花君楠

（上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092）

1 背 景

東大—大葉—葉新公路西起滬浙省界，東至臨港新城，全長(zhǎng)約86 km，規(guī)劃等級(jí)為主要干線，技術(shù)等級(jí)為一級(jí)公路。

葉新—大葉公路（新工路—奉賢區(qū)界）位于松江區(qū)南部、黃浦江南側(cè)。規(guī)劃為主要干線、一級(jí)公路，是松江區(qū)一條重要的東西向通道，貫通性好且貨運(yùn)功能強(qiáng)。

現(xiàn)狀葉新—大葉公路為雙向2車道，道路服務(wù)水平較低，相關(guān)配套設(shè)施建設(shè)較為滯后，路段道路通行能力已逐漸不能滿足交通通行的需求，若不對(duì)公路加以拓寬改建，將無(wú)法發(fā)揮其干線省道公路的作用，未來(lái)將制約公路沿線城鎮(zhèn)的進(jìn)一步發(fā)展。圖1為東大—大葉—葉新公路地理位置圖。

圖1 東大—大葉—葉新公路地理位置圖

2 功能定位

從市域?qū)用鎭?lái)看，葉新公路的建設(shè)可以改善南部地區(qū)，尤其是洋山港貨運(yùn)交通的對(duì)外疏解能力，也可以加強(qiáng)南部新城及組團(tuán)間的聯(lián)系，構(gòu)建南部沿海發(fā)展鏈；從松江區(qū)自身來(lái)看，對(duì)完善區(qū)內(nèi)公路網(wǎng)布局，緩解兩側(cè)干線公路交通壓力，促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都將起到積極的作用。

葉新公路的建設(shè)具有以下功能：（1）對(duì)接長(zhǎng)三角地區(qū)、順應(yīng)周邊地區(qū)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)的重要出省通道；（2）與高速國(guó)省道功能互補(bǔ)、空間相近的主要通道，也是滿足自身區(qū)域均衡發(fā)展需求，有利于疏解、均衡路網(wǎng)交通壓力的主要通道；（3）與上海郊區(qū)空間布局戰(zhàn)略相一致，滿足新城與新城之間多層次、多通道出行需求的通道。

3 建設(shè)條件

3.1 道路沿線現(xiàn)狀

葉新公路穿越3個(gè)行政鎮(zhèn)（新浜鎮(zhèn)、泖港鎮(zhèn)、葉榭鎮(zhèn)）中心，沿線散布較多村莊和部分工廠?，F(xiàn)狀道路路幅寬10～26 m，除葉榭鎮(zhèn)部分道路為城市道路3幅路外，其余基本上為單幅路，雙向2車道。路面為黑色瀝青路面，路面狀況較好。全線現(xiàn)狀大部分路段平縱線形較好。沿線現(xiàn)狀道路跨越河流較多，兩側(cè)或單側(cè)有河道或道路平行。沿線有較多橫向道路與現(xiàn)狀道路相交，現(xiàn)狀道路沿線與兩條鐵路（滬杭高鐵、金山支線）相交。

3.2 道路建設(shè)情況

現(xiàn)狀葉新—大葉公路始建于1997年，原建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)公路，基本為雙向2車道，路基寬度約為16 m。

3.3 道路現(xiàn)狀斷面

現(xiàn)狀道路基本為公路斷面型式，路幅寬約16～30 m，道路規(guī)模在本次研究范圍內(nèi)基本為單幅路、雙向2車道。

（1）新工路—求盛路

該區(qū)段道路全長(zhǎng)約20.48 km，現(xiàn)狀道路為雙向2車道，道路斷面型式為典型二級(jí)公路斷面，道路寬度約16.0 m（含兩側(cè)土路肩各2 m）。

（2）求盛路—葉榭港

該區(qū)段道路全長(zhǎng)約1.2 km，現(xiàn)狀道路為雙向4車道，道路斷面型式為典型城市道路3幅路，道路寬度約為30 m。

（3）葉榭港—奉賢區(qū)界

該區(qū)段道路全長(zhǎng)約3.98 km，現(xiàn)狀道路為雙向2車道，道路斷面型式為典型二級(jí)公路斷面，道路寬度約20 m（含土路肩），道路北側(cè)為現(xiàn)狀河道（肖塘港）。

