劉祥利

（中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司,新疆 烏魯木齊 830000）

0 前言

伴隨著新疆地區(qū)高等級公路事業(yè)的不斷發(fā)展，山區(qū)公路等級也急需進(jìn)行升級改造，不僅需要保證公路路線平順、流暢和安全性，還應(yīng)該能夠與周圍環(huán)境有效協(xié)調(diào)起來。有必要對山區(qū)公路設(shè)計基本特征進(jìn)行分析，并通過采取針對性的措施，保證工程設(shè)計的安全性與合理性。

1 項目概況

G577線旱田至特克斯段位于新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州的鞏留縣和特克斯境內(nèi)，是新疆維吾爾自治區(qū)“57712”交通規(guī)劃中的“五橫七縱”高速、高等級公路網(wǎng)中“第三縱”喀納斯至英吉沙公路的重要組成部分。

2 總體設(shè)計原則

既有道路為三級公路，改擴(kuò)建后全線采用雙向四車道一級公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度采用60 km/h、80 km/h，路基寬度為22 m、24.5 m。沿線地貌為沖洪積平原—低山丘陵—中山—山前傾斜平原。沖洪積平原由古老的階地及近代河谷組成[1]。夏爾湖至特克斯路段布設(shè)于阿拉喀爾山脈中，公路沿山谷布設(shè)，與溪通行，山谷陡峭，平縱線形指標(biāo)低，基本不滿足改建設(shè)計速度60 km/h一級公路要求。目前，既有公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，特別是特克斯達(dá)坂路段地形地質(zhì)情況復(fù)雜，急彎陡坡，線形指標(biāo)極差，病害嚴(yán)重，公路通行能力較差，交通事故頻發(fā)。

為保證設(shè)計方案經(jīng)濟(jì)、合理、協(xié)調(diào)、適用，總體設(shè)計遵循以下原則：

（1）路線走向符合新疆維吾爾自治區(qū)公路路網(wǎng)規(guī)劃、伊犁州公路路網(wǎng)規(guī)劃要求，與地方城鎮(zhèn)規(guī)劃協(xié)調(diào)一致。

（2）處理好既有老路利用和新選線位的關(guān)系。既要因地制宜充分利用原有資源，又要以滿足安全和功能為基本前提。路線基本沿原有公路布設(shè)，盡可能利用原有公路，盡量提高線形指標(biāo)，并使之符合相應(yīng)公路等級的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和使用要求。

（3）以人為本、安全至上的設(shè)計原則。把安全放在首位，采取一切有效方法和措施。設(shè)計中組成道路的各個要素都要與安全有關(guān)，如線形、視距、超高、路線交叉、對視覺的誘導(dǎo)、運(yùn)行速度的變化和相關(guān)工程設(shè)施等。對于中山區(qū)路段存在的長大縱坡問題，由于區(qū)域內(nèi)無展線空間，因此在避險車道的設(shè)置及安全設(shè)施設(shè)計上需下足功夫，確保行車安全。

（4）尊重自然、保護(hù)環(huán)境的設(shè)計原則。在設(shè)計中應(yīng)充分貫徹“不破壞就是最大的保護(hù)”的理念，將對自然環(huán)境的破壞減少到最低限度，并最大程度地修復(fù)公路建設(shè)對環(huán)境造成的損害[2]。

（5）路面設(shè)計中，在確保其使用功能的條件下，優(yōu)先利用當(dāng)?shù)刂凡牧希档凸こ淘靸r。

（6）注重環(huán)境保護(hù)，做好路基防護(hù)工程、綠化及臨時占地恢復(fù)，提高環(huán)保水平和生態(tài)效益。

（7）體現(xiàn)老路改擴(kuò)建工程“以新帶老”的設(shè)計原則，對沿線既有路修建時未進(jìn)行防護(hù)的路段充分防護(hù)，對沿線棄土堆盡量加以利用，施工場地選擇盡量結(jié)合沿線設(shè)施的布置情況進(jìn)行等。

3 對既有道路的優(yōu)化

（1）路線跨越庫爾烏則克深溝路段。路段起訖樁號AK78+000～AK79+100，老路平面線形存在連續(xù)S彎，縱面最大坡度為7.2%，視距及線形均無法滿足改造后設(shè)計速度80 km/h一級公路要求，存在安全隱患。該次初步設(shè)計對其進(jìn)行裁彎取直，路線于AK78+140偏離老路向東南方向改線新建，跨越庫爾烏則克溝后，折向西南，于AK79+040處接回老路。同時優(yōu)化調(diào)整該路段縱斷面設(shè)計，設(shè)置6×25 m大橋跨越深溝。圖1是庫爾烏則克深溝路段平面優(yōu)化。

