道路改造项目中路线平纵设计浅谈

李凯章 郑州市交通规划勘察设计研究院

一、引言

近年来，河南省公路的建设取得了长足的进展，郑州市大力发展道路建设，本文结合河南省S316 改建工程的实际设计情况，对道路平、纵设计提供一些设计实际依据。既有S316 线作为“六路升级”中的一条省干线公路，对改善干线路网技术等级偏低，混合交通严重的现象起到积极作用；目前，郑州市区与向周围城市辐射的现有道路中西南方向只有郑少洛高速公路和S316。S316与南三环交叉处为郑州市的西南出口，现状道路较窄、过往车辆较多，经常造成交通堵塞，严重影响了郑州市出口交通的顺畅。项目连接的新密市和登封市是全省经济发展较快、经济实力较强的县市。现状S316 交通量较大且重车比例较高，横向干扰问题较为严重，交通事故时有发生，已不能满足日益增长的交通需求。

项目实施将提高干线公路网的通行能力，改善郑州市西南出口的形象，加强郑州市东部与南部及西南部区域间的交通联系，促进沿线地区产业结构的调整，也为实施区域性中心城市带动战略，整合区域资源和经济优势，实现郑州市半小时经济圈和带动新密新城、登封新城经济发展起到促进作用。

二、技术标准

本项目为一级公路兼具城市道路标准，K0+000～K22+222.852 段为双向六车道，33.5m宽整体式路基，此段设有市政配套设施。K22+222.852～K73+617.462 段为双向四车道，26m 宽整体式路基。设计行车速度80 公里/小时，路面面层采用沥青混凝土结构。

三、总体设计原则

（一）对项目建设条件的综合分析及本项目的设计指导思想和设计原则

对项目建设条件的综合分析：

综合分析上述项目建设条件，总结本项目的设计特点、重点、难点如下：

（1）最大化提高道路通行能力及服务水平是本项目设计重点

本项目是S316 线升级改造工程，旨在提升原S316 线技术等级；改善郑州市西南出口的形象及路线混合交通严重的现象。项目的实施能够加强郑州市东部与南部及西南部区域间的交通联系，促进沿线地区产业结构的调整，也为实施区域性中心城市带动战略，整合区域资源和经济优势，实现郑州市半小时经济圈和带动新密新城、登封新城经济发展起到促进作用。因此，最大化提高本项目的通行能力及服务水平是本项目设计的重点。

（2）沿线重要乡镇规划是制约路线方案的重要因素

本项目路线大致呈东北西南走向，工程位于郑州市、新密市、登封市境内，主要穿越郑州市二七区侯寨乡、新密市白寨镇、岳村镇、来集镇、城关镇、米村镇、平陌镇、牛店镇、登封市大冶镇、卢店镇、告城镇、中岳区、嵩阳办、东华镇等乡镇。为充分发挥本项目作用功能，带动沿线地方经济的发展，在不过多增长路线长度和投资规模的前提下，尽可能与地方城镇规划相协调。

（3）沿线地形地貌相对复杂，限制条件和影响因素众多，工程实施难度大

项目所在区域地形地貌复杂、类型多样，丘陵、平原等地貌均有分布。沿线水系较为发达，山间冲沟多，限制条件和影响因素众多，工程实施难度大。路线选线时需对区域地形地质条件进行大范围深度调研，以确定合理的构造物设置方案。

（4）沿线旅游、矿产资源较为丰富

本项目地处豫西地区，沿线旅游资源、矿产资源储量丰富，工程方案需充分考虑沿线资源的开发和利用。

（二）总体设计原则

根据以上设计理念，提出以下设计原则：①路线走向应符合河南省境内干线公路的总体布局规划；②主线及各互通式立体交叉的容量设计应具有较高的服务水平，保证公路各结构物的使用效果；③妥善处理工程经济与技术指标采用及各种结构物设计方案的相互关系，力求设计达到线形顺适、方案合理、工程经济；④合理布设路线及确定互通式立体交叉、大桥等结构物位置，与沿线主要城镇的规划相配合，促进沿线经济的发展；⑤处理好主线与沿线构造物、被交道路、村镇的关系，所有构造物的布设以方便当地人民群众生产、生活为前提。

四、改（扩）建原则

本项目在起点至岳村段基本沿老路进行改（扩）建，路线设计其设计原则基本遵循以下几点要求：

（1）在选线上尽量利用老路，减少新增占地、降低投资，尽可能利用现状构造物及交通安全、养护设施；

（2）在不过多产生新增占地、不过多增加工程量的前提下，尽可能改善现状道路平、纵面指标。在原有道路线形指标不满足要求的情况下，裁弯取直，采用新建路段的方式，以满足道路行车的需要；

