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基于功能定位的城镇化地区干线公路路线设计方案探讨
——以国道324(纵二线)厦漳界至凤山段路线为例

2023-11-10安臣飞

福建交通科技 2023年7期
关键词:敏感点天竺功能定位

■安臣飞

(厦门市政交通规划设计院有限公司,厦门 361001)

随着城市空间扩张和城镇化的快速推进,城镇化地区干线公路的功能被同时赋予公路和城市道路双重属性,其路线总体方案同时受公路网规划、城市规划、城市经济发展、重点控制性工程、环境敏感点、工程地质及工程经济性等多种因素影响,如何在多种控制因素中综合取舍,从而选取一条技术经济合理兼顾各方利益的路线方案是一大难题。 国道324(纵二线)厦漳界至凤山段项目起于厦漳界,经天竺山片区,终于集美区灌口镇坑内村,路线总长7.341 km,全线包括隧道3 996.5 m/1.5 座,互通式立交2 处。 本研究通过对国道324(纵二线)厦漳界至凤山段项目功能定位和路线设计方案选定过程进行分析,以期帮助设计人员更快地找到相对最优的路线设计方案。

1 项目的必要性分析

国道324(纵二线)厦漳界至凤山段位于厦门市海沧区和集美区。 根据现状路网分析,现状连接漳州角美、海沧区和集美区的东西向交通干道主要有沈海高速、海翔大道、国道324 复线和旧324 国道(图1)。 根据现状交通调查,目前沈海高速、海翔大道、国道324 复线和旧324 国道等东西向交通干道交通量均已达到饱和状态, 交通拥堵较为严重,且由于国道324 厦漳界至凤山段尚未贯通,需通过国道324 复线海沧段绕行至旧国道324,无疑加剧了旧国道324 的交通拥堵,不利于漳州角美、海沧区和集美区的互联互通,难以发挥厦门的区域交通核心地位并带动周边趋于协同发展。 因此亟需进行国道324(纵二线)厦漳界至凤山段的建设,实现国省干线公路网纵二线厦漳泉全段的贯通,以分离过境交通,分流旧324 国道的交通量,缓解旧324国道的交通压力,并进一步加强海沧天竺山片区、集美灌口片区对外的交通联系,促进各区域的协调发展。

图1 区域路网分析

2 项目功能定位与技术指标分析

功能定位分析的准确与否直接关乎到项目技术标准(等级、设计速度、路基宽度等)和线位走廊选定的成败。 道路在路网中功能定位应根据道路的区域特点、交通特性、路网结构综合分析确定[1]。

2.1 道路功能定位

从福建省国省干线公路网布局分析,本项目为《福建省普通国省干线公路网布局》(2012~2030 年)“八纵十一横十五联”中的纵二线,规划道路等级为一级公路;从厦门市快速路网规划和海沧区、集美区骨干路网系统分析,本项目为厦门岛外的一条重要的东西向快速通道和货运主通道,规划道路等级为国道,且应具备快速通行条件;根据公路功能分类和路网服务指数测算[2],本项目节点层次为B 级,属于次要干线公路,根据交通量预测结果,拟建公路远景设计年限(20 年)的交通量为35 654 辆/日,应选用一级公路。

表1 道路在各级路网中功能定位分析

由于国道324 厦门段建设实施时,国道324 漳州段建设时序相对滞后,为保证国道324 厦门境内全线贯通,海沧段线位利用规划中国道324 复线路由接入旧324 国道,国道324(纵二线)厦漳界段暂未实施。 随着国道324 漳州段及本项目的建设实施,纵二线厦漳段将实现全线贯通,届时本项目将替代国道324 复线(海沧段)的公路功能,交通流主要以过境交通为主,原G324 复线(海沧段)将主要承担市政部分功能,以服务海沧区域中短距离交通为主(图1)。因此,本项目技术标准及路线走廊的选定应考虑以下几个主要因素:(1)契合国省干线公路网规划、厦门骨干路网规划和片区规划,满足远期交通量发展需求;(2)应具备快速、安全、舒适的通行条件,并考虑货运交通的便捷通行条件;(3)承担区域的过境交通功能为主,应为沿线规划区域提供便捷到发交通服务,但应尽量减少对片区地块的分割效应;(4)起终点选择应与国道324 漳州段和厦门段相适应。

