宋紅紅
[同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院(集團)有限公司,上海市200092]
隨著城鎮(zhèn)化進程的加快、交通量的不斷增加,新建道路工程和既有道路的改擴建升級改造工程逐年遞增。分離式路基由單向行駛的兩幅路(上、下行或左、右幅)構(gòu)成,兩幅路相對獨立,自成一體,可以有不同的平面、縱面設(shè)計[1]。因此,分離式路基的路線走向和縱向設(shè)計往往相對自由,在滿足交通功能和安全的基礎(chǔ)上,可以依地勢而行。
本文基于鄂爾多斯東康快速路分離式路基的工程案例實踐,對分離式路基的設(shè)計與應(yīng)用進行分析,為類似工程研究提供參考。
改建前的東康線雙向4車道已超負荷運營,交通壓力大,無法滿足東勝-康巴什兩片區(qū)間的交通增長需求。鑒于當(dāng)時路網(wǎng)條件,對東康線進行改擴建是解決東勝-康巴什交通問題的有效途徑。
本項目東康快速路北起東勝區(qū),與現(xiàn)狀天驕路連接,起點樁號K0+000,向南經(jīng)星河灣、布日都鎮(zhèn)、中視文化產(chǎn)業(yè)園區(qū)、裝備制造基地、高科技產(chǎn)業(yè)區(qū)等,終點至康巴什新區(qū),終點樁號K25+387.45,路線全長約25.4 km。鑒于原東康線(現(xiàn)D線)和210線(現(xiàn)X線)之間地塊主要為綠地,出入交通流量較少,且橫向道路南緯一街、南緯四街、世紀大道和中視基地規(guī)劃二路等橫向道路已與東康線進入實施計劃,可解決其間地塊交通,故采用整體路基和分類路基結(jié)合的方案。
東康快速路設(shè)計及實施時分為北、中、南3段工程(起點—包茂高速、包茂高速—東勝區(qū)界、東勝區(qū)界—伊克昭街)。本文重點分析北段,即東康快速路(起點—包茂高速),路段內(nèi)共采用2種路基類型:整體式、分離式。路段范圍和路基類型等參數(shù)見表1。工程設(shè)計范圍示意圖如圖1所示(北段實線部分,虛線為另外兩段工程)。
表1 東康快速路路段劃分
圖1 工程設(shè)計范圍示意圖
東康快速路為舊路拓寬改建項目,通過對路面彎沉檢測數(shù)據(jù)的演算,原東康線和210線的可利用率較高。因此,路線設(shè)計時以充分利用既有東康線和210線為前提,進行路線走向和其他設(shè)計的精細化作業(yè)。
本段工程起點與現(xiàn)狀城市主干路天驕路銜接。
起點~布日都梁橋:整體式路基段。設(shè)計道路中心線主要按照現(xiàn)狀道路中心線擬合,以避免對既有建筑、環(huán)境等產(chǎn)生影響。樁號范圍K0+000~K3+050,長度為3 050 m。
布日都梁橋—包茂高速:分離式路基段。該段道路東線(D線)利用現(xiàn)狀東康線,中心線擬合現(xiàn)狀道路中心線;西線(X線)對210線位進行了優(yōu)化設(shè)計,以滿足80 km/h設(shè)計速度線形標準。
D線樁號范圍DK3+055.77~DK8+720,長度5 664.23 m;X線樁號范圍XK3+050~XK9+100,長度6 050 m(見表1)。平面曲線、直線要素特征見表2。路線走向如圖2所示。
表2 平面曲線、直線要素
圖2 路線走向圖
縱斷面設(shè)計以既有道路標高為主要設(shè)計依據(jù),在滿足技術(shù)規(guī)范的前提下,擬合原東康線和210線縱坡,盡量減少翻挖,以降低工程投資,凈空高度不小于5 m,最大縱坡控制在5%以內(nèi)。東康快速路縱斷面豎曲線、坡度要素特征見表3。
表3 東康快速路縱斷面豎曲線、坡度
根據(jù)規(guī)劃,東康快速路遠期有城際快速公交線,因此橫斷面布置時,在雙向8車道的規(guī)模上,兩側(cè)預(yù)留4 m硬路肩,作為規(guī)劃城際快速公交專用道。
2.3.1 整體式路基