4 交通流量預(yù)測(cè)

該工程交通流量預(yù)測(cè)采用基于現(xiàn)狀交通流量的增長(zhǎng)率法和常用的“四階段”預(yù)測(cè)方法綜合考慮。

根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，為了滿足三級(jí)以上服務(wù)水平的要求，至2039年，新工路—G1501段采用雙向4道，G1501—區(qū)界段采用雙向6車道，飽和度基本在1以下，滿足建設(shè)要求。圖2為葉新公路預(yù)測(cè)年限2039年流量分布。

圖2 葉新公路預(yù)測(cè)年限2039年流量分布

5 總體設(shè)計(jì)方案

5.1 總體構(gòu)思

充分吸收國(guó)內(nèi)外一級(jí)公路的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，以人為本，交通功能優(yōu)先，妥善處理好道路建設(shè)與居民日常出行的關(guān)系。重點(diǎn)研究路網(wǎng)銜接、交通適應(yīng)性、出入口布置，針對(duì)道路兩側(cè)不同用地性質(zhì)，靈活設(shè)置橫斷面型式，并結(jié)合城市總體規(guī)劃和骨干路網(wǎng)布局，對(duì)重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行方案比選，保證均衡路網(wǎng)流量，創(chuàng)建一條“人·交通·環(huán)境”和諧發(fā)展的一級(jí)干線公路。

5.2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）道路等級(jí)：一級(jí)公路。

（2）設(shè)計(jì)速度：近期按照一級(jí)集散公路標(biāo)準(zhǔn)V=60 km/h，預(yù)留遠(yuǎn)期提升至一級(jí)干線公路V=80 km/h。

（3）車道寬度：主線采用1條車道寬度3.5 m，其余為3.75 m的組合方式。

（4）道路凈空高度：機(jī)動(dòng)車道不小于5.0 m，非機(jī)動(dòng)車道、行人不小于2.5 m。

（5）設(shè)計(jì)年限：瀝青路面設(shè)計(jì)使用年限為15 a。

（6）荷載標(biāo)準(zhǔn)

路面結(jié)構(gòu)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載：雙輪組單軸100 kN（BZZ-100）；

橋梁荷載：公路—I級(jí)，按城—A級(jí)驗(yàn)算；

人群荷載：按《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 11—2011）取用。

（7）抗震：抗震設(shè)防烈度為7度，水平向設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)加速度峰值為0.10g。橋梁抗震設(shè)防類別為B類。

5.3 建設(shè)規(guī)模

5.3.1 通行能力

根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014）規(guī)定，一級(jí)公路作為干線公路使用時(shí)，采用三級(jí)服務(wù)水平作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)速度為80 km/h時(shí)，一條車道最大服務(wù)交通量為1 250 pcu/h，即設(shè)計(jì)通行能力取1 250 pcu/h。

該工程路段實(shí)際通行能力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 路段實(shí)際通行能力（單向） pcu/h

5.3.2 設(shè)計(jì)小時(shí)交通量

根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2006），設(shè)計(jì)小時(shí)交通量按下式計(jì)算：

DDHV=AADT×D×K（1）

式中：DDHV為單向設(shè)計(jì)小時(shí)交通量，veh/h；AADT為預(yù)測(cè)年度的年平均日交通量，veh/d；D為方向不均勻系數(shù)，%；K為設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)，%。

根據(jù)預(yù)測(cè)12 h交通量，計(jì)算得到該工程2039年設(shè)計(jì)小時(shí)交通量。

5.3.3 車道數(shù)確定

根據(jù)2039年路段單向設(shè)計(jì)小時(shí)交通量及三級(jí)水平實(shí)際通行能力，計(jì)算得到路段車道數(shù)（見(jiàn)表2）。

由表2可知，至2039年，新工路—G1501段采用雙向4車道，G1501—區(qū)界段采用雙向6車道，可滿足三級(jí)以上服務(wù)水平的要求。

表2單向設(shè)計(jì)小時(shí)交通量和車道數(shù)計(jì)算結(jié)果

5.4 橫斷面布置

5.4.1 布置思路

在橫斷面布置中，應(yīng)考慮保證車輛在主行車道內(nèi)快速行駛，因此對(duì)主行車道實(shí)施隔離，形成一個(gè)相對(duì)封閉的主行車道快速系統(tǒng)。另外，由于該工程沿線居民出行都是依托現(xiàn)狀公路，其中有一定數(shù)量居民采用步行和非機(jī)動(dòng)車的出行方式，因此必須考慮沿線行人、非機(jī)動(dòng)車及小型機(jī)動(dòng)車的出行，設(shè)置地方交通聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。

