唐爽路东延新建工程路线方案的比选与设计

2022-08-15王刚

交通世界 2022年19期

王刚

（玉田县交通运输局地方道路站，河北唐山 06300）

0 引言

唐爽路是丰南区综合交通专项规划（2019年—2035年）中的重要干线公路，该路西起唐坊镇，东至小集镇，是丰南区中部重要的联络线，沿途沟通了县道邱柳线、国道G112 线、省道丰碱线、乡道胥涧线、省道唐曹公路、省道大碱线、县道于唐线等多条干线公路，目前唐爽路东端止于骚古庄村南，处于断头状态，限制了唐爽路的服务范围。本项目起点紧邻瑞丰钢铁公司，是服务瑞丰钢铁及周边村镇的主要道路，向东延伸至大李线，进而可与在建秦唐高速实现对接，打造丰南区东部新的出口通道，对助力沿线经济发展起到重要作用。

1 路线方案选择的原则

（1）本着美化环境，少占耕地，节约用地，方便出行的原则[1]。

（2）符合公路的总体走向，能与区域内相关路网有效衔接，从而形成合理的路网。

（3）符合沿线各乡镇的总体规划需要及地方经济发展需要。

（4）避免线位上发生冲突，现有道路要与区域内涉及到的铁路、高压线相协调。

2 选线主要的影响因素

（1）交通量的影响

交通量的大小直接影响着路基路面的工程设计标准，通过对交通量的预测，从而确定道路的等级。本文中交通量采用“四阶段法”的预测方法，通过对拟建项目所在路网的详细研究，根据交通量调查资料确定的未来发展趋势，全段特征年交通量预测结果见表1。

表1 特征年交通量预测结果单位：车辆/日

（2）行车速度的设计影响

在道路平纵横的设计中，行车速度设计是重中之重，在设计行车速度时，不仅要考虑路线人、车的流量及周边存在哪些基础设施等因素，而且对所经区域的地质、水文及气候等外部环境因素也要同时考虑[2]。

（3）地形、地质条件的影响

唐山市地处燕山榴皱带，在内外应力作用的长期影响下，地貌具有明显的分带性，地势由东北向西南平缓倾斜，形成北丘、南洼、中部平原的格局。本项目线路基本处于平原地带。境内断层较多，可归并为东西向、北北东向、北北西向三个系统。主要为八里庄断层、夏庄子和唐山新区三里屯断层、丰润断层。

路线所在区属华北地震区地震活动较强烈部位。地震活动对路线所在区的区域稳定性影响较大。据记载，从1562 年至1976 年，发生里氏5 级以上地震共13 次，震中多数在漆县、唐山、丰南一带。在唐山及其周围的宁河、深县多次发生6 级以上地震，在项目区发生的地震主要是1976 年唐山发生的里氏7.8 级强烈地震，项目区地震破坏较大，许多房屋建筑倒塌，农田被毁。根据《中国地震动参数区划图》（GB 18306—2015）该区地震动峰值加速度系数为0.2[3]。

3 路线方案的比选

本项目起点与现状道路顺接，起点方案明确，选线过程中针对终点方案的不同，提出了两个备选方案，现分别叙述如下：

方案Ⅰ：路线起于骚古庄村南与现状唐爽路顺接，向东北跨越沙河，继续向东过油房庄南、辉坨北、钱庄北、董庄子南、杜林南，终点与大李线相交，路线全长约9.03km。

方案Ⅱ：路线起于骚古庄村南与现唐爽路顺接，向东南由北田庄和北韩庄之间穿过后跨越沙河，继续向东过小北柳河南，终于爽坨西与大李线相交。路线全长8.3km。

两个方案均符合唐爽路东延项目的整体走向，具体指标上各有优缺点。下面从路线走向、线形技术指标、工程规模及投资估算等几个方面对两个方案做综合比较。

3.1 路线方案的对比分析

根据以上提出的两个方案，通过现场勘察，进行了深入研究，结合图1把两个方案存在的问题进行了对比，见表2。

3.2 主要技术指标对比分析

公路工程的技术指标会影响公路的行车安全和运营成本，相关规范要求最大纵坡小于6%，最小圆曲线半径一般大于400m。针对提出的两个路线方案，对其主要技术指标进行了对比[4]，见表3。

表3 主要技术指标对比表

从表3 可以看出，方案Ⅰ主线最小圆曲线半径为1 000m，主线最大纵坡为1.5%，方案Ⅱ全线最小圆曲线半径为500m，最大纵坡为2%，两种方案线形指标均能满足60km/h 的设计速度要求。相关规范中指出，最大纵坡越小越好，最小圆曲线半径则是越大越好，由此从两个方案的线形指标上分析方案Ⅰ线形指标更高。

