周 偉

（江蘇省交通工程建設(shè)局，江蘇 南京 210004）

溧高高速公路國(guó)際慢城生態(tài)路分離式立交設(shè)計(jì)方案研究

周 偉

（江蘇省交通工程建設(shè)局，江蘇 南京 210004）

文章結(jié)合溧高高速公路工程，對(duì)其路線與國(guó)際慢城生態(tài)路交叉方案進(jìn)行研究，通過對(duì)區(qū)域自然環(huán)境、穿越位置的分析，提出了考慮不同側(cè)重點(diǎn)的交叉設(shè)計(jì)方案，從行車安全、環(huán)保、工程規(guī)模、景觀、施工組織、對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)等因素進(jìn)行綜合比選分析，推薦出適應(yīng)綜合功能需求、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益更優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，可為類似工程設(shè)計(jì)提供參考。

高速公路；國(guó)際慢城；分離式立交；設(shè)計(jì)方案；綜合比選

1 概述

溧陽至高淳高速公路（簡(jiǎn)稱“溧高高速公路”）是江蘇省規(guī)劃的“五縱九橫五聯(lián)”高速公路網(wǎng)主骨架之“橫八”高淳至太倉高速公路的重要組成部分（見圖1）。項(xiàng)目與淳蕪高速、寧宣高速、溧廣高速、寧杭高速、常溧高速等共同聯(lián)通蘇南、皖南及浙北地區(qū)，有效地改善了蘇皖區(qū)域路網(wǎng)的連通度，對(duì)于完善長(zhǎng)三角地區(qū)高速公路網(wǎng)，加強(qiáng)蘇南地區(qū)和皖南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，促進(jìn)沿線社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和旅游開發(fā)等均具有十分重要的意義。

溧高高速公路路線穿越高淳國(guó)際慢城［1］，在K25+981附近與國(guó)際慢城生態(tài)路交叉（見圖2），該處交叉設(shè)計(jì)方案是項(xiàng)目設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一，設(shè)計(jì)中需要充分考慮國(guó)際慢城理念，結(jié)合周邊生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，盡量減少對(duì)原生態(tài)環(huán)境的干擾，以達(dá)到公路與環(huán)境相協(xié)調(diào)的效果。

圖1 項(xiàng)目地理位置圖

圖2 路線方案平面圖

本文以溧高高速公路為依托，對(duì)路線與國(guó)際慢城生態(tài)路交叉方案進(jìn)行研究，從區(qū)域位置自然地理環(huán)境、穿越位置分析提出了考慮不同側(cè)重點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案，并從行車安全、環(huán)保、工程規(guī)模、景觀、施工組織、對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)等方面因素進(jìn)行綜合比選，推薦出適應(yīng)綜合功能需求的設(shè)計(jì)方案。

2 區(qū)域位置及建設(shè)條件分析

2.1 自然地理環(huán)境

高淳椏溪國(guó)際慢城位于游子山國(guó)家森林公園東麓，是一處整合了丘陵山區(qū)生態(tài)資源形成的集生態(tài)觀光、農(nóng)事體驗(yàn)、高效農(nóng)業(yè)、休閑度假為一體的農(nóng)業(yè)綜合旅游觀光景區(qū)、AA級(jí)風(fēng)景區(qū)、江蘇省四星級(jí)鄉(xiāng)村旅游點(diǎn)。區(qū)域內(nèi)的椏溪“生態(tài)之旅”全長(zhǎng)48 km，面積50 km2，已建成了瑤池山莊度假村、望玉島度假區(qū)、海風(fēng)樓、瑤池農(nóng)家樂等一批休閑配套設(shè)施。

2.2 溧高高速公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

溧高高速公路路線起自溧廣高速公路南渡樞紐，向西在溧陽市境內(nèi)依次跨越周城河、大溪河及蕪申運(yùn)河，經(jīng)強(qiáng)埠后，進(jìn)入南京市高淳區(qū)境內(nèi)，于椏溪鎮(zhèn)跨越S246，路線往西進(jìn)入南京市溧水區(qū)境內(nèi)，在和鳳鎮(zhèn)北止于與寧高高速公路交叉處的和鳳樞紐，順接淳蕪高速公路，路線全長(zhǎng)33.98 km。建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)采用4車道高速公路，設(shè)計(jì)速度為120 km/h，路基寬度28 m，設(shè)置湯橋、椏溪、和鳳樞紐3處互通式立交，服務(wù)區(qū)1處［2］。