5.4.2 斷面布置

根據(jù)建設(shè)規(guī)模論證，本次研究范圍內(nèi)葉新公路橫斷面設(shè)計(jì)分為三段：

（1）新工路—G1501采用郊區(qū)公路式斷面，規(guī)模近期4快2慢，機(jī)動(dòng)車道外側(cè)設(shè)置4.0 m硬路肩，遠(yuǎn)期將硬路肩改為機(jī)動(dòng)車道，規(guī)模提升至6快2慢，不需要改變路面結(jié)構(gòu)。

斷面布置為：3.25 m（邊溝+綠化）+4.5 m（人非共板，含0.5 m土路肩）+1.5 m（分隔帶）+4.0 m（硬路肩）+8.0 m（機(jī)動(dòng)車道）+2.0 m（中央分隔帶）+8.0 m（機(jī)動(dòng)車道）+4.5 m（人非共板，含0.5 m土路肩）+1.5 m（分隔帶）+4.5 m（慢行道）+3.25 m（邊溝+綠化）=45.0 m（見(jiàn)圖 3）。

圖3 新工路—G1501段標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（近期）（單位：m）

（2）G1501—松金公路采用城市道路式斷面，規(guī)模按6快2慢一次實(shí)施到位。

斷面布置為：3.0 m（人行道）+7.0 m（輔道）+2.0 m（分隔帶）+12.0 m（機(jī)動(dòng)車道）+2.0 m（中央分隔帶）+12.0 m（機(jī)動(dòng)車道）+2.0 m（分隔帶）+7.0 m（輔道）+3.0 m（人行道）=50.0 m（見(jiàn)圖 4）。

圖4 G1501—松金公路段標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位：m）

（3）松金公路—葉榭鎮(zhèn)界采用公路式斷面，規(guī)模按6快2慢一次實(shí)施到位。

斷面布置為：6.0 m（邊溝+綠化）+4.5 m（人非共板）+2.0 m（分隔帶）+12.0 m（機(jī)動(dòng)車道）+2.0 m（中央分隔帶）+12.0 m（機(jī)動(dòng)車道）+2.0 m（分隔帶）+4.5 m（人非共板）+6.0 m（邊溝+綠化）=50.0 m（見(jiàn)圖 5）。

圖5松金公路—葉榭鎮(zhèn)界段標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位：m）

5.5 交通組織設(shè)計(jì)

5.5.1 長(zhǎng)距離過(guò)境交通組織

為保證長(zhǎng)距離快速交通較高的服務(wù)水平和運(yùn)行速度，該工程考慮與橫向道路交叉口間距控制為1 km，并根據(jù)橫向道路等級(jí)進(jìn)行匹配的展寬渠化。不滿足交叉口控制間距的交叉口，根據(jù)橫向道路等級(jí)，分別采用設(shè)置分離式立交或橫向道路右進(jìn)右出型式，保證主線交通的通行。同時(shí)，嚴(yán)格控制橫向出入口直接接入主線。

5.5.2 沿線集散交通組織

（1）設(shè)置獨(dú)立輔路或慢行道匯集橫向交通

在橫向道路相對(duì)密集、周邊出行較為集中的城鎮(zhèn)段設(shè)置輔道，在周邊出行相對(duì)較少的郊區(qū)段設(shè)置慢行道，分離主線交通與周邊集散交通及慢行交通。

（2）慢行道拓寬為輔道

對(duì)于沿線機(jī)耕道路或單位開(kāi)口密集的部分郊區(qū)段，根據(jù)用地條件，考慮將慢行道適當(dāng)拓寬為輔道，組織沿線機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車等集散交通。

5.6 沿線橋涵的設(shè)置

根據(jù)區(qū)域規(guī)劃河道藍(lán)線、現(xiàn)狀河道及該工程的設(shè)計(jì)方案，沿線共設(shè)置跨線橋2座：G60滬杭高速公路跨線橋和G1501上海繞城高速公路跨線橋；跨V級(jí)航道橋1座：葉榭大橋；跨Ⅵ級(jí)航道橋2座：茹塘大橋和張澤塘大橋；跨Ⅶ級(jí)航道橋1座：新泖涇大橋；非通航地面橋35座以及1個(gè)下穿地道改造。