2.2 设计速度选定

一级公路设计速度可选用100、80 和60 km/h。本项目主要从道路功能和路网协调统一性等角度来论证设计速度。(1)路网协调统一性角度分析。根据路网分析,与本项目终点衔接的国道324 为一级公路兼快速路,设计速度为80 km/h,本项目作为国道324 的顺接延伸段,交通流主要以过境交通为主,且沿线地形主要以山岭重丘为主,道路两侧没有相关的开发区和产业区与本项目直接对接平交,沿途设置互通与周边地块相连,相交干扰少,具备采用80 km/h 的条件,因此本项目采用80 km/h 的设计速度是适宜的。(2)道路功能角度分析。本项目是国省干线的重要组成部分,起到分流旧国道324 交通量的作用,将会承担厦漳间主要的过境交通量。 从过境功能分析,本项目拟采用80 km/h 的设计速度比较适宜,有利于过境车辆的快速通行。 综上所述,拟定本项目设计速度采用80 km/h。

2.3 路基宽度选择

经测算,2043 年交通量预测结果为35 654 pcu/d。根据通行能力和服务水平分析,本项目采用80 km/h,双向4 车道时,高峰期服务水平为三级(V/C=0.63),既可满足远期交通量增长需求,又不造成道路资源的浪费。

根据道路功能定位及路网分析,国道324(纵二线)(设计起点~规划灌新路段) 位于天竺山片区北侧,主要承担以过境交通为主的公路功能,且货运交通量较大, 故采用路基宽度25.5 m 的公路断面,每条车道宽度采用3.75 m。 具体路基标准横断面布置型式为25.5 m=0.75 m 土路肩+3.0 m 硬路肩+7.5 m 行车道+0.5 m 路缘带+2 m 中分带+0.5 m 路缘带+7.5 m 行车道+3.0 m 硬路肩+0.75 m 土路肩,具体见图2(左)。

图2 路基标准横断面设计图

终点与国道324 复线共线段位于集美灌口片区,道路需同时承担过境功能和两侧地块的服务功能,故该段路基标准横断面结合坑内互通采用主路全线高架+地面层辅路的断面布设型式, 其中高架层以过境交通为主,桥梁宽度设置为25.5 m(与路基同宽),双向4 车道标准,每条车道采用3.75 m。地面层以服务周边地块为主,路基宽度采用27.5 m(并预留远期增设慢行系统的条件),双向4 车道标准,每条车道宽度采用3.5 m,具体如图2(右),具体路基标准横断面布置型式为:27.5 m=0.75 m 土路肩+0.5 m 硬路肩+7.0 m 行车道+0.5 m 路缘带+10 m (中分带)+0.5 m 路缘带+7.0 m 行车道+0.5 m硬路肩+0.75 m 土路肩。

3 路线方案比选

在项目功能定位和路线大走廊确定后,应对沿线重要控制条件和敏感点重点分析,并针对性地提出不同路线方案择优选择[3](图3)。 国道324(纵二线)厦漳界至凤山段路线走廊带中重要控制条件和敏感点较多,根据不同的受控因素(表2),共拟定了K、A、B、C、D、E 共6 条路线方案并对其进行比选。基于对城市规划影响、 对重要控制物和敏感点影响、征地拆迁、经济性等多方面因素综合分析比选,最终确定推荐K 线。

表2 国道324(纵二线)厦漳界至凤山段选线主要控制因素

图3 路线方案比选示意图

3.1 片区规划对路线方案的影响

城镇化地区公路同时具备公路和城市道路两种属性,故在满足公路网规划的同时,也应与片区规划相适应。 根据道路功能定位分析,国道324(纵二线) 厦漳界至凤山段主要以过境交通的公路功能, 应尽量减少对道路两侧地块的分割效应,D 线从市委党校前的天竺山片区经过,较K 线对地块的分割效应较大,与片区路网规划不符,且拆迁量相对较大,故不作推荐。 片区规划对路线方案选择影响对比情况见表3。

表3 片区规划对路线方案选择影响对比

3.2 重要控制因素和敏感点对路线方案的影响

重要控制因素和敏感点对路线方案的选定影响较大,甚至决定了路线方案的可行性。 因此路线方案设计时,要对沿线重要控制物和敏感点进行仔细调查,并与相关部门进行充分沟通。 沿线重要控制物和敏感点对路线方案的影响对比情况见表4。

