海口市兴丹二横路设计

欧亮

（海口市市政工程设计研究院，海南 海口 570208）

1 工程概况

本项目建设区域位置为海口市龙华区，拟建道路兴丹二横路为《海口市南渡江西岸片区控制性详细规划》中的一条规划路，由于现状经海府路至兴丹片区的车辆需绕行海府立交下匝道至国兴大道方能抵达，途经路段线路较长，同时无形中增加国兴大道交通压力，因此为改善这一局面，缓解当前交通，有效对往兴丹片区车流量进行分流，市政府启动了对规划路网内的兴丹二横路改造项目。

兴丹二横路现状路为断头路，起点接兴丹路，终点至美舍河堤岸，为双向两车道，车行道宽度为9 m，两侧为2 m人行道，路面结构为水泥混凝土形式。由于该路段已运行多年，路面状况较差，路面板块多为纵横向裂缝，因此本次改造拟对现状路面重新拆除，不再进行利用。

拟建道路主线长度453.83 m，地面辅道长度200 m，主要建设内容有：道路工程、排水工程、交通工程、桥梁工程以及照明工程。道路规划红线30 m；主线双向四车道，地面辅道为单行道；路面设计荷载BZZ-100；桥梁荷载等级为城A；抗震设防烈度8度；设计时速，主线为30 km/h，地面辅道20 km/h；主线及地面辅道均采用沥青混凝土路面结构。

2 建设条件

2.1 地形地貌

拟建道路沿程地势起伏较大，拟建场地位于海成二级阶地地貌单元，两座桥梁所横跨的美舍河属海口市内人工河流，两座桥梁南北两侧河岸均为人工堤岸，高差约为3.50 m，场地内河流宽约30 m，本次勘察期间实测钻孔孔口高程为1.17~15.72 m（国家85高程）。

2.2 气象与水文

海口市地处低纬度热带北缘，属于热带海洋气候，春季温暖少雨多旱，夏季高温多雨，秋季湿凉多台风暴雨，冬季干旱时有冷气流侵袭带有阵寒。全年日照时间长，辐射能量大，年平均日照时数2 000 h以上，太阳辐射量可达11~12万卡;年平均气温23.8℃，最高平均气温28℃左右，最低平均气温18℃左右;年平均降水量1 664 mm，平均日降雨量在0.1 mm以上雨日150 d以上;年平均蒸发量1 834 mm，平均相对湿度85%。常年以东北风和东南风为主，年平均风速3.4 m/s。

2.3 地层结构及岩性特征

根据钻探揭露的地表下最大深度范围内的地层岩性特征，结合室内土工试验成果，将场地范围内所揭露的地层详细划分为7个岩性单元层。自上至下分别为①素填土、②淤泥质粉质黏土、③粉质黏土、④粗砂、⑤粉砂、⑥黏土、⑦粉质黏土。各土层岩性及埋藏分布特征分述如下：

①层，素填土（Qml）

褐、灰褐色，松散，稍湿，主要由黏性土、砂粒及碎石块等填成，人工堆填，局部段表层为25 cm厚的混凝土路面。该层除ZK10~ZK12以外钻孔有揭露，层顶即地表高程4.13~15.72 m，揭露层厚0.70~3.50 m，厚度平均值1.88 m。

②层，淤泥质粉质黏土（Q4h）

灰、灰黑色，流塑，主要由粉黏粒等组成，干强度低，韧性低，无摇振反应，具腐臭味。该层仅ZK2及ZK10~ZK12钻孔有揭露，层顶埋深0.00~2.50m，层顶高程1.17~3.54 m，揭露层厚2.10~3.50 m，厚度平均值2.63 m。

③层，粉质黏土：(Q4 al+pl)

灰褐、黄褐色，可塑，主要由粉黏粒等组成，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，切面稍有光泽。该层仅ZK1、ZK4、ZK6~ZK8及ZK15~ZK16钻孔有揭露，层顶埋深0.70~2.00 m，层顶高程2.28~14.22 m，揭露层厚1.10~6.10 m，厚度平均值2.76 m。

④层，粗砂（Q3mc）

灰褐、灰黄色，松散~稍密，局部中密，饱和，砂粒成分石英质，亚圆形，混粒结构。该层仅ZK2~ZK10及ZK14~ZK16钻孔有揭露，层顶埋深1.00~6.00 m，层顶高程0.91~3.75m，揭露层厚1.40~8.40 m，厚度平均值3.71 m。