（3）通过合理增设标志、标牌、标线等交通安全设施，以增加行车安全性。

五、路线平、纵设计

（一）路线布设原则

本项目设计遵照现行部颁《公路工程技术标准》《公路路线设计规范》及相关规范的规定执行。为使路线方案经济合理，充分发挥项目投资的效益，在路线布设中遵循如下原则：

1.充分征求地方政府、有关部门及沿线群众的意见和建议，妥善处理与沿线城镇、道路、防洪排涝系统，农田水利系统、电力、电讯等基础设施的关系，尽量减少拆迁，少占或不占高产农田和经济林木，保护沿线百姓利益，重视环境保护，降低工程造价，提高投资效益。路线顺山就势，最大限度的减少公路建设对沿线自然环境的破坏，减少工程量，节约工程造价，为项目的实施争取到良好的社会环境；

2.平面保持线形的连续性和指标的均衡性，在满足规范要求的前提下，在不显著增加工程造价的前提下尽量采用较高的技术指标；在地形地物条件困难情况下，以不显著影响服务水平为前提采用较为经济的指标；

3.纵断面设计力求与平面线形相协调，在保证满足相关标准、规范要求的前提下，减少征地及拆迁，降低工程造价；

4.在路线穿过村镇路段，纵断面设计既充分考虑到公路排水及各项技术要求，亦考虑与周围地形协调，不影响群众正常生产、生活；

5.在起点至岳村段路线平面布设应根据不同路段两侧拆迁限制、桥梁加宽条件等实际情况确定单侧或双侧加宽方案，以避免增加拆迁工程量，同时尽量利用原有构造物；

6.合理利用地形，灵活运用指标，使路线空间位置与沿线地形地物及自然环境融为一体；

7.在准确详细的勘探资料基础上，按地质选线原则，避开沿线地质灾害易发区、矿区及不良地质区等，避免路线横穿山岭区断裂带；

8.在准确全面的测量资料基础上，处理好路线与沿线重要设置如西气东输管道、国防光缆、通信光缆等重要交叉；

9.合理避让沿线众多的文物古迹、人文景观、自然景观，风景区等；

10.平纵组合合理，充分考虑驾驶者在视觉和心理方面的要求，在满足汽车运动学和力学的前提下，平纵指标做到大小均衡，组合适当，做到安全、舒适，线形与自然景观相协调。

（二）主要技术指标采用情况

本项目K0+000～K22+222.852 段为双向六车道一级公路，33.5m 宽整体式路基。K22+222.852～K73+617.462 段为双向四车道一级公路，26m 宽整体式路基。设计行车速度为80Km/h；路面面层采用沥青混凝土面层；K0+000～K12+368 为7 度，地震动峰值加速度值为0.15g，相当于地震基本烈度Ⅶ度；K12+368～K47+018 为7 度，地震动峰值加速度值为0.10g，相当于地震基本烈度Ⅶ度；K47+018～终点为6 度，地震动峰值加速度值为0.05g，相当于地震基本烈度Ⅵ度。

1.平面设计

（1）本项目在起点K0+000 处顺接老路，为了保持在本项目规模范围内，故该处三单元平曲线设计中省略第一段缓和曲线，能满足技术标准要求。本项目在K0+527.415 及K1+073.896 处设置的2 处路线平面转折点，即本项目与南水北调总干渠工程规划的渠北路及渠南路平面交叉点，交叉角度为90 度，规划道路宽度为60 米。本次设计均已考虑预留平面交叉开口，并设置标志、标牌、信号灯等安全设施进行道路交通安全控制，故本次设计未考虑设置平曲线。

（2）最大平曲线半径6000 米，最小半径410 米，最大缓和曲线长度240 米，最小缓和曲线长度77.76 米，反向平曲线间最小直线长度162.411 米，同向平曲线间最小直线长度392.536 米，最大直线长度3490.616米，导线最大偏角61°14′47.4″，最小偏角2°17′42.1″，曲线占路线全长的50.73%。

2.纵面设计

（1）本项目在起点K0+000 处顺接老路，设计坡长为60 米，但顺延后实际坡长大于200 米，满足技术标准要求，故此处60 米坡长不作为全线技术指标分析的最小坡长指标。K0+781 处前后纵坡为利用在建南水北调大桥纵坡。K1+505 处金水河桥段纵坡设计下限受金水河洪水位控制，上限受现有上跨主线的石武客运专线铁路控制，又因保持竖曲线交点7 前段坡长满足规范要求，故在平包纵设计方面出现偏心现象，但仍能满足规范技术标准要求。

（2）全线最大纵坡4.99%，最小纵坡0.3%，最大坡长1643.850 米，最小坡长200米，最小凹形竖曲线半径3500 米，最小凸形竖曲线半径4500 米，最小竖曲线长度91米，竖曲线占路线全长的43.449%。

六、结语

在设计运用标准时，在不过多增加工程数量前提下，尽可能采用了较高的技术指标。本项目线形设计做到了连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适，构造物布设合理，满足规范要求。