5.7 道路排水方案

路面排水通過(guò)道路縱坡和橫坡，機(jī)非分隔帶不高出路面。由于道路一側(cè)緊鄰河道，因此在該次工程中：道路臨河一側(cè)采用漫流方式直接排入河道，不設(shè)邊溝也不設(shè)置雨水管；在道路遠(yuǎn)河一側(cè)，采用雨水管排水，在道路邊緣每隔30 m設(shè)一對(duì)雨水進(jìn)水口，用于收集和排除路表水。

6 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案

6.1 新工路—G60收費(fèi)站出口節(jié)點(diǎn)

6.1.1 現(xiàn)狀條件

現(xiàn)狀G60與葉新—大葉公路為單喇叭互通立交，葉新—大葉公路上跨G60?，F(xiàn)狀立交位于G60西側(cè)、葉新—大葉公路南側(cè)，收費(fèi)站出入口與新工路交叉口距離較近，約63 m。新工路交叉口為信號(hào)燈控制，收費(fèi)站出入口無(wú)信號(hào)燈。

6.1.2 方案設(shè)計(jì)

近期新工路十字型交叉口+中期交叉口封閉右進(jìn)右出+遠(yuǎn)期新建新工路上跨葉新公路立交。

（1）近期：至近景年2024年前，葉新公路-新工路交叉口、葉新公路-G60交叉口東西向葉新公路進(jìn)口道流量總計(jì)約1 000 pcu/h，南北向新工路G60出口道流量?jī)H有不足500 pcu/h，總體流量較低，同時(shí)葉新公路-新工路交叉口周邊的旺興路、華岡路等道路尚未完全貫通，周邊無(wú)合適繞行道路，因此，近期維持此交叉口型式，既可方便交通出行，又可滿足交通效率要求。

（2）中期：2024年后，隨著葉新公路、新工路、G60的流量不斷增大，如該處繼續(xù)保持平面交叉，則交叉口運(yùn)行效率將顯著降低，因此2024年后，新工路在葉新公路交叉口右進(jìn)右出，G60出口在葉新公路交叉口信號(hào)燈控制，形成丁字路口，新工路南北向交通聯(lián)系通過(guò)繞行華岡路—旺興路—現(xiàn)狀道路實(shí)現(xiàn)。

（3）遠(yuǎn)期：隨著地塊進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、交通流量進(jìn)一步增大，繞行方案已不能滿足出行需求，同時(shí)還將導(dǎo)致周邊路網(wǎng)擁堵，因此需要新建新工路跨葉新公路跨線橋解決道路通行問(wèn)題?？缇€橋僅供機(jī)動(dòng)車通行，規(guī)模雙向4車道，寬16 m，縱坡按6%控制，最大程度減少工程量，橋梁總長(zhǎng)約200 m。

6.2 葉新公路-G60節(jié)點(diǎn)

現(xiàn)狀葉新—大葉公路上跨G60滬昆高速，跨線橋橋?qū)捈s14.5 m，斷面布置為雙向2車道，兩側(cè)設(shè)置非機(jī)動(dòng)車道、人行道。根據(jù)預(yù)測(cè)無(wú)法滿足未來(lái)交通發(fā)展需求，需要改建為雙向4車道。現(xiàn)狀跨線橋按二級(jí)公路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)車速為60 km/h，縱斷面坡長(zhǎng)無(wú)法滿足線現(xiàn)行規(guī)范中80 km/h設(shè)計(jì)車速的要求。

本次方案擬拆除現(xiàn)狀跨線橋，按80 km/h的設(shè)計(jì)車速要求，新建雙向4車道的跨線橋，同時(shí)考慮人非出行需求，橫斷面型式如圖6所示。

圖6葉新公路-G60節(jié)點(diǎn)橫斷面設(shè)計(jì)圖（單位：m）

6.3 葉榭鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)方案

6.3.1 現(xiàn)狀條件

現(xiàn)狀葉新公路葉榭鎮(zhèn)段（G15高速公路—長(zhǎng)興公路）現(xiàn)狀規(guī)模2快2慢，路段內(nèi)建有葉新公路下穿金山鐵路地道和上跨葉榭港橋。

