太原市108国道(钢园路)改造工程的设计探讨

0 引言

为加快创新型城市建设，实现在中部地区率先绿色崛起，太原市委、市政府审时度势，提出了“南移西进、北展东扩”的城市空间发展战略，按照城市总体规划的发展思路，在大力进行南部区域发展建设的同时，推动主城区北部区域的发展。太原市108国道(钢园路)改造工程位于太原市区东北部，西起恒山路，东至东山高速阳曲收费站，连接滨河东路与大运高速公路，贯穿太原市不锈钢生态产业园区，规划为城市Ⅰ级主干道，是太原市的北出入口，道路全长7 km，红线宽度50 m。该工程为2009年太原市重点工程，并于当年竣工通车。现结合两年来的使用情况对工程的设计进行归纳总结，以供同行们参考。

1 道路现状

太原市108国道(钢园路)改造工程西起恒山路，东至东山高速阳曲收费站，全长7 km，为公路城市段，现状道路宽23 m，路线走向为西南—东北，道路两侧总体地势为东南高、西北低。沿线主要途经新城村、太原不锈钢产业园区、皇后园村、歇子寨村、晋庄村、阳曲镇。道路西北侧为太原不锈钢产业园区，处于发展建设阶段，区内的规划路部分形成。道路东南侧紧邻北同蒲铁路线及皇后园石油库等。

2 设计原则

1)路线走向服从城市总体规划布局，对城市总体规划路网加以完善。2)处理好道路与北侧不锈钢园区规划路网的关系，利用现状地形设置下穿通道，减少对直行车辆的交通干扰。3)创造安全、畅通、便捷的道路环境，吸引北部出入境车流，减少出入境交通对城市核心区的穿越。4)充分研究道路交通流构成情况，确定最佳道路横断面类型。5)人性化景观设计，关怀行人交通。

3 技术指标

1)道路性质:城市Ⅰ级主干道。2)设计车速:50 km/h。3)设计荷载:公路Ⅰ级。4)抗震设防:8度。5)道路横坡:机动车道:1．5%;非机动车道:1．5%。

4 设计思路与工程实践

4．1 平面设计

根据城市总体规划，道路中线走向由西南向东北，沿线主要与不锈钢园区各规划路、东方机械厂及延长油库专用线相交，规划道路中线与现状中线局部偏离较大。由于本工程属于原有道路的升级改造，沿线建筑、树木、架空线路等已基本形成固定的格局，所以对规划中线进行了调整，路线走向基本沿原有道路布设，但在具体道路中线确定时，综合考虑对建筑物、树木、架空线路、北同蒲铁路线、桥位位置以及道路线型技术标准等进行调整，设计原则是尽量保留原有树木、少拆迁，以达到降低工程造价的目的。

4．2 纵断面设计

道路纵断面设计主要考虑该道路的交通性质，周边居民的出行方式，以及道路所处场地的地形、地貌等条件，本着满足交通要求、防洪要求、与相交道路衔接、居民出行方便快捷以及土方平衡等原则进行设计。纵断面设计主要考虑的控制点有:各相交道路交叉口现状高程、通道桥梁控制高程。

4．3 横断面设计

4．3．1 方案一

拆迁一次到位，按规划红线宽度50 m实施。双幅路形式，中间4 m绿化带，两侧各15 m车行道(双向八车道)，两侧各8 m宽的路侧带(人非共板)，其中包括1．5 m的绿化分隔带、4 m宽的非机动车道、2．5 m宽人行道。

方案优点:1)道路服务水平较高。交通量发展具有不可预见性，尤其是对快速发展的城市，机动车拥有率和道路交通量的增长会产生突变。作为太原市的北出口，随着城北客站的投入运营和园区的发展壮大，本道路必将吸引更多的客货运交通。2)机非分离，人非共板，减少交叉口机非干扰，确保交叉口畅通;4 m宽的分隔带确保对向行车安全。3)有利于交通组织，利用中央分隔带，结合交通组织可将左转、掉头行驶产生的冲突点转为交织点，减少交叉口交通压力。

4．3．2 方案二

拆迁一次到位，按规划红线宽度50 m实施。单幅路形式，中间机动车道30 m，为双向八车道，两侧路侧带为人非共板断面，宽10 m，分别为3．5 m宽的绿化分隔带，3．5 m宽的非机动车道，3 m的人行道。

方案优点:1)道路交通容量大，服务水平较高。2)人性化景观设计，关怀行人交通。在道路绿化带的设计中，没有将绿化带置于机动车道中央，而是移至机动车道外侧，在3．5 m宽的路侧绿带和人行道各栽植一排行道树，打造绿树成荫的效果，让城市行人交通的参与者充分享受环境改善以后带来的成果。3)采用人非共板断面形式，有效地保证了机动车尤其重型车辆的快速通行。

针对该路段的行人、非机动车流较少，以过境交通为主的交通特性，通过综合比较，推荐道路方案二。

4．4 道路交通组织方案及实施情况

108国道现状两侧区域为阳曲镇各村庄，由于沿线村庄较多，且多为Y形交岔口，为保证道路安全，在各交叉口设置醒目的交通警示牌。为彻底解决道路改造后不锈钢园区道路与钢园路的干扰，规划设计了5座地下通道桥。

4．4．1 恒山路口分离式立交

根据路网规划，108国道与新城大街向西与滨河东路北延段贯通后，将成为一条出入太原市区的快速通道，势必吸引更多东西向的交通流。结合路段东高西低的地形，采用108国道主线下穿的形式，彻底分离东西向和南北向交通流的冲突。下穿通道为2孔13 m框构，净高5 m，横断面布置为双向六车道。对交叉口地面进行渠化，行人、非机动车及左转车辆通过信号灯控制进行交通组织。

