新农至西中岛公路（交流岛至通水沟）工程设计总结

齐庆祥

（中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津市 300074）

1 项目建设背景

长兴岛经济区位于辽东半岛中西部，渤海东岸。根据长兴岛总体规划，经济区面积614.2 km2，辖长兴岛、交流岛、凤鸣岛、西中岛、骆驼岛5个岛屿。目前，沟通西中岛、骆驼岛和交流岛三岛仅有路基宽度9 m的现状交通线，远远不能满足规划中具有石化和装备制造两大产业功能的西中岛未来建设和发展的需求。因此，新农至西中岛公路（交流岛至通水沟）工程的建设已迫在眉睫。工程地理位置见图1。

2 路线起终点、中间控制点、全长、水系、公路及铁路

根据相关规划条件及沿线调查，新农至西中岛公路（交流岛至通水沟）路线起点位于西中岛石化区石油西路，往东北方向，先后经过小后亮子、郑家沟、东房身，与滨海公路相交，再向东经过马路屯、复州湾盐场，抵达骆驼岛，沿交流岛北侧盐田，最后到达本项目终点小门头沟规划岸线，路线全长18 km。

沿线主要控制点：K0+540.011规划铁路、K6+067.686规划铁路、K7+075.540规划立交、K12+665.682现状盐场窄轨铁路，跨越铁路要求净空7.56 m。

主要规划水系：K0+087.996规划一号排洪渠、K3+081.270规划二号排洪渠、K5+690.291规划三号排洪渠、K10+575西中岛与骆驼岛之间规划水体交换通道、K12+863和K13+640骆驼岛与交流岛之间规划水体交换通道、K17+605西中岛与陆地之间水体交换通道。该项目经过3座岛之间的海域，该地区暂无通航规划。本次设计跨海区域适当考虑预留通航条件，满足未来小型游艇的通航需求，净空4.5 m。

主要交叉道路：石油西路、向罗线、石化中街、东1街、东中街、东2街等。

3 工程概况及设计标准

该项目位于长兴岛临港工业区境内，为新建一级公路，起点位于西中岛，终点位于瓦房店小门头沟。路线全长18 km，设计时速60 km/h，路基宽度26 m、31 m。全线设置中桥4座，大桥6座，箱涵14座，圆管涵5座。主要技术标准及采用值见表1。

表1 主要技术标准及采用值

4 工程地质概况

依据勘察报告，路线所处陆地属于辽东半岛千山余脉低山丘陵向渤海延伸的一部分。地势中偏南部较高，向北部延伸的残丘山脊逐渐降低，向四周沿海倾斜。沿线所经地貌按成因可分为冲洪积平原和海积阶地。

工程所在地区地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第二组。水平地震系数Kh=0.1。场地所在地区土层标准冻结深度0.95 m，最大冻结深度1.20 m。

该场地施工钻孔中大部分钻孔见有地下水。地下水水位埋深0.10～5.20 m，地下水水位标高-0.73～0.17 m。其补给来源主要为大气降水及海水，水位变幅约1.0～2.0 m。根据水质分析结果，该场地地下水对建筑材料具有微-中等腐蚀性。

5 工程总体设计

5.1 路线设计

5.1.1 平面设计

平面主要控制点为规划道路路网、规划排洪渠、规划铁路、沿线规划交叉路口、规划海岸线和规划岛间水系。纵向控制主要为道路规划高程、西中岛场地整治工程高程、规划排洪渠水位、规划铁路高程、规划地块高程、规划海岸线高程以及100 a一遇潮水位高程等。

平面线形尽量保持连续性和指标的均衡性，尽量避免长直线、小偏角等不良线形，使线形舒展流畅，在不显著增加工程量的前提下，尽量采用较高的指标。

K0+000～K18+000全线设有8个交点，平曲线总长度6 810.155 m，曲线比率37.834%。

5.1.2 纵断面设计

该项目纵断面设计原则为：以规划高程为控制标高，贴近两侧规划地块场地高程，满足规划铁路预留净空要求，满足规划水系通航要求；盐田段路基在满足路基设计最小高度的前提下，尽量减少道路的起伏；方便未来与周边地块相衔接；减少对自然景观的破坏，减少高填深挖。

K0+000～K18+000全线共设置变坡点57个，平均每公里3.111个；竖曲线总长度9 456.307 m，曲线比率52.535%。

5.2 道路横断面设置

根据规划及建设需要，该项目路基横断面宽为 26 m、31 m。

桩号K0+000～K7+273.297路段标准路基宽度为26 m，双向4车道，其中行车道4×3.75 m，路缘带2×0.5 m，中央分隔带为2 m（沥青路面硬化），硬路肩2×3.0 m，土路肩2×1.0 m。

桩号K7+373.297～K18+000路段标准路基宽度为31 m，双向4车道，其中行车道4×3.75 m，路缘带2×0.5 m，中央分隔带为4 m，硬路肩2×4.5 m，土路肩2×1.0 m。

5.3 路线交叉设计

该项目设置部分互通式立交1处；与规划铁路相交设置分离式立交；路线与规划道路交叉时，采用平面交叉。平面交叉工程要与主体工程同步实施。被交叉道路为等级公路的，按纵断高程和路面结构施工，其他平面交叉应进行硬化，并在交叉口处设置警示桩及警示标志。