其中，葉新公路下穿金山鐵路地道規(guī)模4快2慢，長(zhǎng)度約300 m?，F(xiàn)狀金山鐵路下穿箱涵共有4個(gè)箱室，按6快2慢標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，2014年建成?，F(xiàn)狀橋?qū)?5 m，水中設(shè)墩，中跨跨徑35 m，梁底控制標(biāo)高8.2 m，現(xiàn)狀橋梁中心線與規(guī)劃中心線不一致。圖7為新公路葉榭鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀路網(wǎng)圖。

圖7 新公路葉榭鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀路網(wǎng)圖

6.3.2 方案設(shè)計(jì)

（1）車亭公路交叉口

根據(jù)交通流量預(yù)測(cè)分析發(fā)現(xiàn)，該交叉口采用十字平交型式，在遠(yuǎn)期年服務(wù)水平較低，通行能力無(wú)法滿足實(shí)際流量需求，因此考慮設(shè)置分離式立交。

分離式立交設(shè)計(jì)方案：車亭公路為地面道路，葉新公路直行上跨或下穿車亭公路，輔道與車亭公路平交。由于葉新公路下穿金山鐵路箱涵距離車亭公路僅300 m，上跨車亭公路再下穿金山鐵路，高差達(dá)15 m，坡度大于5%，線形標(biāo)準(zhǔn)較差。下穿車亭公路，主線同時(shí)下穿車亭公路和金山鐵路后起坡跨葉榭塘，線形相對(duì)較好。圖8為車亭公路交叉口總體布置圖。

圖8車亭公路交叉口總體布置圖

（2）車亭公路—金山鐵路

根據(jù)流量預(yù)測(cè)結(jié)果，葉新公路東西向直行流量小于1 000 pcu/h，單向2車道設(shè)計(jì)通行能力（三級(jí)服務(wù)水平）為1 220 pcu/h，因此下穿地道按雙向4車道設(shè)計(jì)能夠滿足通行能力要求。

葉新公路（求勝路—金山鐵路）段是鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)繁華區(qū)域，特別是葉新公路-車亭公路交叉口東南角為葉榭鎮(zhèn)三角地商務(wù)中心，東北角是居住社區(qū)，西北角是汽配城，因此保證輔道是雙向4車道規(guī)模也是必要的。

對(duì)既有金山鐵路地道西段敞開(kāi)段U型槽斷面進(jìn)行改建，將現(xiàn)狀防撞墻向內(nèi)側(cè)移動(dòng)一根車道，主線+輔道，形成4+4的布置型式（見(jiàn)圖9）。

圖9 金山鐵路地道現(xiàn)狀及改建斷面示意圖

下穿車亭公路主線為4車道規(guī)模。地面道路考慮交叉口渠化、公交車站等因素，拓寬至6車道。

為解決濟(jì)榮公路與葉新公路聯(lián)系不便問(wèn)題，本方案中，通過(guò)輔道縱斷面設(shè)計(jì)，使?jié)鷺s路可與葉新公路輔路直接相連，保證路口右進(jìn)右出。

7 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)葉新——大葉公路（新工路—奉賢區(qū)界）功能定位和建設(shè)條件的分析，結(jié)合交通流量預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)該段公路由二級(jí)公路改擴(kuò)建為一級(jí)公路進(jìn)行了總體方案研究和設(shè)計(jì)。

重點(diǎn)研究了道路改建如何滿足新的功能定位、保證新的設(shè)計(jì)車速，在建設(shè)規(guī)模的確定、斷面的布置型式、交通組織設(shè)計(jì)及重要節(jié)點(diǎn)等方面進(jìn)行了詳細(xì)的研究和設(shè)計(jì)。該工程線路較長(zhǎng)，工程沿線需要上跨通航河道、既有高速公路，下穿既有滬昆鐵路，涉及既有地道、沿線水系較多，路線及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)限制因素較多。通過(guò)對(duì)不同復(fù)雜工況的分析和設(shè)計(jì)，為現(xiàn)狀二級(jí)公路提升改造為一級(jí)公路及其他工況改建工程處理提供了工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)參考。