山区国省道改建工程灵活运用指标路线设计——国道353 线宁（南）会（东）段改建工程设计实例

柳苑新 张玉利 叶长远

（四川省交通勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610017）

1 项目概况

国道353 线（原省道310 线）是凉山州南部环线的一段，是连接州府西昌、西南工业重镇攀枝花、云南东北部的重要干线公路，也是白鹤滩、鸟东德两座特大型水电站之间的重要连接通道。宁南葫芦口杨家湾子至会东县城段是国道353 线的重要组成部分，道路提档升级可充分改善区域交通条件，服务区域优势资源的开发，促进民族地区经济社会快速发展。

图1 地理位置图

宁会路工可于2011 年批复，工可批复路线长度75.76km，二级公路，设计速度40 公里/小时，路基宽度8.5m，批复总造价4.753 亿元，平均每公里造价627.46 万元。施工图设计在2013 年完成修编稿[1-3]。路线起于凉山州宁南县葫芦口杨家湾子，经宁南县武星村和西瑶乡后，路线进入会东县境内，再经花椒坪、新街乡、马龙乡、至堵格乡，以大地梁子隧道穿越堵格垭口后，经火山乡和小岔河乡，止于省道310 线会东至会理段公路起点，公路等级技术标准与工可一致，路线长度74.79km，预算总造价6.934 亿元，平均每公里造价927.2 万元。由于预算较工可批复的估算增加2.181 亿元，增幅达48%，工程投资增加巨大，在勘察设计阶段承担了较大的控制投资压力，在保证项目功能及行车安全的前提下，路线设计花费了大量的时间和精力。该项目2017 年全线通车，目前运营状况良好。

2 原路状况

2.1 原有公路的等级、标准

原有省道310 线杨家湾子至会东县城段全长约83.1 公里，为四级公路标准（部分路段为等外级公路），设计速度20km/h，路基宽度为5.5～6.5 米，大部分路段路面为沥青表处。

2.2 原有公路平面线形

原有公路为克服高差和陡峻地形条件，平面上采取连续设置回头曲线或小半径弯道方式进行展线，连续弯道多，线形差，行车舒适性和安全性差。原公路全线有交点732 个，平均每公里高达8.8 个，路线增长系数为1.75；平曲线最小半径为7 米，平曲线长度普遍不满足要求。平曲线半径≤15 米数量31 个，占比4.23%；半径15～30 米数量120 个，占比16.4%；半径30～60 米数量212 个，占比28.96%；半径60～100 米数量160 个，占比21.86%；半径＞100 米数量209 个，占比28.55%。

2.3 原有公路纵面线形

原有公路纵断面总体呈马鞍形，两次变化点分别在“花椒坪”和“岔路口”附近，由于地形横坡较陡，展线困难，局部采用较大坡度，全线多处纵坡超过10%，最大纵坡为11%，连续3 公里平均纵坡大于5.5%段落较多，局部大纵坡和全线多处平均纵坡超标已严重影响行车安全[4]。大于10%的纵坡6处，总长1.61 公里，占比1.94%；9%～10%之间的纵坡21 处，总长3.97 公里，占比4.78%；8%～9%之间的纵坡37 处，总长7.33 公里，占比8.82%；7%～8%之间的纵坡40 处，总长9.66 公里，占比11.62%。

3 技术指标采用情况

项目全线采用二级公路技术标准，设计速度为40 公里/小时，路基宽度为8.5 米；局部特殊困难路段在保证安全前提下适当降低设计速度或指标。

3.1 降低设计速度路段

英雄岩改建段K10+449.04～K12+410.71：地形陡峭、老路纵坡大、平面标准低，展线极其困难，拓宽老路、外侧布设挡墙或桥梁的条件极其有限，路线布设最大限度拟合平纵、控制内侧基岩边坡开挖高度和方量。该段共设交点17 个，平均每公里8.7 个，其中13 个交点半径大于等于60m，对应缓和曲线长度≥35m，但圆曲线长度、超高缓和段长度普遍偏短；设变坡点10个，3 段缓坡长度采用100m 或110m，其余纵断面满足40km/h 技术要求。该段平纵指标降低较为集中，因此按照降低设计速度处理；采用设计速度30km/h，路线长度1.96km，占全线2.62%。平面线形详见图2。