根據(jù)前期方案論證,考慮到東康快速路沿線的景觀要求,整體式路基部分中分帶寬度為2~12 m。其中,2 m中分帶路段,路基上口寬42.5 m;12 m中分帶路段,路基上口寬度為52.5 m。因此,本工程的路基上口寬度為42.5~52.5 m。斷面布置為:1.0 m(土路肩)+4 m(硬路肩)+14.5 m(機動車道)+2~12 m(中央分隔帶)+14.5 m(機動車道)+4 m(硬路肩)+1.0 m(土路肩)(見圖3)。
圖3 整體式路基橫斷面設(shè)計(單位:m)
2.3.2 分離式路基
D線利用既有東康老路,老路路基上口寬度25.0 m,改建后利用其作為東康快速路東半幅,利用路基寬度為21m,東側(cè)波形護欄設(shè)置于0.75 m路面超鋪部分,其余老路保留不變。斷面布置為:0.75 m(路面超鋪寬度)+4.0 m(硬路肩)+14.5 m(機動車道)+1.0 m(硬路肩)+1.0 m(土路肩)=21.25 m(見圖4)。
圖4 D線橫斷面設(shè)計圖(單位:m)
分離式路基X線為西半幅,斷面布置為:1.0 m(土路肩)+1.0 m(硬路肩)+14.5 m(機動車道)+4.0 m(硬路肩)+1.0 m(土路肩)=21.5 m(見圖5)。
圖5 X線橫斷面設(shè)計圖(單位:m)
為保證中長距離快速通達性能,快速路嚴格控制出入口,并加強重要節(jié)點的設(shè)計。根據(jù)總體布置方案,本工程沿線共設(shè)有各類立交8處。結(jié)合路網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)安排,其中6座立交(互通立交3座、菱形+定向匝道立交1座、菱形立交1座、分離式立交1座)由本工程近期一并實施,剩余2座立交為遠期實施。近期實施立交節(jié)點如圖6所示。
圖6 近期實施立交節(jié)點圖
圖7 世紀大道互通立交平面圖
同時,針對沿線區(qū)域尚未明確的園區(qū)規(guī)劃設(shè)想,也需考慮預(yù)留將來互通實施的方案,以保證未來區(qū)域開發(fā)的可行性。因此,本工程進行平、縱、橫設(shè)計時需重點綜合考慮的因素較多,如互通立交節(jié)點的匝道位置、走向,節(jié)點處立交的高低層次等。以世紀大道立交節(jié)點為例,在不影響主要功能的前提下,需考慮D線、X線與立交的層次關(guān)系,使縱向立交高度設(shè)計盡可能壓低,從而降低工程造價、節(jié)約資源。立交層次分布見表4。
表4 立交層次分布
(1)分離式路基設(shè)計應(yīng)處理好近遠期結(jié)合、新建與改建、局部與整體、分離式和整體式的關(guān)系。平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計應(yīng)與功能、環(huán)境等相互協(xié)調(diào)。
(2)由于路基分離,路基寬度與整體式路基寬度不同,路線在整體式路基與分離式路基銜接過渡段需作特殊處理[2]。為保證車道的順適過渡,過渡段設(shè)計時應(yīng)結(jié)合平面線型的布置進行漸變率和漸變方式的合理選擇。
(3)為保證路基的穩(wěn)定、耐久和車輛行駛安全,應(yīng)做好路基分幅、合幅過渡的三角區(qū)域的防護和排水。
(4)分離式路基縱斷面設(shè)計時,應(yīng)考慮與整體式路基分幅、合幅點處縱向平順銜接。左、右幅分離式路基縱斷面設(shè)計的分幅點、合幅點的標高必須和整體式路基設(shè)計標高協(xié)調(diào)一致[3]。
本著功能優(yōu)先、最小破壞、寬容設(shè)計的理念,本工程在設(shè)計中統(tǒng)籌考慮沿線節(jié)點的平、縱、橫設(shè)計,并在最大限度利用既有道路的基礎(chǔ)上以分離式路基的形式實現(xiàn)了升級改造,既滿足了交通功能,又極大地節(jié)約了工程造價。通車以來運營狀況良好,帶來了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。