表4 重要控制因素和敏感点对路线方案选择影响对比

路线方案的选择除受以上因素控制外,工程地质、地形、拆迁量、交叉方案、工程经济等其他因素也同样制约着路线方案走向的最终选定。 事实上,城镇地区干线公路路线方案在符合道路功能定位、沿线相关城市规划前提下,综合考虑重要控制物影响后,即可以在各种复杂因素影响下,找到一条相对较优的线位方案。 如国道324(纵二线)厦漳界至凤山段项目,在可行的6 条线位走廊中,K 线方案经济指标合理,线行平顺,技术指标较好,行车舒适度较高,与规划线位走向基本一致,征地拆迁较少。线位起于厦漳交界处的大磨山隧道中部,顺接国道324(纵二线)漳州段,之后从烟草公司和寨后垃圾填埋场间穿过, 避开了对溪头水库规划扩容大坝、寨后垃圾填埋场填埋区的影响,继而上跨大溪路和天竺山西路,减少了对两侧地块的阻隔,并设置溪头互通连接规划一农路,打通天竺山片区对外的东西向交通联系,之后从新社村东侧经过,并设置大尖山隧道穿天竺山景区,从天竺湖水库北侧下方穿过,避开了天竺山森林公园景区范围、天竺湖水库蓝线范围,终点顺接现状国道324 复线(凤南—角美段),实现了集美灌口片区、海沧天竺山片区与漳州角美区间的便捷联系。 因此在尽量减少对片区地块影响并满足过境功能为主的前提下,综合考虑经济技术指标、征地拆迁、各相关主管部门诉求和社会影响等因素后,最终选择了影响相对最小的K 线。

4 推荐K 线路线设计方案

路线走向确定后, 需结合对片区开发影响、地形、地质条件、互通设置及沿线重要控制物和环境敏感点,对推荐K 线方案平纵、桥涵、隧道、互通等设置情况进行进一步的深化、优化,形成最终的推荐路线方案。

沿线相交道路主要有规划一农路、 规划灌新路、规划灌口南路及大溪路、天竺山西路等村道。 其中规划一农路为规划城市主干路, 设计速度为60 km/h,红线宽度43 m,双向6 车道标准,为天竺山片区唯一的一条南北向主干路;规划灌新路为规划城市快速路,设计速度60 km/h,红线宽度36 m,其中主路高架层为双向四车道,辅路地面层为双向四车道标准, 为集美灌口片区主要的南北向通道;规划灌口南路为规划城市主干路,设计速度60 km/h,红线宽度43 m,双向6 车道标准,为集美灌口片区内部主要的南北向交通通道。 为充分发挥道路对沿线地块的带动作用,实现区域骨干路网的互联互通,根据道路的功能定位及路网分析,设计在天竺山片区设置溪头互通(菱形互通)连接规划一农路,在灌口片区设置坑内互通(复合式枢纽互通)连接规划灌新路和灌口南路。 为尽量减少对寨后垃圾填埋场垃圾填埋区和周边环境的影响,对该段平纵进行了深化设计,保证隧道对垃圾填埋场填埋区主体无影响(图4),并在该段采用控制爆破的隧道开挖施工工艺,避免隧道爆破振动对垃圾填埋场结构产生较大影响。

鉴于水利主管部门要求路线需避开天竺湖水库蓝线保护范围,故侧穿水库段平面线位控制在天竺湖水库蓝线范围5 m 外进行布设(图5),圆曲线半径结合前后路线走向按不设超高的圆曲线最小半径1 500 m 取值。 隧道纵断面设计设置为人字双向坡,最大纵坡为0.8%。 侧穿水库段隧道设计标高距天竺湖水库地面标高低约98.1 m,洞顶中风化花岗岩覆盖层约82 m。对于天竺湖水库影响段及前后50 m 段落,施工前增加采用超前地质钻探进行超前地质预报,并严格遵循“以堵为主,限量排放”的原则,严格控制地下水排放,以避免由于隧道开挖导致的地表水下渗、 地下水降低对水库水位的影响,严格保护水源不流失。

图5 线位与天竺湖水库相对位置关系

5 结语

城镇化地区普通国省干线公路兼具公路和城市道路双重属性,要求路线总体设计人员对公路和城市规划均有较深刻的理解,有较好的大局观,并做好与各专业的协调沟通工作。 路线方案设计时,首先应对项目所在片区功能定位及路网布局合理性进行定性分析,明确项目的功能定位和启动项目的必要性、紧迫性,之后结合交通量预测、相关规划和相关技术规范确定项目的道路等级、设计速度和横断面方案等,最后根据沿线控制条件和敏感点进行不同路由方案的综合比选论证,并与各专业进行充分沟通,从而选取一条经济技术合理并符合各方意愿的路线方案。

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