山岭路段道路设计要点浅析
——以广西河池金宜大道项目为例
2021-07-15陈桂福陈丹妮
陈桂福,陈丹妮
(1.中国市政工程西北设计研究院有限公司,甘肃 兰州 730000;2.福建泉州安溪农村信用合作社,福建 安溪 362400)
1 山岭路段项目的特点
1.1 山岭路段项目涉及的地形复杂
河池市地处广西西北边陲、云贵高原南麓,是大西南通向沿海港口的重要通道。本项目金宜大道,为一城两区的有效交通纽带,串联起金城江区和宜州城区,场地地貌属岩溶盆地、峰林地形地貌。项目拟建场地现状高程约为137.64~320.76 m,局部地势起伏较大。部分路段一侧临近龙江,一侧山岭棉亘,涉及的地形较为复杂。
1.2 山岭路段项目包含的标准繁杂
本项目涉及道路、桥梁、管线、电气、绿化、交通安全等工程,且现状道路为一级公路,远期规划为城市快速路,涉及到公路、市政的相关规范。园林景观部分有《城市道路绿化规划与设计规范》(CJJ75-97)、《城市绿地设计规范》(GB50420-2007)等;市政部分有《城市快速路设计规程》(CJJ129-2009)、《城市道路路线设计规范》(CJJ 193-2012)、《城市道路工程技术规范》(GB51286-2018)等。公路部分有《公路路线设计规范》(JTG D20-2017)、《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)等;地方标准有《广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程》(DB45/T 396-2007)等。
交叉部位涉及多个专业,景观、市政、公路各自范畴内的标准繁杂,又是该类项目的一个特点。
1.3 山岭路段项目协调的部门较多
金宜大道作为河池市“一城两区”的重要交通串联纽带,途径河池高铁站、德胜镇、怀远镇,头、尾串联金城江区和宜州城区。本项目跨越地区大,涵盖了金城江区、宜州城区、德胜镇、怀远镇等,需要协调的部门多而杂。给水、污水、燃气、电力、通信、照明等管线部门繁多,前期对接协调工作量较大。且项目沿线两侧涉及的基本农田、林地、高铁新城、城区房屋拆迁等控制要素,需要大量的前期协调对接。项目协调部门较多,也是该项目的一个特点。
1.4 山岭路段项目建设的意义重大
金宜大道是金城江和宜州同城一体化发展、以及沿线经济体组团式发展的重要纽带和载体,现状金宜一级公路建成以来,对加强金城江区和宜州区经济社会联系,带动沿线经济发展都起到重要用。
对现状金宜大道进行改造,将增强道路快速集散交通的作用;显著加快金城江、宜州城市一体化进程,对沿线小城镇经济发展和城市化进程也将起到明显的带动作用;提高道路通行能力、景观效果;有助于完善沿线城镇基础设施;促进沿线土地资源的利用,拉动投资,促进经济增长,有助于提升河池市的城市形象。
2 山岭路段项目关键技术要点
2.1 项目分期建设思路
(1)金宜大道起点金城江城区、终点宜州城区路段城市发展已初具规模,道路需求也十分明确,故城区段根据拟定的改造方案,按一步到位实施。
(2)为避免道路反复开挖建设,规划已经明确,很快将进行开发的东江高铁新区,按一步到位建设,包括道路断面、管线、景观绿化等工程。
(3)对现阶段乡镇发展水平较低路段,考虑分期建设:沿线无城镇化基础路段,主要为东江高铁新区-德胜镇路段、德胜镇-怀远镇路段、怀远镇-宜州区路段,分期建设。
现阶段镇区发展水平较低的德胜镇、怀远镇路段,满足镇区出入交通转换及慢行交通的同时,可根据资金情况可采用分期建设。
综上分析,并结合《河池市城市总体规划(2016-2035)》道路等级、红线宽度及沿线城镇分布情况,金宜大道划分为9个标段,第1~2标段按城市主干路标准设计;第3~7标段近期按一级公路兼城市主干路,远期按城市快速路;第8标段近期,按城市主干路标准,远期按城市快速路;第9标段按城市次干路。
2.2 功能定位及规模确定
根据《河池市城市总体规划(2016-2035)》,金宜大道穿越金城江区、高铁新城路段规划道路等级为城市主干路,高铁新城河池站至宜州区路段规划为城市快速路,宜州区重点路段规划为城市次干路,本项目作为河池城市走廊发展轴,道路功能定位为连接金城江区、宜州区,同时带动沿线东江高铁新城、德胜镇、怀远镇产业、经济、文化、旅游等多方面资源综合发展的交通性干道,规划第3~8标段为城市快速路。本次设计综合考虑当地经济条件及不侵占基本农田为原则,采用分期建设思路,第3~7标段近期按一级公路兼城市主干路、第8标段近期按城市主干路标准建设,第9标段与规划一致采用城市次干路。
