道路线位确定及对工程的影响

2017-03-26曹振波

城市道桥与防洪 2017年11期

关键词：快速路走廊路线

曹振波

（兰州市城市建设设计院，甘肃兰州730050）

道路线位确定及对工程的影响

曹振波

（兰州市城市建设设计院，甘肃兰州730050）

兰秦快速路是兰州市城建史上较大的一项综合性市政工程，道路沿线地形地貌复杂，地质情况特殊，线位对工程的影响深远。如何确定线位的平面及竖向位置是工程设计的主要难点。通过对线位走廊带的确定、道路线位对工程的影响、线位的整体设计等情况的介绍，结合工程的实际，确定合理的城市快速路线位，不仅保证道路的通行安全，还助推了沿线经济的发展。

快速通道线位；安全；环境；景观

0 引言

近年来，随着经济的快速发展，城市人口呈井喷式增长，现有市政基础设施已无法满足人们正常生活的需要，卫星城、新城等应运而生，随之带来的问题就是如何解决两地日益增长的交通流。全国各省市加快了高速公路网的布局，同时也加快了城市快速路、轨道交通的建设。针对目前新城与老城之间空间距离较远的城市快速路，如何更好地确定线位的平面位置及竖向位置，对工程建设的影响较为深远。现以兰秦快速路工程为例，对城市快速路线位确定及其对工程的影响进行分析探讨。

1 线位走廊带的确定

城市快速路的主体是路线，路线的走向和位置决定了线路走廊带，所以走廊带的确定是道路线位确定前的一个重要环节，走廊带位置的确定直接关系到道路线位选择的合理性和科学性。走廊带的确定要从全局出发，逐段解决，全局就是解决路线的基本走向，就是在路线的总方向间，根据路线经过的主要控制点，确定道路的走向；逐段解决就是在控制点之间选定一条能提高路线标准、降低工程造价的有利路线。

兰秦快速路作为连接兰州市老城区与兰州新区的城市快速通道，其走廊带的选择是本工程的重点，直接决定道路线位的合理性和科学性，间接决定了两地时空距离。兰州市地处青藏高原东北侧的黄河河谷盆地内，周围群山环绕。秦王川盆地位于兰州市西北，距兰州市约40 km，盆地北部为低山，东西南三面为低缓的黄土丘陵，属典型的黄土高原丘陵地貌类型，平川、梁峁、沟壑及河谷地貌发育。纵观项目区域的地形地貌，兰白高速公路、109国道在区间内布线，将有利于道路线位的走廊带占据，增加本工程走廊带选择的难度。经对控制点间的地形地貌的分析，结合城市总体规划，最终确定快速路走廊带在兰州市北龙口大砂沟和皋兰县水阜川。

2 道路线位对工程的影响

道路平纵线形的好坏直接影响着工程造价的高低，也影响着道路通行能力。道路平纵线形设计中充分考虑了沿线地质地貌，结合沿线自然条件和社会环境，以及沿线所设工程构造物的要求，合理设计道路的平纵线形。线位在走廊带里的位置及线位的高低对道路安全、道路的工程质量、道路防洪排水、道路景观及周边环境都起着举足轻重的影响。

2.1 线位对道路行车安全的影响

随着城市化进程和汽车工业的快速发展，极大地促进社会经济的发展，同时也带来了道路交通安全等一系列问题。如何提高道路交通安全是全社会的共同目标，也是目前道路设计的主要工作环节。

道路交通安全受道路线位优劣的影响较大，同时道路线位受地形、地质条件及自然气候条件影响较大。兰秦快速路地属积雪冰冻区及山岭重丘区，在道路路线线位选择时，在交通走廊确定的前提下，结合当地的地形、地质条件，充分分析自然因素，在不影响路线整体布局的前提下，选择了山岭的阳坡和迎风的一侧，以减少积雪、流冰等病害，减少冬季行车的安全问题。

路线的技术指标及合理的线形组合决定了道路的安全性和舒适性。兰秦快速路设计时结合沿线的地形地貌及地质条件等自然因素，最终确定了道路的路线。平面线形采用了较高的指标，虽然道路极限指标可以满足规范的要求，但在特定的环境下不能满足道路交通安全的要求，同时注意前后曲线以及直线之间的搭配，保证线形流畅；纵面线形设计兼顾安全美观与经济合理的原则。平、纵面技术指标均衡，搭配较为合理，无线形扭曲现象，在视觉上能自然诱导驾驶员视线，保持视觉连续，线形平顺圆滑。

2.2 线位对工程质量的影响

众所周知，山区道路线位的位置及线位的高低决定了道路路基的基本形式。一般道路路基的形式分为三种：填方路基、挖方路基和半填半挖路基。路基的形式不但影响道路工程的经济指标，同时也影响道路路基病害的成因。

