浅析国道107赤壁市绕城段下穿武广高铁立交段道路设计

徐光斌 鲁聪

摘 要：本文结合107国道咸宁市赤壁段改扩建工程的设计经验，针对国道107赤壁市绕城段下穿武广高铁立交后紧接着上跨京港澳高速公路段路线三个方案进行相关论述。对公铁立交的路线线形方案和上跨京港澳高速的节点做了充分地比较论证，综合了多方影响因素，选择了最优的实施方案。

关键词：区间控制因素；路线方案比选；分离式路基；公铁立交

中图分类号：U443 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）05-0114-02

1 项目概况

107国道咸宁市赤壁段改扩建工程全长68.436Km，路线经过官塘驿、中伙铺、埔圻、茶庵岭、赵李桥等镇。项目全线采用设计速度80Km/h的双向四车道一级公路，整体式路基宽度24.50m，分离式路基宽12.75m。国道107赤壁市绕城段是其中一段。绕城段主要控制点：京广铁路、中伙工业园、武广高铁、京港澳高速。重点研究项目K21+400～K23 +500段路线平纵面线形的优化方案。该段落采用分离式路基下穿武广高铁和采用整体式路基上跨京港澳高速，高铁与高速公路之间直线距离约为780米，一级公路和高速公路的净空要求均不低于5.2米。因此考虑路线设计的制约因素较多，如何合理布线，选择最优方案是该项目能否实施成功的关键之一。

2 路线走廊分析

2.1 区间的控制因素

（1）布线区间里程较短，直线长度仅有约780米。结合京港澳高速纵断面的高程要求，路线需下穿武广高铁、上跨高速公路，保证两处立交桥下净空满足不小于5.2米的建筑限界及纵坡的要求，路线应适当增长。（2）武广高铁段路线采取下穿高铁既有桥梁，桥梁单跨跨径为32米，净跨为29.6米。由于路线与高铁斜交，且斜交角度为60°，因此采取整体是路基不能从单孔直接通过，需采取分离式路基。路基边缘不能侵占高铁桥梁承台，且距离桥台保证一定的安全距离。（3）路线布设应考虑中伙工业园的规划。中伙工业园又叫光谷赤壁工业园，光谷赤壁产业园规划面积10平方公里，分三期建设，现已部分开工建设。该项目在K15-K21段穿越中伙工业园，线位应根据规划调整，线位沿规划东侧外围及北侧横四路既中伙工业园外围规划区域敷设。（4）应满足区域内外的交通需要，维持区域内交通的畅通及交通运输的快速和高效；确保交通安全和提供优质运输服务；维护生态平衡、防止水土流失、方便人民生活、满足防灾和减灾的需要。（5）路线的纵面结合路线平面充分考虑地形条件，确保平纵线形连续顺畅，与周围环境景观协调。在满足各种交叉的净空要求及沿线设计水位要求的前提下，尽量避免高填深挖。减少工程规模、尽量避免拆迁房屋、尽量避免占用耕地、保护土地资源各方面的要求。

2.2 路线方案的比选

（1）推荐方案路线左幅从武广高铁18#-19#墩间桥孔下穿，中心桩号为ZK22+022.2，交角为62°；路线右幅从武广高铁17#-18#墩间桥孔下穿，中心桩号为YK22+006.6，交角为60°。路线上跨京港澳高速中心桩号为K22+867.3，交角为55°。上跨桥梁采用5×30+2×35+30米预应力砼小箱梁，桥梁长度227米。主要优点：路线较为顺直，视距良好，分离式路基里程较短，占用土地面积较少。桥梁长度最短。缺点：由于武广高铁至京港澳高速区间路线长度860.7米，路线跨越京港澳高速前段纵坡采用4%的桥梁纵坡较其他两方案纵坡较大；路线跨越京港澳高速后，沿山体边缘布线，土石方数量较大，挖方路基防护工程也相应增大。（2）方案二路线左幅从武广高铁19#-20#墩间桥孔下穿，路线交角相对较小。桥梁大桩号边缘下方正好有一处泉眼被路线占压。该泉眼水资源丰富，供附近村民长期使用，不能直接占压，需设置构造物跨越。跨越京港澳高速桥梁长度377米，桥梁规模较大。跨越处需拆迁1-8米车行通道，结合地方道路的通行要求，需另外设置一处车行通道恢复村道的畅通。跨越高速公路后从村庄中心穿过，拆迁量相对较大，同时带来一些交通安全隐患，该方案经技术、经济、综合比选分析后，推荐方案优势较为明显。（3）方案三路线左右幅均与推荐方案的线形保持一致，经过武广高铁后向西展线。区间路线长度1223.6米，跨越京港澳高速之前的纵坡可以控制在2.5%范围内，优化了纵面线形，跨越高速公路后的地形相对平坦，主要以填方为主。但是，由于该线位进入了中伙工业园规划区域，对工业园的道路分割影响较大；分离式路基的长度较推荐方案也增长了约150米，在路基左幅ZK22+524处占压了通讯设施；跨线桥采用5×30+2×35+7×30预应力砼小箱梁，桥梁长度为437米，桥梁规模明显偏大；采取填方路基，占压耕地面积也相对较大。

