G211线南义至罗沟圈段升级改造项目路线选择与设计分析

陶永刚

（甘肃恒路交通勘察设计院有限公司，甘肃 兰州 730030）

0 引言

随着我国经济的高速发展，城镇化进程速度不断加快，尤其是在经济发达地区，高度城镇化已经对公路的功能产生了影响。因此，对于原有公路进行升级改造是十分必要的。

1 工程概况

案例工程起点为庆阳市合水县南义乡北侧，与G211 线顺接，经宁县南义乡、宁县县城、早胜镇、正宁县周家镇、宫河镇、榆林子镇、罗川古城，终点位于庆阳市正宁县罗沟圈村，与G211 线陕西段顺接。公路全长90.438km，宁县境内50.227km，包含拟建G327线至镇原公路的1.97km，正宁县内40.211km。

项目整体采用二级公路技术标准，无日天沟受限路段维持原设计速度，其他路段设计速度为60km/h和40km/h。新建桥涵设计汽车荷载采用公路-Ⅰ级，路面采用沥青混凝土路面结构，全线设置完善的防排水、交通安全、服务及养护管理等设施，其余指标则以《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）为准执行。该工程在施工图设计阶段严格按照相关部门的批复意见，对路网以及城镇规划进行了核查，进而达成节约用地、保护生态环境的目的。改造项目的路线平面、纵断面选择与设计原则如下。

2 路线平面、纵断面选择与设计原则

以该工程中的NL-SJ-02 标段为例，该路段起点于庆阳市宁县早胜互通东侧，顺接G211 南义至罗沟圈段NL-SJ-01 标段为终点，全长54.609km，宁县境内14.359km，正宁县境内40.250km。对此路段的平面设计原则以及纵断面设计原则进行试验。

2.1 平面设计原则

在对路线进行规划时，平面设计方面应当遵循下列原则。

一是对路线所经过地区的地形、地质、生态环境的特性、特点进行调查，按照工程设计中拟定的控制点，以由面到带，由带到线，由浅入深，由轮廓到具体为指导方针，对平面设计进行比较、论证以及优化。充分利用路线内能够达到二级标准的公路，提高改造项目的经济性。

二是合理应用技术标准，不盲目追求高标准。以工程实际情况为准，分清主次进行全面权衡，保持路线的连续性，考虑主体线形设计与平面顺适、纵面均衡，使得道路横面与纵面之间的配合科学合理。

三是在路线设计方面，应尽可能为群众生活出行提供方便，并做好该地区的防排水设计。加强对公路沿线水文地质情况的调查，查清其对于公路的影响程度，并结合实际情况，采取切实可行的施工方案，在不破坏当地生态环境的情况下，与自然景观相互协调。

四是在路线设计中，应尽可能避开文物点、自然保护区，以免对其造成损害，并尽可能拟合旧路线形，保护沿线生态，贯彻生态保护与高质量发展并行的理念。

2.2 纵断面设计原则

根据该工程实际的地质情况、取土弃土情况、生态环境保护要求等综合因素，可确定其纵断面设计原则如下。

一是路线纵断面应当与上述路线设计相互协调，杜绝路线与纵断面出现不良搭配。

二是以当地洪峰流量确定沿河路段的路基填土高度，提高公路在汛期的安全性。

三是合理确定纵断面的交叉数量以及交叉方式，在满足汛期功能性的基础上，降低路基的设计高度，满足设计水位以及交叉构造物要求的净空，尽可能减少桥梁构造的工程规模。

3 路线布设

基于上述路线选择与设计原则，该项目的具体路线布设可从控制因素、布设情况以及路线优化三方面进行说明。

3.1 控制因素

路线沿线的城镇规划、农田与生态保护区、油井管道均是该项目路线布设的主要控制因素。

3.1.1 城镇规划方面

该项目沿线经过早胜镇规划区、周家镇工业集中区、榆林子镇规划区、宫河镇规划区、罗川村规划区。在早胜镇规划区附近，该项目K442+515—K445+590段共计3.075km，沿G211 线旧路穿越早胜镇规划区。根据该地区相关部门规划，此部分线路仍然按照旧路中线进行布设，以现有纵面线形拟合，确保路线与早胜镇城镇规划相符，并在局部增设排水设施。在周家镇工业集中区附近，该项目K462+400—K466+563 段共计3.135km，穿越周家镇工业集中区。根据周家镇规划部门相关要求，路线平纵面布设以拟合旧路平纵为主。