半填半挖路基是山区道路常见的一种路基形式。由于经济基础薄弱及对半填半挖高路堤的危害认识不足，我国在早期公路建设时，大多采用半填半挖路基，对不均匀沉降没有针对性的设计和施工，半填半挖路基在后期运营中出现了很多问题，严重影响了已通车公路的运营安全，造成了很大的经济损失。半填半挖路基形成病害的成因主要是填方部分的土体强度和稳定性难以与挖方或自然坡面土体相一致，出现路基下沉、开裂，从而导致路面的不均匀沉降，造成了道路工程质量不能满足设计要求，对道路运营造成了安全隐患。

虽然半填半挖路基在设计规范中明确规定了施工程序、处理措施和填筑要求,但由于施工操作困难,很难达到设计的强度和稳定性要求，从而影响工程质量。本次水秦线道路线位设计时，综合考虑线位对道路路基的影响，选用施工操作简单、路基病害较少的填方和挖方，严格控制半填半挖路基的存在，降低工程质量隐患，保证道路交通安全。

2.3 线位对路基排水及防洪的影响

山区道路的防洪系统和路基排水系统是独立的，也是互相依存的，线位位置的合理性直接影响着道路路基排水及防洪的优劣，线位的高低直接决定了道路路基是否受到洪水的冲刷，所以道路线位合理的选择对路基排水和防洪起着重要的作用。

道路平面位置受控制点间的地形地貌影响较大，但在交通走廊带确定的前提下，线位的平面位置相对较为容易确定，反而线位高低则是决定排水和防洪优劣的重要因素了。

低线位是指高出地面标高不多，能较好地与周边地坪很好衔接；高线位是指高出地面较多，能与周边的路网形成立体交叉，保证县乡道路的净空要求，同时满足区域内的山洪在设计年限内通过本工程的桥涵输送到邻近排洪沟内。本工程设计中填方路段基本上采用高线位设计，不但保证沿线居民的正常出行，也满足了道路防洪的要求。同时还加强了排水系统的设计，采用边沟、截水沟、排水沟、急流槽等设施与桥涵协调一致，组成有效的排水系统，为了防止集中水流对路基的冲刷，保证路基的安全与稳定，所有排水工程设施均予以加固。设计中坚持“远接远送”的原则，注重进出水口的工程处理，使各种排水措施紧密衔接，组成完善的防洪及排水系统。

2.4 线位对景观及周边环境的影响

城市快速路的建设对道路沿线的景观及环境产生较大的影响。其建设及运营对沿线的环境和自然景观产生一定的影响和破坏，同时环境和自然景观又会对道路产生重要的作用。城市快速路作为环境的一部分，要充分融入自然环境，提升环境品质。因此在道路线位选线时，就应考虑两者之间的关系，使道路与沿线景观融为一体，给过往行人提供一个良好的运行环境，使人有种“车在路上行，人在画中游”的意境。

道路线位的选择决定了对周边环境破坏的程度，同时线位的平面、线位的高低合理性还决定了路侧边坡绿化与环境的结合。本工程设计过程中，填控方边坡均采用拱形骨架护砌，不但起到了加固边坡的作用，同时边坡绿化也起到了美化路容的作用，将道路沿线绿化充分融入到周边的环境中。

工程所在地属典型的温带半干旱大陆性气候，主导风向为西北风，年平均风速2.3 m/s，本次设计充分结合了沿线的自然地理环境，道路线位采用高线位，加之风速较大，有利于汽车尾气及路面扬尘的扩散，同时线位控制均比沿线村庄高，避免了汽车噪声对村庄的影响。

3 线位的整体设计

道路线位的合理直接影响着工程造价的高低，也影响着道路通行能力。设计中充分考虑了沿线地质地貌，结合沿线自然条件和社会环境，以及沿线所设工程构造物的要求，合理设计道路的线位。本次设计线位选线时为了少占耕地，减少民宅房屋的拆迁量，其路线选线偏向山体。线位竖向设计遵从占地和生态环境相互兼顾的原则，经过多种方案论证和经济比选，综合考虑土方平衡、工程造价、工程安全及生态保护等因素，合理确定线位竖向标高。

通过对区域路网规划、城市发展规划及沿线经济发展状况等资料分析，对路线可能经过的走廊带踏勘，确定走廊带，在确定的走廊带内进行线位的综合比较，对照实地地形反复调整优化，最后拟定出线位方案。兰秦快速路工程道路起点接已建的城市道路北出口，道路全线经过忠和、水阜、涝池、赵家铺，终点接秦王川新区内的纬一路连接段，道路全长50.467 km。线位竖向控制点起点接北龙口城市道路的地面标高,终点处为纬一路的规划标高，高架桥起终点标高，上跨109国道，上跨水罗公路处的标高及沿线的洪道、沟道的防洪标高。道路全线最大纵坡3%，最小纵坡0.36%，竖曲线的最小半径为10000 m。