4．4．2 K0+920下穿通道(不锈钢园区10号路口)

根据规划不锈钢园区10号路下穿108国道后与北同蒲铁路南侧的物流园区贯通。为解决物流园区车辆出入钢园路，在10号路规划路口位置预留一处下穿通道，在道路南侧设置9 m宽的辅道。通道形式为2孔13 m框构，横向布置为双向四车道，以及各4．5 m的路侧带(人行道+非机动车道)。北侧车辆进出108国道采用地面平交右进右出的形式，南侧车辆通过辅道右进右出108国道。

4．4．3 K1+690下穿通道(不锈钢园区5号路口)

钢园区5号路规划断面为40 m，该道路为横贯园区中部的一条城市主干道，向西与新兰路沟通，向东与皇后园村沟通，为解决该区域车辆东西向交通，在5号路规划路口位置预留一处下穿通道。通道形式为2孔13 m框构，横向布置为双向四车道，外加两侧各4 m人行道和非机动车道。北侧车辆进出108国道采用地面平交右进右出的形式，对左转车辆进行信号灯控制，通过中央绿化带断口出入108国道。

4．4．4 K2+035下穿通道(皇后园村口)

在108国道路南皇后园村路口，进出皇后园油库运输石油车辆较多，左转流向较大。在该路口设置一处下穿通道，在通道南北两侧设置了9 m宽的辅道。通道形式为1孔20 m框构，净空5 m，主要解决石油运输车辆左转进出皇后园油库与108国道直行车辆的冲突。北侧钢园区20 m宽规划路与北侧辅道相接，采用右进右出的交通组织形式。

4．4．5 K4+100下穿通道(不锈钢园区9号路口)

钢园区9号路规划断面为40 m，该道路为横贯园区北部的一条城市次干道，向北为不锈钢无缝钢管项目厂址，为解决该区域车辆南北向交通，在9号路规划路口位置预留一处下穿通道。通道形式为2孔13 m框构，横向布置为双向四车道，以及各总宽4．5 m的人行道和非机动车道。北侧车辆进出108国道采用右进右出形式。

由于工期等诸多原因，规划中的通道只有K0+920处一处予以实施，因本道路东南侧为北同蒲铁路、单侧无干扰，加之道路的拓宽提高了道路的交通容量，因此实施以后道路的通行能力仍然有显著的提高和改善。

4．5 路基处理

1)在城市道路路基处理中对管线的回填质量要求比较高，作为关键工序必需采取有效措施、切实保证路基质量。工程实施前期，天然气管道已经提前开挖施工，并且沟槽回填质量较差，经过几场大雨之后出现沉陷，为确保路基质量，对其采取了全部换填碎石的处理方式，经过两年的运行，该位置未出现纵向裂缝与路面沉陷。

2)本工程属于旧路改造，故需对道路新、旧路基结合部进行处理，以避免新旧路基的不均匀沉降，造成路面裂缝。设计中采用双向钢塑土工格栅来处理新旧路基不均匀沉降问题，将旧路利用段的边坡挖成台阶，在距路基封顶20 cm处加铺钢塑复合格栅，格栅横向在新旧路基土上各搭接3 m。运营两年来，全线新旧路基结合处未出现一处路面反射裂缝。

4．6 路面结构

1)针对道路车流量大、重型车辆多的特点，路面结构层总厚度达到了82 cm，面层总厚度为18 cm:4 cm SBS细粒式沥青混凝土(AC-13、石料选用抗滑、耐磨石料)+6 cm中粒式沥青混凝土(AC-20，掺加0．5%抗车辙剂)+8 cm粗粒式沥青混凝土(AC-25);基层为20 cm水泥稳定碎石(水泥暂定含量5%)，底基层:40 cm水泥稳定碎石(水泥含量暂定3%)。特别是上、中面层采用双层改性沥青混凝土，提高了路面的高温抗变形能力和低温抗裂性以及抗车辙能力，延长了道路的使用寿命。

2)为防止道路检查井周围出现不均匀沉降，影响道路的耐久性，道路检查井设计采用钢筋混凝土结构，取代了以往的砖砌体结构。为防止井周围路面因压实不到位造成沉陷，对检查井周围0．8 m范围内采取C15混凝土回填。同时检查井采用一明一暗布置，用雨水暗井连接雨水口，减少了井盖数量。通过以上举措，有效预防了城市道路检查井周围的病害，提高了道路的耐久性。

5 工程运行效果及社会效益

道路运行两年来，路基、路面质量良好，未出现裂缝及沉陷，这与道路的路基处理得当、设计标准高和雨水井的改进设计有很大关系，充分证明了设计的合理性。道路的改造进一步完善了太原市的总体路网，使得太原市路网整体优势得以进一步发挥，钢园路与新城大街、滨河东路共同构成了太原市区进出大运高速的快速通道，吸引了大量的太原市区北部的出入境交通流，分流了杨家峪收费站大量的进出车辆，减轻了迎春街和建设路中心城区的交通压力。道路改造的同时对全线实施绿化工程，绿化面积达到2．82万m2。栽植乔木3 656株，花灌木1万余株，绿篱4 338 m2，地被900 m2，整个道路呈现出“三季有花，四季常绿”的景观效果，彻底改变了太原市北部的落后面貌，完善了城市职能，全面提升了城市形象，同时道路的建设也为太原不锈钢产业园区的发展壮大奠定了良好的基础条件，由此可以看出交通基础设施建设对于一座城市的发展具有强大的带动作用。

［1］CJJ 37-90，城市道路设计规范［S］．

［2］JTG D50-2006，公路沥青路面设计规范［S］．

［3］JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范［S］．

［4］DB 14/T160-2007，公路改性沥青路面施工技术规范［S］．