3 生態(tài)路分離式立交設(shè)計(jì)方案比選

3.1 立交設(shè)計(jì)方案

由于國(guó)際慢城區(qū)域廣，經(jīng)過工可研究，高速公路走廊帶無法繞避慢城區(qū)域，因此，在初步設(shè)計(jì)線位選擇中，充分考慮了對(duì)現(xiàn)有及規(guī)劃景點(diǎn)的避讓，選擇相對(duì)規(guī)劃區(qū)域較窄的區(qū)域穿越，并注重工程方案和景觀的協(xié)調(diào)。根據(jù)上述原則，經(jīng)過線位比選，高速公路在K25+981附近與國(guó)際慢城生態(tài)路交叉，交叉位置位于埡口，被交路高程較低，利于工程方案的布設(shè)［3-4］以及與環(huán)境的協(xié)調(diào)（見圖3）。

圖3 生態(tài)路實(shí)景照片

根據(jù)生態(tài)路交叉位置的地形條件，提出了下穿、上跨2個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行同深度比選，一是高速公路下穿國(guó)際慢城生態(tài)路方案（K線方案，見圖4），二是高速公路上跨國(guó)際慢城生態(tài)路方案（B線方案，見圖5）。

圖4 路線方案縱斷面圖-K線方案

圖5 路線方案縱斷面圖-B線方案

3.2 方案比選

經(jīng)綜合比選，上述K線、B線兩方案優(yōu)缺點(diǎn)分析如下。

3.2.1 行車安全性

交叉位置附近生態(tài)路平曲線最小半徑為40 m，最大縱坡近10%，平、縱面指標(biāo)較差。K線方案下穿生態(tài)路，對(duì)生態(tài)路進(jìn)行改移，優(yōu)化了其線形指標(biāo)，改善了行車條件，更加利于車輛安全行駛。B線方案上跨生態(tài)路，遮擋了生態(tài)路上車輛的視線，視距較差，存在安全隱患，行車安全性較差。因此，從行車安全性分析，K線方案具備較大優(yōu)勢(shì)。K線方案交叉位置平面示意圖見圖6。

圖6 K線方案交叉位置平面示意圖

3.2.2 環(huán)保

（1）聲環(huán)境

公路交通噪聲計(jì)算中有2個(gè)重要影響因素：地面吸收引起的交通噪聲衰減量、噪聲傳播途中障礙物的障礙衰減量。K線方案高速公路下穿國(guó)際慢城生態(tài)路，由于噪聲源處于山谷中，噪聲源與敏感點(diǎn)之間傳播為近地面?zhèn)鞑ィ孛嫖找鸬脑肼曀p量較大，同時(shí)K線方案道路兩側(cè)樹林茂密，對(duì)噪聲傳播能夠起到很大的阻礙作用，導(dǎo)致噪聲傳播途中障礙物的障礙衰減量也較大。B線方案高速公路上跨生態(tài)路，地面對(duì)聲音吸收及障礙物對(duì)聲音阻礙均較小，公路行車造成的交通噪聲較大，同時(shí)該方案橋梁長(zhǎng)度較長(zhǎng)，車輛行駛在橋梁及接縫處引起的震動(dòng)噪聲也較大，因此，K線方案具備較大優(yōu)勢(shì)。

（2）水環(huán)境

K線方案為路基方案，B線方案為橋梁方案，排水設(shè)計(jì)均有相應(yīng)工程措施，2個(gè)方案對(duì)水環(huán)境的影響基本相當(dāng)。