3.3 工程规模对比分析

根据以上提出的两种方案，对该项目的主要工程数量进行了统计计算，见表4。

表4 主要工程数量表

从表4可以看出，方案Ⅰ建设里程9.03km，全线共计填筑山皮石的数量为105.7km3，预制箱梁大桥907m/1座，涵洞168m/12道。方案Ⅱ建设里程8.3km，全线填筑山皮石的数量是98.2km3，预制箱梁大桥757m/1 座，预制T 梁59m/1 座，涵洞210m/15 道。方案Ⅱ与方案Ⅰ相比，施工中涉及的桥梁和涵洞更多，大幅增加了施工难度，从工程规模和施工难易程度上考虑方案Ⅰ优于方案Ⅱ。

3.4 投资估算对比分析

根据以上提出的两个方案，对本项目的两个备选方案进行了估算编制，投资估算采用《公路工程估算指标》（JTG/T 3821—2018）中的相关指标。估算中以数量乘以单价计价的分项工程，其单价均参考相似公路项目的施工图预算结果，以综合单价取定，详见表5。

表5 投标估算一览表

从表5 可以看出，由于方案Ⅰ的路线比方案Ⅱ要长，所以平均每公里的造价要高于方案Ⅱ。如果不考虑路线的线型和其他因素的影响，只从平均每公里造价进行考虑，则方案Ⅱ要优于方案Ⅰ。

根据两个方案从路线的线形、工程规模及投资估算的综合情况考虑，项目部决定采用方案Ⅰ进行工程设计。

4 方案的设计实施

拟建路线起于骚古庄村南与现状唐爽路顺接，向东北跨越沙河，终点与大李线相交，路线全长约9.03km，路基宽12m，Ⅱ级公路标准。该工程主要包括挖石方42.4km2：填山皮石105.7km3，路面73.17km2，桥梁907m/1 座，涵洞168m/12 道，平面交叉口处1 道，交通安全设施29.03km，包括交通标志、标线、护栏等。全线均采用沥青混凝土路面。

4.1 路基横断面确定

根据《公路工程技术标准》（JTG 801—2014），结合交通量预测结果，本次路基标准横断面设计如下：1.5m 土路肩 +1m 硬路肩+2×3.5m 行车道 +1m 硬路肩 +1.5m土路肩，路面横坡为2%，土路肩横坡为3%。

4.2 路基处理及路面工程

一般路段路基清表后填筑山皮石，边坡采用包边土填筑。包边土采用两侧边沟取土。根据道路的性质及所承担的功能，结合当地气象、工程地质及近年来的工程建设经验，参照本区域同类工程，拟定路面结构组合如表6所示。

4.3 技术标准

本项目处于平原地区，地势相对平坦开阔，地形条件较好，根据《公路工程技术标准》（JTG BOl—2014），本项目改造内容，地方政府意见和交通量预测结果，维持原有技术标准不变，详见表3方案Ⅰ。

4.4 桥梁涵洞工程设计要求与标准

全线共设沙河大桥l 座，中心桩号K2+000，全长907m，上部结构采用预应力连续箱梁，下部采用柱式墩台、钻孔灌注桩基础。涵洞12道，涵洞均为圆管涵，圆管采用II混凝土双筋承插口管，接口采用滑动橡胶圈或滚动橡胶圈，圆管涵基础采用C35混凝土，侧墙身翼墙身采用M15浆砌块石，侧墙基础采用MIO浆砌片石。涵底承载力不小于150kPa，桥涵与路基同宽。桥梁荷载标准为公路I级。桥涵设计洪水频率：大桥1/100、涵洞1/50。根据《中国地震动参数区划图》（GB 18306—2015），地震动峰值加速度为0.2g，对应的地震基本烈度为8度[5]。

4.5 交叉工程

全线与等级路平面交叉共设13 处，其中与Ⅲ级公路1 处，与Ⅳ级公路12 处。本项目与沿线相关道路主要采取平面交叉的方式，一般为加铺转角和顺坡处理。加铺转角范围内路基处理方式与主路相同，需达到压实度要求。被交路结构层需要挖除的路段要挖除充分，严格保证新做结构层的厚度。顺坡处理的过程中，应处理好主路与被交路横坡、纵坡之间的关系，实现合理过渡，以保证排水顺畅及行车安全。