圖1 庫爾烏則克深溝路段平面優(yōu)化

（2）翻越特克斯達(dá)坂路段。特克斯達(dá)坂路段地形、地質(zhì)情況復(fù)雜，目前該路段急彎陡坡、線形指標(biāo)極差、停車視距不足，整個路段多處設(shè)置回頭曲線，最小平曲線半徑僅為20 m。按照該次改擴(kuò)建設(shè)計建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度60 km/h一級公路要求，達(dá)坂路段不具備展線空間，無法通過平面展線增長路線長度降低道路縱坡。初步設(shè)計對既有老路按照規(guī)范極限要求最大縱坡6%，坡長600 m，設(shè)置緩坡3%，坡長150 m進(jìn)行縱斷面試?yán)略O(shè)計。該路段最大挖深約61.5 m，全路段平均挖深35 m左右，初步匡算挖方土石方數(shù)量約983萬m3，該路段完全不具備利用老路拓寬改造布設(shè)明線方案，故采用隧道方案穿越特克斯達(dá)坂。圖2是特克斯達(dá)坂路段平面優(yōu)化[3]。

圖2 特克斯達(dá)坂路段平面優(yōu)化

（3）特克斯縣城過境路段?，F(xiàn)有S220出山谷進(jìn)入特克斯盆地，道路兩側(cè)沿線居民逐漸增多。既有道路兩側(cè)樹木較多，電力電訊及地下管線分布密集，部分居民點(diǎn)距離既有公路較近。在靠近特克斯縣城路段，既有道路兩側(cè)已設(shè)置有路燈，街道化現(xiàn)象逐漸顯現(xiàn)。既有S220穿越特克斯縣城，利用現(xiàn)有四環(huán)路通過，公路過境特克斯縣城，使得縣城內(nèi)交通混亂，不利于縣城的規(guī)劃發(fā)展，同時還影響了公路運(yùn)輸通行能力。

特克斯過境路段，路線方案結(jié)合特克斯縣城總體規(guī)劃，本著“近城不進(jìn)城”的原則，將既有S220特克斯縣城段進(jìn)行繞城改建，減少過境交通對特克斯縣城的影響。同時考慮公路建設(shè)給特克斯縣城的發(fā)展留有空間。圖3是特克斯縣城過境段落平面優(yōu)化。

圖3 特克斯縣城過境段落平面優(yōu)化

4 路線方案比選

初步設(shè)計階段對該項目區(qū)域內(nèi)各控制因素進(jìn)行了詳細(xì)的踏勘和調(diào)查，加強(qiáng)了全線及重要工點(diǎn)的地質(zhì)勘查，做好了與交通、規(guī)劃、林業(yè)、水利等部門的溝通協(xié)調(diào)工作，提出了進(jìn)行比選的2條路線方案。

（1）夏爾湖村路段路線方案比選。該路段主要控制因素為夏爾布津古墓群、庫爾烏則克深溝、夏爾湖村等。該段路線的布設(shè)是在工可推薦路線基礎(chǔ)上，對K78～K79老路平縱面線形較差路段進(jìn)行了優(yōu)化。根據(jù)路線跨越庫爾烏則克深溝的位置，結(jié)合老路利用情況及路線布設(shè)與夏爾湖村的關(guān)系，在老路西側(cè)布設(shè)C線方案與A線方案進(jìn)行同深度比選。

路線布置情況：

A線：AK77+400至AK78+100沿老路右側(cè)拓寬，AK78+100至AK79路段偏離老路，優(yōu)化老路平縱面線形，于老路東側(cè)布設(shè)新線，跨越庫爾烏則克深溝，接入老路，AK79至夏爾湖村北利用老路左側(cè)拓寬，路線繼續(xù)沿老路布設(shè)至AK81+800，采用右側(cè)拓寬。