图2 K10+449.04～K12+410.71 段平面图

会东新线电站段K63+800.00～K68+011.42：该段地形狭窄，沟谷纵坡大，共设置交点28 个，平均每公里6.7 个，共设置3 组回头弯展线，其中2 组为螺旋展线；4 个回头弯半径采用20-22.5m，仅能满足20km/h 标准，2 个螺旋桥回头弯半径采用40m；设变坡点16 个，纵断面满足40km/h 技术要求。虽然该段仅4 个回头弯半径指标不满足要求，但考虑到连续回头弯及螺旋展线段行车安全，按照降低设计速度处理；采用设计速度30km/h，回头弯采用20km/h 标准；路线长度3.8km，占全线5.08%。平面线形详见图3。

图3 K10+449.04～K12+410.71 段平面图

两段合计长度5.85km，占全线7.82%，均加强了安全设施设计。

3.2 降低平面半径指标路段

K16+422.72～K16+528.07 回头弯段路线长度105.35m，占全线0.14%，若采用回头弯半径30m，则需布设回头弯大桥1 座；半径采用20m 后仅少量增加拆迁和挖方，控制造价的同时降低了施工难度，前后相应段落平面指标采用由高向低渐变设置，并加强安全设施设计。

3.3 降低平面超高指标情况

全线基本按设计速度40km/h 的二级公路标准设置超高，最大超高8%；但地形困难路段的平面线形指标由于采用较低值，导致超高缓和段长度不足。经计算，参考最大超高值6%标准选用，降低困难路段超高值。全线降低超高值半径21 个，合计长度2.82km，占全线3.79%。

3.4 纵面指标采用情况

3.4.1 长大纵坡设计

本项目为较为典型的越岭路线，长大纵坡问题较为突出，其中K6+885～K30+245 五星村至花椒坪段路线长度为23320.54m，高差1235.87m，平均纵坡5.3%；对应老路平均纵坡为5.4%，连续3 公里平均纵坡大于5.5%段落较多。由于地形横坡较陡，展线困难，本段路线基本为沿老路改建，对平均纵坡的改善有限，因此本次施工图纵面设计划分区间分段考虑，加强交通安全保障措施设计，区间划分及对策措施详见表1。

表1 长大纵坡区间划分及对策措施

3.4.2 坡长超限情况及处理措施

本项目存在7 段纵坡设计特别困难路段，这些段落老路纵坡均较大，或地形横坡陡峻、或处于村庄段落，路线平面布设困难，部分段落基本无展线余地；在这种情况下如果通过调整纵坡来保证坡长限制，则会在老路上产生大量的挖填路段，不仅增加工程规模，同时在项目建设时保通非常困难；个别村庄路段受公路两侧房屋的影响根本无法在老路上采用较大的挖填方，以调整纵面来保证规范关于最大坡长的规定[5]。基于以上因素，对7 段坡长进行超限处理，坡长超标最长170m，最短40m，采用增加坡长警告标志、震荡标线及加强护栏等多种综合措施保证其行车安全；7 段合计长度3.82km，占全线5.13%。

4 结语

国道353 线宁会路于2013 年底开工建设，至今已安全运行近4 年，道路运营情况良好。该工程实例表明采取综合安全措施后，以下设计对策可以考虑采用：①对于局部工程特别艰巨的平面半径可降级指标，但应注意前后线形设置，以平面线形控制运行速度的顺适过渡；②二级及以下等级道路最大超高按照8%取用，困难路段参考最大超高6%取用区间可适当降低超高值以满足超高缓和段设置；③连续长大下坡合理利用段内区间设置停车休息区域，分段控制平均纵坡不大于5.5%，可适当突破《公路路线设计规范 JTG D20-2017》8.3.4 条“相对高差大于500m 时，平均纵坡应不大于5%”的规定；④在交通量不大且大型车辆混入率不高的等级道路上，局部单坡坡长可适度超标，对整段道路的通行能力和服务水平影响较小。