⑤层，粉砂（Q3mc）

灰黄、粉红色，松散~稍密，局部稍密，饱和，砂粒成分石英质，亚圆形，混粒结构，层中夹有部分粘粒。该层仅ZK2~ZK13及ZK15~ZK16钻孔有揭露，层顶埋深1.80~9.50 m，层顶高程-5.18~2.33m，揭露层厚0.90~7.60 m，厚度平均值3.60 m。

⑥层，黏土（Q2mc）

灰黄、灰褐色，可塑，主要由粉黏粒等组成，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，层中局部段为细中砂夹层。该层所有钻孔均有揭露，层顶埋深6.30~16.50 m，层顶高程-10.46~8.12 m，由于孔深原因，该层仅ZK2~ZK5及ZK9~ZK14钻孔揭穿，揭穿层厚4.70~22.20 m，厚度平均值15.76 m，其余未揭穿钻孔最大揭露层厚度2.40 m。

⑦层，粉质黏土（Q1m）

灰褐、灰色，可塑~硬塑，主要由粉黏粒等组成，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，层中夹有较多生物碎屑胶结岩块，局部段为贝壳碎屑细中砂夹层。该层仅ZK2~ZK5及ZK9~ZK14钻孔有揭露，层顶埋深19.00~29.20 m，层顶高程-27.81~-14.68 m，该层所有钻孔均未揭穿，其最大揭露层厚度51.00 m。

2.4 地下水位及影响

本次勘察期间在钻探深度范围内地下水主要赋存于①素填土、②淤泥质粉质黏土、④粗砂、⑤粉砂中的孔隙裂隙水；其富水性较好，属强透水层，主要受地表水、大气降水补给，以渗透和蒸发的方式排泄。勘察期间地下水稳定水位埋深2.90~4.80 m，相应标高为0.32~2.54 m。

拟建桥梁地表水系主要为常年流水的河流，地下水与地表河水连成一体，勘察期间对美舍河水位进行了观测，高潮水位3.00 m（85国家高程，下同），低潮水位1.50 m，变化幅度约为1.50 m。河水对基础施工会造成不利影响。

2.5 地震基本烈度

拟建场地所辖范围为抗震设防烈度8度区，设计基本地震加速度为0.30 g，设计分组为第二组。

2.6 场地稳定性评价

据现场钻孔揭露和区域地质资料表明，拟建场地及其附近区域未发现全新活动断裂、泥石流、崩塌、滑坡、地面沉降等不良地质作用，未发现埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞等对工程不利的埋藏物，但场地内存在易震陷的软弱土层，依据《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ166-2011）第4.1.1条，建筑场地为抗震不利地段，场地经采取相应措施之后适宜本工程建设。

场地南北侧河岸距离水面高差一般，为人工土石坡岸，现阶段河流两侧岸坡均是稳定的

3 工程设计

3.1 总体布置

本工程兴丹二横路设计起点接海府路，终点接兴丹路，路线全长453.83 m，为东西走向，其在K0+120处跨越美舍河，为保护河岸生态景观环境，修建一座跨河3×40 m连续梁桥，且道路沿线仅与沿街单位出入口相交，无其他等级道路与之相交，见图1。

图1 工程总体布置图

3.2 平面设计

3.2.1 平面线形设计

道路平面中心线严格规划线位进行布设。

本路段全线设有2处圆曲线，R分别为80 m、150 m，其长度分别为101.54 m、88.24 m，路线与规划线位相拟合。

3.2.2 超高加宽设计

超高段：设计时速为30 km/h路段，兴丹二横路主线位于K0+207.062处圆曲线半径为80 m，小于不设超高最小半径150 m，需设超高段，超高过渡段为45 m；兴丹二横路地面辅道设计时速为20 km/h路段，由于圆曲线半径均大于不设超高最小半径70 m，因此不设超高段。

加宽段：沿线K0+207.062及K0+403.166两处半径及D匝道K0+340.135处半径均小于250 m，原则上需对这3处小半径圆曲线范围内进行路面加宽，但由于兴丹二横路主线及地面辅道受两侧用地限制，本次对兴丹二横路主线采取划分交通标线的形式压缩两侧非机动车道宽度进行车行道内侧加宽，加宽宽度为1.4 m，加宽缓和段（结合超高缓和段一并设计）20 m，地面辅道则受桥台及引道用地影响，不作加宽设计。