（3）大氣環(huán)境

K線方案路線縱坡較平緩，減少了車輛上下坡時(shí)的尾氣排放，進(jìn)而減少了對(duì)大氣的污染，因此K線方案具備優(yōu)勢(shì)。

（4）社會(huì)環(huán)境

社會(huì)環(huán)境分施工期及運(yùn)營(yíng)期社會(huì)環(huán)境。施工期，K線方案主線橋梁少，工程規(guī)模較小，樁基施工等對(duì)環(huán)境影響較大的施工工序較少，也相應(yīng)減少了對(duì)環(huán)境的影響；運(yùn)營(yíng)期，K線方案路線高程較低，夜間車輛產(chǎn)生的強(qiáng)光可以被周圍茂密的樹林遮擋，可減少對(duì)其他區(qū)域的影響，同時(shí)，K線方案縱坡較平緩，也減少了車輛上下坡對(duì)周圍照射的強(qiáng)光污染，因此，K線方案更有利于社會(huì)環(huán)境保護(hù)。

綜上，從環(huán)保因素分析，K線方案具備較大優(yōu)勢(shì)。

3.2.3 工程規(guī)模

選取相同范圍工程規(guī)模進(jìn)行比較，K線方案較B線方案主線橋梁長(zhǎng)度短544 m，工程造價(jià)低1 784萬元，路基填挖更加平衡，節(jié)約造價(jià)優(yōu)勢(shì)明顯。兩方案具體工程規(guī)模對(duì)比見表1。

表1 K、B線方案工程規(guī)模對(duì)比表

3.2.4 景觀效果

K線方案采用路基方案，設(shè)計(jì)高程低，道路兩側(cè)原有植被均可作為景觀供駕乘者欣賞，且與周邊的環(huán)境協(xié)調(diào)一致，景觀效果較好；B線方案采用高架橋方案，對(duì)周邊環(huán)境的景觀存在遮擋，影響區(qū)域原有景觀效果，與環(huán)境不協(xié)調(diào)，因此，K線方案具備較大優(yōu)勢(shì)。

3.2.5 施工組織

施工期間，K線方案采用高速公路下穿國(guó)際慢城生態(tài)路，橋梁施工期間需在生態(tài)路一側(cè)進(jìn)行局部改路，修建臨時(shí)便道以滿足車輛正常通行，橋梁施工完成前對(duì)原有生態(tài)路通行干擾相對(duì)較大；B線方案采用高速公路上跨國(guó)際慢城生態(tài)路，橋梁下部施工期間需設(shè)置臨時(shí)安全設(shè)施，對(duì)原有生態(tài)路通行存在干擾，其他時(shí)段施工階段干擾較小。因此，從施工組織干擾角度，B線方案具備一定優(yōu)勢(shì)。

3.2.6 施工方案對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)

K線方案的路基填筑和B線方案橋梁樁基的施工均會(huì)對(duì)現(xiàn)有環(huán)境造成一定擾動(dòng)。K線路基施工方案可采取回填土和恢復(fù)綠化植被等措施，減輕對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)。B線橋梁施工方案所采用的轉(zhuǎn)孔、泥漿排放、梁板預(yù)制等工程措施，對(duì)現(xiàn)有環(huán)境必然造成一定影響。因此，相較而言，K線方案具備優(yōu)勢(shì)。

通過綜合比選，高速公路下穿國(guó)際慢城生態(tài)路的K線方案整體工程規(guī)模較小，利于生態(tài)路行車安全，環(huán)保及景觀效果好，設(shè)計(jì)推薦采用K線方案。

4 生態(tài)路分離式立交橋梁形式比選

為了最大程度保護(hù)國(guó)際慢城景區(qū)生態(tài)環(huán)境，結(jié)合生態(tài)路附近丘陵地勢(shì)地形特點(diǎn)，充分考慮與景觀的協(xié)調(diào)［5］，選取了框架隧道、橋梁、斜腿鋼構(gòu)橋梁3種不同形式，對(duì)K線方案生態(tài)路分離式立交橋梁形式進(jìn)行了比選，方案比選如下：

方案1：采用門式框架隧道，整體現(xiàn)澆框架，截面剛度大，橫向整體性好。外形美觀，在框架進(jìn)出口以及框架頂部覆土回填，景觀綠化采用與周邊環(huán)境植被接近的風(fēng)格進(jìn)行設(shè)計(jì)和恢復(fù)，淡化工程痕跡，達(dá)到工程和環(huán)境相互融合的景觀效果。景觀效果見圖8。