综合比选后，推荐方案成为该项目施工图设计方案，也是项目实施的最终方案。

3 路基标准断面设计

3.1 整体式路基、分离式路基标准横断面

按照交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2014），本项目整体式路基宽度为24.5m，其路幅构成为：0.75m土路肩+3.00m硬路肩（含0.5m右侧路缘带）+2×3.75m行车道+0.5m路缘带+1.0m中央分隔带+0.5m路缘带+2×3.75m行车道+3.00m硬路肩（含0.5m右侧路缘带）+0.75m土路肩。

分离式路基宽度为12.75m，其路幅构成为：0.75m土路肩+0.75m路缘带+2×3.75m行车道+3.0m硬路肩（含0.5m右侧路缘带）+0.75m土路肩。

本段落分离式路基采取左、右幅路基中线各偏置整体式路基中线4.75米的车道中心线作为分离式路基中线。

3.2 武广高铁桥下断面设计

桥下断面宽度保证行车道宽度、硬路肩宽度、右侧路缘带宽度，宽度为11.25米，两端通过路基渐变的形式与其对接。根据下穿高铁设计的相关要求，桥下采取U型槽通过，U型槽单幅长度为60米。

4 路线平、纵面的设计

分离式路基左幅起点所接整体式路基的线形是圆曲线，路线交点为右偏角，半径为1350米，分幅路基起点的曲率和方位角均与整体式路基线形保持一致，向左侧偏置4.75米，偏置后的路线半径为1345.25米。接缓和曲线，长度为160米，然后接直线。采用园-缓-直相连接的三单元曲线方案。

分离式路基右幅起点圆半径为1354.75米，采用卵形曲线，通过长度为160米的缓和曲线，过渡至圆曲线半径3500米，然后反向径接S型曲线，径接的圆曲线半径为5000米，然后与整体式路基线形相接。

纵断面设计中充分考虑左、右分幅路基的高差，路基没有独立分离之前纵断面高程基本保持一致，且超高旋转方向基本相同，在圆曲线半径大于2500米段落未设置超高。

纵断面设计中主线下穿武广高铁处桥下竖曲线最低点不应设置在桥梁投影范围内，避免高铁桥梁范围内因积水而存在的安全隐患。

平、纵面组合得当，满足平包竖的要求。能起诱导视线的作用，平纵面线形平顺、流畅。

路线的线形布设，满足现行规范技术指标的要求。保证在下穿武广高铁段路基边缘距离桥墩至少保证留有3米空间范围，且未占压桥梁承台。

5 结语

对于国、省道绕城新建的要求也会逐步增多，这样势必会与普通铁路或者高速铁路立体交叉。因此，需要综合考虑各方面的制约因素，选择最优的设计方案，才能真正做到以人为本、安全舒适、生态平衡、和谐发展，达到路线与周围景观环境相协调的目的。

参考文献

[1]秦建平.道路工程（第3版）[M].武汉理工大学出版社，2013，（1）.

[2]黃显彬，王朝令，肖维民.公路勘测设计（第3版）[M].武汉理工大学出版社，2016，（2）.