路线平面布置见图2。

3.3 纵断面设计

本次兴丹二横路纵断面分主线及地面辅道两条路段进行设计，主线沿线控制点主要为起点现状海府路路面标高以及终点处与兴丹路相接路面标高，地面辅道沿线控制点为沿街单位出入口地坪标高，桥下最小净空5 m要求，以及与主线引道落地点相接路面设计标高，见图3。

图2 路线平面布置图

地面辅道现状地形起伏较小，纵断面设计主要为考虑沿线单位出入口地坪标高，方便周边居民的交通出行，主要以现状路面标高为基础进行拉坡设计，路基填挖高度较小，最小纵坡为0.3%，最大纵坡为0.409%。

3.4 路基路面设计

根据地质勘察资料，兴丹二横路路基1~4 m范围内为素填土，其土质松散、稍湿，且尚未固结，且地下水位较深，约为3~4 m，由于兴丹二横路K0+150~K0+453.83处现状路面已运行多年，路基沉降及压实度已基本稳定与密实，因此本次对该段现状路9 m范围内车行道路基不作路基处理；而车行道9 m外至本道路红线范围现状为人行道及松散绿化种植土的，其压实度及路基强度均难于满足规范要求，因此需对其进行路基浅层处理，处理方式为新建车行道范围内对路槽超挖换填80 cm的路基土，人行道范围内路槽超挖换填30 cm路基土，其后分层进行填筑并按路基压实度要求对其进行碾压密实，达到设计要求后方可铺筑路面结构。

图3 道路纵断面设计图

本项目采用沥青混凝土路面。根据中国沥青路面气候分区图，本项目位于1-4-1夏炎热冬温潮湿区，采用70号道路石油沥青。

4 工程难点及亮点

4.1 本工程设计过程中存在的难点分析

（1）道路周边环境制约因素较多，同时改造影响范围覆盖面较大，节点细部设计要求较高。

拟建兴丹二横路沿线主要为居民住宅区，政府部门街道办、酒店、以及铺面等，设计过程中受沿街建筑地坪标高，单位出入口标高以及起终点标高等条件因素限制，竖向设计无法进行有效展开，同时道路部分红线建设范围已侵入现有居民住宅区，政府办公场地，因此需拆除围墙、保安亭、绿化带、停车场等相关基础设施，同时还涉及到起点处绿化带拆除硬化、非机动车道横向坡度调整以及相应车行道雨水口迁移，井盖提升等改造内容较为繁杂，因此本项目改造内容多、杂是工程难点之一，若考虑不完善，设计不周全，缺项漏项，将造成后期施工增加很大难度。

（2）地形起伏较大，受周边环境影响，主线纵断面设计受限。

由于兴丹二横路起终点地形高差较大，受沿线两侧单位出入口标高制约因素影响，在进行纵断面设计时不仅考虑行车安全纵段坡度，主线引道落地距交叉口的安全距离，同时要考虑在不影响沿街交通出行的情况下与地面辅道交汇处的合理节点位置，这三个方面条件缺一不可，若主线纵坡过缓，引道落地点则距离交叉口较短，将导致车辆下坡速度过大刹车反映时间短，从而对交叉口处交通组织造成安全威胁，并且车辆交叉口处排队长度将不可避免进入引道范围；若主线纵坡设计坡度较大，引道提前落地，虽在一定程度上使车辆安全驶入交叉口范围，但由于本次设计考虑到非机动车道布设，坡度过陡，将无法满足非机动车行驶要求，同时地面辅道与主线桥梁净空也无法满足规范最小4.5 m要求，因此该纵段设计的难点在于如何调整主线引道纵坡在尽量不影响地面辅道沿街单位正常出入情况下，又能保证引道落地点至兴丹路交叉口停止线行车安全距离，这是本项目纵段设计重点难点。

4.2 本工程设计亮点

4.2.1 横断面设计亮点

本项目横断面设计侧重点在改建段主线和地面辅道横段组成，由于道路红线宽度仅为30 m，受用地空间限制，在对其进行横断设计时，尽量在保证交通安全和畅通的基础上，主辅断面宽度相互调节，拟采用30.0 m=1.0 m（地面辅道设施带）+4.0 m（地面辅道车行道）+20 m（主线宽度）+4.0 m（车行道）+1.0 m（地面辅道设施带）的组合形式，本断面通过压缩两侧设施带宽度，设置地面辅道为单向车行道，同时为解决建成后周边居民停车难问题，在桥下空间进行了相应的场地硬化铺装，体现了细微化、人性化的设计理念，见图4~图6。因此本项目横断面设计亮点主要体现在不仅从道路功能上考虑了主线交通需求，同时兼顾了沿街单位车辆及行人的交通出行，为整个片区交通转换起功能性积极作用。

