宜万同城快速通道工程设计总结

黄东初

（华维设计集团股份有限公司，江西 南昌 330224）

0 引言

宜万经济走廊位于赣西核心区，宜万同城快速通道为这一经济走廊的主动脉通道，是宜春市南北向的重要通道。现状G220国道在宜春境内走向为柏木—芦村—宜春市经济开发区—彬江，与沿线城区道路、工业园道路重合，安全隐患较大，严重制约了国道功能，对其改线势在必行。项目的实施将分流城区南北向的过境交通，缓解宜春市交通压力，改善城区进出口交通紧张的状况，同时能扩大宜春市的开发建设规模，对万载区积极融入宜春市区，提升城市周边土地价值，发挥区位优势具有重要意义。

1 工程概况

道路起点位于袁州区G220国道与锦绣大道交叉口，由南向北延伸，途径杨家坊、下朗水库、新塘水库、南塘、沪昆高速、袁河、何家岭、马塘、上高栗、芦村镇、晏布、吉布上、小姑庙水库、干坑、石下水库、吴家里、新塘水库、寨下镇、东岭采石场、布城村，终点位于万载区言塘里,路线全长30.87 km，具体地理位置见图1。全线共设置大桥6 545.5 m/17座、中桥97 m/3座、互通立交6处（其中枢纽式立体交叉1处，半苜蓿叶式互通立体交叉1处，菱形式互通立体交叉4处），道路标准宽52 m（33.5 m）。

图1 项目地理位置图

2 技术标准

（1）道路等级：城市快速路兼一级公路。

（2）设计速度：主路80 km/h，辅路40 km/h。

（3）设计荷载：道路BZZ-100，桥梁城-A级。

（4）交通等级：重交通。

（5）车道宽及分车带宽：车道宽3.75 m，路缘带宽0.75 m，安全带宽0.5 m。

（6）设计洪水频率：1/100。

3 建设条件

3.1 沿线主要控制点

路线的起点接G220国道与锦绣大道交叉口，终点接万载区言塘里。项目路线经过渥江、芦村、寨下、布城，路线走向符合宜春市、万载区城市整体规划，可带动城市发展。主要控制点有基本农田、水源保护区、生态红线、乡镇村落等，路线设计时应考虑避让。路线穿越袁河（水面宽约110 m，无通航要求）、沪昆高速、220 kV高压走廊。

3.2 沿线道路建设情况

宜万同城快速通道工程沿线主要与G220国道、渥江连接线、沪昆高速、S311省道、规划路、高速连接线、G320国道立体交叉。各被交道路情况如下：

（1）G220国道位于起点杨家坊处，为双向6车道一级公路，设计速度60 km/h。

（2）渥江连接线为二级公路，标准段路基宽16 m，远期拓宽，主要连接各乡镇。

（3）沪昆高速为双向4车道高速公路，设计速度120 km/h，远期拓宽至8车道。

（4）S311省道为双向4车道二级公路，路基宽16 m，设计速度60 km/h。

（5）规划路位于寨下存附近，主要连接经济技术开发区双向4车道二级公路，路基宽16 m，设计速度60 km/h。

（6）高速连接线位于布城附近，为双向6车道一级公路，路基宽25 m，设计速度60 km/h。

（7）终点G320国道为双向4车道一级公路，路基宽21.5 m，设计速度60 km/h。

3.3 沿线地质情况

路线走廊带地形地貌条件十分复杂，以山岭重丘区为主，局部为河流沟谷地和山前斜坡，总体地形起伏较大。区内山坡坡度陡峻，微地貌单元分界线明显。区内区域地质构造较稳定，未发现新的活动断裂，但断裂构造十分发育，断层导致沿线岩体破碎，山体边坡稳定性差。山间沟谷地发育，区内地层层岩性十分复杂。沿线发育的地层有第四系、第三系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系和石炭系地层，各种地层岩性多，接触关系复杂。特别是在二叠系和石炭系地层中发育有灰岩、炭质页岩，灰岩岩溶发育，页岩强风化层水理性质差。

4 总体设计

4.1 路线设计

该项目路线设计起点位于G220国道与锦绣大道交叉口，起点桩号为G220国道桩号K1665+829，由北向南延伸，穿过万载区，途径宜春市经济技术开发区，终点接万载区布城村附近，接顺G220万载绕城段公路改建段终点。

（1）路线方案一

道路设计起点位于宜春市G220国道与锦绣大道交叉口，终点桩号为K1697+496（接原G220国道桩号K1700+013），起点桩号为G220国道桩号K1665+829，整个路线程南北走向，由北向南依次途经布城村、文彬屋、禁山背、周家市、城塘里、八窑段、新塘、罗家里、吴家里、石下村、干坑、店仔里、荆桥村、晏布、湖塘庵、塘仔里、新茂泉、栗布下、新屋里、何家岭、大冲里、布芦上、终于浪下村附近，接顺G220万载绕城段公路改建段终点，路线全长30.87 km。

（2）路线方案二

道路设计起终点与方案一保持一致，在路线方案一K1671+843～K1682+753段采用不同线形，比较段依次途径新塘里、杨柳坡、谢家桥、焦元、下坑、栗山下、色岭下、擦桥、高田里、白毛坑、湖塘村、礼布上，至K1682+753与方案一共线，终于宜春市G220国道与锦绣大道交叉口，路线全长30.797 km。

（3）路线比较

路线比较见表1。图2为路线总体布置图。

表1 路线比选表

图2 路线总体布置图

4.2 横断面设计

根据规划，芦村至杨家坊互通为城市用地，规划道路横断面宽度52 m，按照主辅路布置。考虑项目建设的时序性和工程投资，设计时前15 km段道路按一级公路33.5 m兼顾远期城市快速路52 m标准断面布置，分期实施。一期实施一级公路，右侧3 m硬路肩设置为绿化带，与二期实施两侧的辅道系统道路横断面完全相同。后15 km按33.5 m一级公路一次性实施到位。图3为道路标准断面图。