本项目具有“一城两区”城市走廊带的交通特性,为合理确定道路规模,本项目采用基于城市走廊带理论的“双约束重力模型”进行交通预测,对道路建设规模进行合理设计。
2.3 市政与公路标准的选用
金宜大道1、2标主要在金城江区,为城市主干路,3~7标现状为一级公路,8、9标位于宜州城区,现状为城市主干路、次干路。金宜大道远期规划为城市快速路,全线涉及的分段,既有现状公路、也有城市干路,就必然涉及公路、市政标准选用的问题。本项目现状为一级公路,近期定位为城市主干路兼一级公路,在设计指标的选用时,市政标准和城市标准部分指标略有差异,再进行设计时,采取就高不就低的原则,保证设计指标既能满足公路标准,也能满足市政道路标准。
表1 部分设计指标选用表(时速80 km/h)
2.4 越岭路段线位的比选
根据现场踏勘、地形及《金城江至宜州一级公路K1190+602.26~K1217+955工程竣工图》,金宜一级公路(那马水库至都街站)段现状由5段S型曲线连接而成,根据现状线位平曲线要素,主要存在以下问题:(1)现状5段S型曲线圆曲线半径均小于400 m,小于时速80 km/h设超高最小半径一般值,小于时速60 km/h设超高最小半径一般值(4个)。(2)多个小半径通过S型连接,线型指标差,不利于行车安全。
本阶段在线型优化的基础上提出两个比选方案:推荐方案(K线)和比较方案(C线)。
推荐方案(K线)将现状JD4、JD5截弯取直,由2段S型曲线、直线段和平曲线连接而成。
比较方案(C线)优化平曲线线型指标,拟合现状道路线位,主要由S型曲线连接,存在一段复曲线。
表2 方案比较分析
比较结论:结合项目地理位置、自然条件,并从线型指标、驾驶员行驶舒适性、投资估算等多方面比较确定推荐K线方案(截弯取直),同时第3标段设计时速按60 km/h。
2.5 路基处理方案的选定
根据地勘报告,整个项目场地岩土层在钻探深度范围内共揭露4个工程地质层。自上而下,杂填土①层属于第四系全新统人工堆积层(Q4 ml),红黏土、粉质黏土属于第四系上更新统残积层(Q3el),下伏岩体为石炭系石灰岩(C2)。
粉质黏土②1层的自由膨胀率范围值19.0%~29.0%,平均值23.83%;红黏土②层的自由膨胀率范围值29.0%~40.0%,平均值34.5%。根据《广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程》(DB45/T 396-2007),初步判断粉质黏土②1不具有膨胀性,为非膨胀性土;红黏土②属于中等胀缩土。
根据规范《公路路基设计规范》,膨胀土变形量在100~200 mm时,地基置换非膨胀土或无机结合料处置土的深度不宜小于1.5 m;膨胀土变形量在40~100 mm时,地基置换非膨胀土或无机结合料处置土的深度不宜小于1.0 m;根据地质报告揭示,红黏土层上覆有杂填土厚度约1.78 m,设计方案拟考虑清除表层杂填土进行换填处理,基本能满足规范规定的相关要求。
2.6 景观方案的合理布设
金宜城市快速路是连通北部金城江老城综合发展片区,南部宜州旅游发展片区的重要城市走廊。根据项目区功能结构规划,周边分布百里龙江民族文化生态旅游带,与综合型、旅游型、工贸型、农贸型多个组团。
本次将金宜城市快速路打造成“生态、大气、多彩”的城市生态迎宾景观大道。在城区段景观方案设计的时候,因地制宜,将河池的市树香樟树、市花山茶花作为中分带、边分带的主要树种,构建简约大气的景观方案。
3 主要结论
(1)项目分期建设思路。项目分期建设,应充分结合城市发展规划、沿线发展现状、开发时序,交通功能定位,合理安排项目分段,采用近远期结合的方式,科学推进项目进程。
(2)功能定位及规模确定。功能定位及规模确定,应结合上位规划,通过采用基于城市走廊带理论的“双约束重力模型”进行交通预测,能够更为准确的确定道路规模。
(3)市政与公路标准的统一。市政、公路部分设计指标要求不一致的,采取就高不就低的原则,保证设计指标既能满足公路标准,也能满足市政道路标准。
(4)越岭路段线位的设计。对于越岭路段线位的设计选择,应在满足规范要求的情况下,兼顾经济性和合理性。
(5)景观方案的合理布设。景观方案的设计应因地制宜,与当地文化相融合。