C線：路線在AK77+600附近偏離A線，向南前行進(jìn)入老路西側(cè)夏爾布津古墓群，盡量避讓古墓，跨越庫爾烏則克深溝，路線繼續(xù)南行，沿磚廠西側(cè)布線，經(jīng)夏爾湖村西，于AK81+700附近接入A線，C線長4.109 km，對應(yīng)A線長4.398 km。圖4是夏爾湖村段落路線比選方案圖，表1為A線和C線方案優(yōu)缺點(diǎn)對比表。

表1 A線和C線方案優(yōu)缺點(diǎn)對比表

圖4 夏爾湖村段落路線比選方案圖

經(jīng)綜合比選，在滿足道路功能的基礎(chǔ)上，推薦采用相對平縱指標(biāo)好、工程規(guī)模小、新增用地少、既有道路利用率高的A線方案。

（2）特克斯達(dá)坂隧道段路線方案比選。該路段主要控制因素為特克斯達(dá)坂，達(dá)坂路段海拔高，冬季時間較長，地形、地質(zhì)情況復(fù)雜，冬季積雪嚴(yán)重，本來就坡陡彎急路窄，再加上積雪冰凍造成路面結(jié)冰，老路行車十分困難，時常發(fā)生堵車現(xiàn)象，嚴(yán)重影響道路通行能力。根據(jù)工可推薦方案，該路段采用隧道形式穿越特克斯達(dá)坂，該次設(shè)計根據(jù)地形情況及初步勘測成果，提出A線、B線兩方案進(jìn)行同深度比選。

路線布置情況：

A線：路線于AK96附近偏離老路，往西南方向跨越?jīng)_溝，繼續(xù)前行設(shè)置長隧道（右洞2 780 m/左洞2 750 m）穿越特克斯達(dá)坂，在老路樁號K102+320附近出洞接入老路，進(jìn)入阿拉喀爾山南側(cè)，向南沿老路布線。隧道進(jìn)洞口位于直線段，右線樁號AK96+365，左線樁號ZAK96+425，出洞口位于圓曲線，需設(shè)置2%超高。右線樁號AK99+145，曲線半徑850 m，左線樁號ZAK99+175，曲線半徑1 000 m。

B線：路線于BK96附近偏離老路，往西南方向跨越?jīng)_溝，繼續(xù)前行設(shè)置長隧道（右洞2 985 m/左洞3 005 m）穿越特克斯達(dá)坂，在A線隧道出洞口以南約460 m處出洞，向南沿老路布線，于AK100+303.792接入A線。該方案隧道進(jìn)洞口位置與A線方案基本一致，位于直線段。右線樁號BK96+395，左線樁號ZBK96+425，出洞口位于圓曲線，需設(shè)置2%超高。右線樁號BK99+380，曲線半徑850 m，左線樁號ZBK99+430，曲線半徑900 m。B線長4.664 km，對應(yīng)A線長4.806 km。圖5是特克斯達(dá)坂隧道段落方案比選圖，表2是A線和B線方案優(yōu)缺點(diǎn)對比表。

表2 A線和B線方案優(yōu)缺點(diǎn)對比表

圖5 特克斯達(dá)坂隧道段落方案比選圖

兩方案同處一走廊帶，工程地質(zhì)條件相當(dāng)，路網(wǎng)功能相同，平縱指標(biāo)相當(dāng)。經(jīng)綜合比選，A線工程規(guī)模較小，易于與既有道路銜接，推薦采用A線方案。

5 避險車道設(shè)置

夏爾湖至特克斯達(dá)坂隧道段最大縱坡5.6%，路段平均縱坡3.8%，特克斯達(dá)坂隧道出口至庫熱村路段最大縱坡5.9%，路段平均縱坡3.7%，為保證車輛的行駛安全及道路通行能力，同時為防止在連續(xù)長陡下坡路段失控的大型車輛沖出路基造成重大事故，該工程在夏爾湖至庫熱村路段設(shè)置避險車道，夏爾湖至特克斯達(dá)坂設(shè)置6處，達(dá)坂至庫熱村設(shè)置4處。

6 結(jié)語

隨著時代的不斷發(fā)展，對開展山區(qū)公路路線設(shè)計提出了更高的要求。針對當(dāng)前山區(qū)公路路線設(shè)計中出現(xiàn)的問題，應(yīng)該首先引起足夠的重視，認(rèn)真分析相關(guān)問題發(fā)生的原因，及時采取針對性的措施，做好路線設(shè)計工作，避免路線設(shè)計對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成不良的影響，并盡量做好各種綠化工作。