图3 道路标准横断面图（单位：cm）

4.3 节点设计

4.3.1 枢纽型互通设计

路线与国道G220相交，被交路G220为一级公路，双向6车道，设计速度60 km/h。考虑此节点为整个通道与宜春市的重要疏解节点，是未来城市和交通发展的重心，且该节点地面道路交通复杂，因此综合考虑快速路与一级公路节点采用枢纽互通立体交叉。该节点占地面积25.96 hm2，采用苜蓿叶型式，互通范围内共设置8条匝道，将实现宜万同城快速路与G220国道及锦绣大道的车辆快速通行，大大提高了交通转换效率。图4为杨家坊互通效果图。

图4 杨家坊互通效果图

4.3.2 菱形互通设计

道路沿线与位于经开区范围的主干路（春水路、春顺路、春一路）及芦村S309省道、寨下镇道路、高速连接线（布城）相交，考虑沿线地块与快速通道的交通转换联系需求，均采用菱形互通（平行式匝道）。保证快速路主线上直行车辆的快速通畅，主线上左右转弯只有单一的进出口。菱形互通占地面积小，只需建一座跨线桥即可，结构简单，造价较低。图5为菱形互通效果图。

图5 菱形互通效果图

5 设计难点

5.1 路线控制点多

如何处理道路线位与水源保护线、基本农田保护线、生态控制线及高压线的关系。该项目主要控制点有基本农田、水源保护区、生态红线、乡镇村落等，路线设计时应考虑避让。路线穿越袁河（水面宽约110 m，无通航要求）、沪昆高速、220 kV高压走廊。路线选择上尽量靠近采石场，充分利用石料作为路面结构层材料，节约工程造价。

5.2 岩溶发育区路基设计

路线经过多处岩溶地区，岩溶路基需根据岩溶病害的性质、大小、发育部位、顶板厚度、连通及水文情况等，采取不同的处理措施，加强动态设计。沿线区内地层主要为：二叠纪阳新世P2，岩性为灰岩、硅质灰岩、砂页岩、炭质页岩、泥岩夹煤层。设计时采用高密度电法探明岩溶发育形态及大小，以及地下巷道、采空区的分布情况（见图6、图7）。

图6 L1线高密度反演断面图

图7 L2线高密度反演断面图

（1）路基基底发育的岩溶漏斗，采用片石回填夯实处治，自洞底至洞口依次采用粒径由大到小的片石逐级分层填筑，并于顶面进行强夯处治，单击能采用200 cm×10 kN·m，夯后调平后于顶面铺设一层双向土工格栅。

（2）针对裸露于地表同时兼具区域地下岩溶排水管道或连通暗河的落水洞，沿落水洞窄边做盖板跨越，盖板板厚及钢筋布置参照钢筋混凝土盖板涵相应板跨、上部填土高度进行。

（3）沿线填方路段隐伏性岩溶，采用强夯检验法，清表后，先采用200 cm×20 kN·m单击能夯2遍，如有塌陷，则用片石回填至顶，再以200 cm×10 kN·m单击能夯2遍，最后以200 cm×4 kN·m单击能满夯1遍，每遍间隔时间不少于4 d。

5.3 路基防护设计

该项目位于山区，有多处高填方路基和高边坡路堑设计，且路线沿线经过炭质页岩区，这给路基防护工程设计带来难度。设计之初，针对易出现溜坍的土质路堑边坡,或风化严重、破碎的软质易发生崩塌的岩石边坡，碳质页岩边坡防护，采用人字型骨架护坡，每级采用C25混凝土护脚及基座防护。

后期施工中，经过现场开挖，大面积的炭质页岩区遇水易软化，发生滑塌事故。采用现场动态设计，将原设计的防护形式调整为浆砌块石护面墙，对坡面全封闭处理，最下一级坡脚设置3 m高混凝土挡墙护角，护面墙每隔10 m设置一道锚杆地梁，达到了预期处理效果。图8为炭质页岩段边坡照片。

图8 炭质页岩段边坡照片

5.4 复杂地形及地质桥梁设计

项目全线共设置大桥6 545.5 m/17座、中桥97m/3座，沿线地形、地质起伏较大，以山岭重丘区为主，局部为河流沟谷地和山前斜坡，区内山坡坡度陡峻，灰岩岩溶发育。这对桥梁设计提出较高要求。针对灰岩岩溶发育区下部结构桩基，采用全套筒全回转施工方法，施工前进行一桩一孔超前地质钻探。针对区内山坡陡坡处桥位跨径布置，采用左右幅错位布置，减少桥梁台后高度。

综合施工便捷性和工程经济性。起点杨家坊互通采用支架现浇连续梁，跨沪昆高速采用挂篮悬臂对称浇筑，其余桥梁均采用40 m跨预制小箱梁桥。该工程桥梁多处于山区，桥梁的预制场地选择和梁体运输是整个工程的控制因素。考虑运输便捷性，在互通加宽段路基上设置预制梁场（见图9），待路基修筑后再运输预制梁。

图9 路基预制梁场全景图

6 结语

该项目位于城市区间，路线经过经开区（刚开发）和沿线的城镇，为城市道路兼公路性质的高等级道路。该工程沿线位于山区，地质起伏较大，路线控制点多，设计时需要控制好与水源保护线、基本农田保护线、生态控制线及高压线的关系，避免山体大开挖，更应注重沿线生态景观的保护，让道路本身融入环境，成为一条景观大道。设计时还应注意按照公路和城市道路的指标互相校核，以达到最佳效果。