图4 道路横断面设计图（标准段）（单位：m）

图5 道路横断面设计图（主辅结合段）（单位：m）

图6 道路横断面图（兴丹桥下段）（单位：m）

4.2.2 人行道设计亮点

海口作为国际旅游城市，市政道路基础设施建设极其重要，因此本次道路建设与生态环境相结合，突出道路建设的美观性、环保性及可持续性，同时为推进国内海绵城市建设，本项目根据实际具体情况并结合海绵城市道路设计理念人行道采用面层用透水性人行道砖，基层为15 cm透水混凝土的结构形式，其功能主要为人行道透水砖使雨水直接通过面砖经基层渗入土壤，以达到避免路面积水、调节道路表面的温度和湿度、涵养地下水分等目的。一般人行道上存在大量的市政检查井，未加装饰或装饰与周边铺装不一致的市政井盖犹如一块块“补丁”镶嵌在人行道中间，直接影响人行道铺装的整体效果，有时还导致行进盲道过多的绕避。因此本项目拟对人行道上市政检查井盖进行增设装饰井盖处理，见图7。

图7 人行道上采用装饰井盖效果示意

本次人行道设计亮点主要通过选用透水砖结构，铺设装饰井盖的形式提升兴丹二横路建设形象，同时对道路促进排水一定程度上起积极性作用。

4.2.3 交通组织设计亮点

本项目交通组织主要集中在海府路与兴丹二横路交叉口，海府路为海口交通主干路，车流量较大，如在此处开口，将对交通产生较大影响，因此为保证交叉口处车辆通行能力，尽量使海府路主干路车辆优先级别通行基础上，兴丹二横路车流量最大限度汇入海府路，本次在兴丹二横路进口道布设2条左转车道，1条右转车道，同时为避免车辆产生交织相互冲突，本次设计采用A1信号灯控形式进行布设。

由于在此处路口车流量较大，为使海府路上车辆最大限度通过交叉路口，避免通行效率低下造成拥堵现象，本方案对该处交叉口合理渠化增加海府路南北向进口处车行道，并优化该路口交通标志标线设置，见图8。

5 工程建设效果及推广的经验

图8 海府路与兴丹二横路交叉口交通组织图

本项目处于项目建设前期阶段，尚未进行开工，其工程所产生交通组织效果及带来的成果效益待后期施工完毕通车运营后方能验证，但兴丹二横路作为贯穿海府路片区与兴丹片区一条主要交通干道，建成后原则上间接缓解与海府路相接国兴大道东段的交通压力，同时分流兴丹路片区以往需绕行国兴大道至海府路方向的车流量，极大方便了该片区当地居民交通出行及过境车辆交通疏解，也提升了海口整体道路交通服务水平。

本工程值得推广的设计经验有：对改造道路的纵断面设计在多种竖向因素制约条件下，务必结合道路两侧出入口地坪标高，与之相接现状路地面高程，交通安全行驶纵坡坡度等关键性节点进行拉坡控制；对存在道路红线宽度受限制的主辅路横断面布设时，应遵循以“主线道路交通功能为主，兼顾地面辅道通行能力”的原则进行设计，并在节约造价，满足该片区通行要求的前提下合理优化断面设置；采用透水人行道砖环保性、透水性、保水性较强，同时结构相对稳定，外观多样性，从而提高城市基础设施建设水平；对主-次相交道路的交叉口进行交通组织优化时，应考虑主干路的交口通行能力，适当对进口进行展宽渠化处理，保证主路优先的通行要求。

6 结语

近年来随着海口城市建设发展规模的不断壮大，市政道路配套基础设施也不断的进行完善，但在改造过程中存在路网各区域布局不够完整，结构与功能不清晰，道路功能定位不明确等不少弊端，严重影响海口道路道路发展，因此在对市内道路设计时，前期应多次进行现场调研，了解该道路在该片区的交通功能定位需求，结合海口现状考虑非机动车道交通组织分配，并根据实际情况采用新技术、新工艺、新环保的设计理念提升基础设施建设水平，营造高效、生态环保、以人为本的国际旅游岛建设环境。