圖8 門式框架隧道效果圖

方案2：采用橋梁形式，簡(jiǎn)支安裝，截面剛度較大，建筑高度高。裝飾采用徽派風(fēng)格的馬頭墻，以達(dá)到與國(guó)際慢城及周邊民居建筑風(fēng)格協(xié)調(diào)的效果。該方案主要通過外包拱形裝飾假結(jié)構(gòu)來與周圍景觀進(jìn)行協(xié)調(diào)，由于本身結(jié)構(gòu)限制，橋下視覺效果差。景觀效果見圖9。

圖9簡(jiǎn)支橋梁效果圖

方案3：采用斜腿剛構(gòu)橋梁形式，現(xiàn)澆施工，箱梁截面，截面剛度較大。斜腿鋼構(gòu)造型輕快簡(jiǎn)潔，但與國(guó)際慢城及周邊民居建筑風(fēng)格的協(xié)調(diào)性較差，且與所交叉點(diǎn)位置地形匹配較差，施工不便。景觀效果見圖10。

圖10 斜腿鋼構(gòu)橋梁效果圖

綜上，通過對(duì)框架隧道、橋梁、斜腿鋼構(gòu)橋梁3種形式的比選，設(shè)計(jì)推薦生態(tài)路分離式立交采用安全、環(huán)保及景觀綜合效果最好的門式框架隧道形式。

5 結(jié)語

通過對(duì)溧高高速公路與國(guó)際慢城生態(tài)路交叉方案的研究，提出以下體會(huì)，供類似工程設(shè)計(jì)參考：

（1）工程項(xiàng)目穿越環(huán)境保護(hù)及景觀要求高的區(qū)域，設(shè)計(jì)中要充分考慮項(xiàng)目區(qū)域自然、地理及人文環(huán)境，采取設(shè)計(jì)手段，最大限度保護(hù)、恢復(fù)原有環(huán)境景觀，淡化工程痕跡；

（2）丘陵地區(qū)分離式立交設(shè)計(jì)中，被交路的行車安全性應(yīng)作為重要因素進(jìn)行驗(yàn)證；

（3）公路穿越綠化率高的丘陵地區(qū)，如條件許可，采用設(shè)計(jì)高程較低的工程方案利于交通噪聲的吸收；

（4）在環(huán)保因素分析比選中，除了從聲環(huán)境、水環(huán)境進(jìn)行分析外，還可從大氣環(huán)境、社會(huì)環(huán)境等方面進(jìn)行分析論證；

（5）在社會(huì)環(huán)境影響因素分析中，施工期、運(yùn)營(yíng)期對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響都應(yīng)作為重要因素進(jìn)行分析。

［1］薦曉峰，涂鈞，萬樂，陳宇.對(duì)城市慢行系統(tǒng)及慢行空間景觀營(yíng)造的研究——以南京埡溪國(guó)際慢城為例［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，（42-6）：221-222.

［2］ JTG B01—2014公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］胡克偉.高速公路分離式立交設(shè)計(jì)［J］.北方交通，2007（12）：33-35.

［4］李軍.淺談高速公路分離式立交設(shè)計(jì)構(gòu)思［J］.山西交通科技，1997（3）：23-26.

［5］王勇，戴捷.方山分離式立交景觀橋設(shè)計(jì)［J］.現(xiàn)代交通技術(shù)，2007（6）：53-55.

Research on Separated Interchange Design Scheme of International Slow City of Ligao Expressway

Zhou Wei
（Jiangsu Construction Bureau of Traffic Engineering, Nanjing 210004, China）

Combing with Ligao expressway engineering and ecological road of the international Slow City, the intersection scheme is analyzed, Through the analysis of natural environment and crossing position of the region, considering different emphasis of the crossover design program, From the driving safety, environmental protection, engineering scale, landscape, construction organization, environmental disturbance and other factors, the schemes are compared, the scheme are compared, the scheme comprehensivey that adapting to the demand of integrated function and with better social and economic benefits is proposed, which could be taken as reference for similar project design.

expressway; international Slow City; separated interchange; design scheme; comprehensive selection

U412.36

A

1672-9889（2016）05-0019-04

2015-11-18）

周偉（1979-），男，江蘇連云港人，高級(jí)工程師，主要從事公路工程建設(shè)管理工作。