5.3.1兴化大道混合式部分互通立交设计

桩号K7+075.540处与规划兴化大道相交，设置立交1处。园区实行封闭管理，在园区入口处设置3个安检中心，在设计时要充分考虑园区后期管理运营因素。

通过对立交制约因素（安检中心、规划铁路、埋地管线通道、管线桥、高压线、园区公交线路）、交通功能、安检操作性、对周边路网影响、占地面积及经济性的分析，最终确定采用混合式部分互通立交（5条匝道）。图2为兴化大道立交平面图。

图2 兴化大道立交平面图

5.3.2 桥梁设计

根据沿线主要控制点、规划水系，全线设置大桥6座，其中跨海大桥4座、铁路跨线桥2座。跨海大桥长度分别为 955.8 m、725.8 m、155.8 m、215.8 m，铁路跨线桥长度分别为580 m、570 m。全线中桥4座，共254.86 m，按公路一级标准设计。

全线大桥上部结构主要采用装配式预应力混凝土箱梁、现浇箱梁；大桥下部结构主要采用门架墩、柱式墩，桩基础、扩大基础。

中桥上部结构主要采用现浇钢筋混凝土板、装配式后张预应力混凝土板；中桥下部结构主要采用桩基础、扩大基础。

5.4 路基、路面设计

5.4.1 概述

根据现场踏勘及地勘报告，道路沿线地质情况较为复杂，分为开山区段、盐田区段、吹填区段、填方段，针对不同区域在设计中采用不同的路基处理方式。

5.4.2 一般路基处理

（1）低填路段的路基处理

填方高度小于路面与路床厚度之和的低填方路段,该段表层土为素填土，欠固结，不提供承载力，故在路床顶面以下100 cm厚度内采用开山石碴处理。

（2）潮湿路段的路基处理

路床顶面距地下水位或地表积水位高度在0.64～1.57 m之间，路基处于潮湿或过湿状态，路基主要持力层位于粉质黏土层或粉砂层上，应超挖至路床顶面以下100 cm处，一次滚填100 cm开山石碴。

（3）局部低洼地段的路基处理

穿越水塘地段，在路基坡脚外侧打坝抽水，清淤后，再铺土工格栅，然后回填80 cm开山石碴；局部低洼地段，清淤至原状土后，填筑开山石碴。

（4）桥头两侧路基的处理

为了保证大桥桥头路基衔接段在运营期间与构造物之间不出现较大沉降差，并保证路基填筑时稳定，桥梁引道路段及锥坡部分采用振冲碎石桩和强夯相结合的处理方式加固地基。

5.4.3 特殊路基处理

（1）盐田段路基处理

采用在路基两侧坡脚外10 m位置打坝，抽水，清淤1 m。回填2 m开山石（要求选用块石粒径大于10 cm，且含泥量少的材料），回填顶面宽度为路基两侧坡脚外各延伸5 m，以此作为强夯平台。整平场地后进行强夯处理。对路基强夯时，共进行3遍夯击（2遍点夯，1遍满夯）,要求强夯完成后地基承载力不小于200 kPa。3遍夯点完成后，整平夯坑，其上分层碾压填筑开山石碴。要求强夯顶面第一层开山石碴直径不大于10 cm,其上开山石碴直径要求不大于15 cm。至路床顶面高程后再进行3遍夯击（2遍点夯，1遍满夯）,要求强夯完成后地基承载力不小于200 kPa。

（2）吹填区段路基处理

采用先铺设2.5 m开山石，垫层顶面宽度为路基两侧坡脚外各延伸5 m。其上进行3遍夯击（2遍点夯，1遍满夯）,夯沉部分按路基设计要求分层碾压回填开山石碴至路床顶面标高，要求强夯完成后地基承载力不小于150 kPa。施工中开挖临时排水沟，铺设2.5 m开山石碴时，横向间隔10 m设置临时排水沟，2遍点夯施工后，回填排水沟，整平后进行满夯施工。

5.4.4 路面结构设计

依据道路功能、类型和等级，结合沿线地形地质、水文气象及当地路用材料等条件，设计采用节能降耗型沥青混凝土路面。具体结构如下：

上面层：5 cmSBS改性沥青混凝土（AC-16C）

下面层：8 cm粗粒式沥青混凝土（AC-25C）

上基层：20 cm水泥稳定碎石（5%）

下基层：20 cm水泥稳定碎石（4%）

底基层：20 cm级配碎石

总厚度：73 cm

路面设计弯沉值22（0.01 mm）。

5.6 管线随桥铺设

设计项目由东向西，先后连接交流岛、骆驼岛和西中岛，未来将成为服务这两大产业区的交通干线。因此公路与市政管道结合设计十分必要。

市政管道主要包含给水管道和再生水管道。给水管道规模为双排DN600 mm管道。给水管道主线单根长度4 000 m，双排总长约8 000 m。再生水管道规模DN600 mm，再生水管道长度约2 000 m。

跨越海水通道段采用随桥敷设方式，管道敷设于桥梁外侧安装的支架之上。

管线随桥铺设的方式能够有效的节约用地，节约投资，减少对海域的破坏。

6 结语

新农至西中岛公路的建成通车，成为主要进出西中岛石化产业区的道路交通走廊。东接瓦交线，通过现状南疏港高速公路可直达沈大高速公路。通过这个道路交通走廊，西中岛与沈大高速公路连接，直接沟通大连、丹东、沈阳、北京等省内外城市，也能与沈大铁路各站点相连接，又能与大连港、旅顺新港等出海口连接，还可直通大连周水子机场，形成一个海、陆、空三位一体的综合运输体系。新农至西中岛公路将成为岛-岛连接的一道亮丽风景，同时对区域经济的发展起到重要作用。