在宫河镇附近，该项目K466+563—K470+191 段共计3.628km，穿越宫河镇规划区。由于规划路线与旧路重合度较高，未对宫河镇规划造成影响。该项目的建成能够在极大程度上促进该区域交通运输相关事业的发展，为附近居民的生活出行提供了便利，对于经济发展有促进作用。在榆子镇附近，该项目规划路线与其规划区较远，难以对其规划、发展产生影响。在罗川村附近，该项目规划路线从罗川古城规划区的边缘通过，并未对其核心位置造成影响，路线在K487+610—K488+908 段共计1.298km，占用罗川规划用地54 亩(36000m2)。项目建成后，居民可将其作为罗川古城绕城滨河路（见图1），推动古城的旅游事业和经济发展。

图1 路线规划与罗川村位置关系

3.1.2 农田与生态保护区方面

由于该项目为旧路升级改造项目，不可避免会扩大路基宽度，需要新增占地。占用农田与林地需要依法办理占用手续。此标段距离最近的水源保护区为遇村水源保护区，如图2所示。从图2可知，水源保护区与拟建项目距离较远，其范围边界与路基中心线距离为122.6m。经过核查，该项目建设对水源保护区并无影响。

图2 水源保护区与项目的位置关系

3.1.3 油井管道方面

该项目路线行经周围存在两处中石化华北油气分公司的油井井口，名称为泾河11 井、JH2P21 井。因此，在路线规划方面，本着尽量避开油井等设施的原则，在经过泾河11 井、JH2P21 井保护范围时，路线满足“甲方油气井、场站及输油管道周边50m 内禁止取土作业”的要求。泾河11 井位于K478+830 的右侧耕地内，距离路基中线62.5m，距离边线58m，JH2P21 井位于K452+240 右侧塬顶耕地内，距离路基中线105m，距离边线100.75m。可满足上述50m 内禁止取土作业的相关要求。

3.2 布设情况

该标段路线范围内的地形地貌有黄土塬塬面区、黄土沟壑区。因此，路线布设方面可根据上述情况分为两类。一是在黄土塬塬面区范围内、旧路平纵面指标较好处，路线布设基本拟合旧路中线。二是在黄土沟壑区，由于此范围上下塬高度差过大，旧路存在纵面指标低、不良地质较多的情况，因此在布设时应当充分绕避不良地质。根据上述路线布设方法，以该标段中的4 段路线为例，分别说明[1]。

3.2.1 早胜互通—曹家村（K441+020—K450+600 段）

该路段旧路位于黄土塬区，旧路平纵面的指标较高，路面布设以旧路平纵面的线形为主，并选择周围有利空间进行加宽。具体如下：其一，K441+020—K442+470 段（早胜互通—早胜镇）。该段旧路宽度为8.5m，为提高与前段道路衔接的协调性，设计速度采用60km/h，路基宽度采用10m。经过现场调查，该段旧路右侧影响因素较小，综合前后平面线形指标，选择右侧加宽。其二，K442+470—K444+745 段（早胜镇过境段）。该部分旧路段由宽度18m 和22.5m 两种类型的市政道路断面组成，利用旧路平纵面指标，对路面进行改造，局部增设排水设施，设计速度采用40km/h，路基宽度维持不变。并将渐变段设置在前后路基宽度变化段，利用平交完成路基宽度的转换。其三，K444+745—K450+600 段（早胜镇—曹家村）。该路段旧路指标较高，设计速度采用40km/h，路基宽度采用8.5m。经过现场核查后。若采用单侧加宽方案，对沿线旧路侧行道树砍伐严重，且工程量增加较大，因此，该段采用路基两侧设置护肩墙的形式加宽。

3.2.2无日 天 沟 段（K450 + 600—K460 +400.183 段）

该路段处于黄土沟壑区，上下塬高度差较大，旧路路基宽度在7～7.5m 范围内不等。此位置两侧分布11 处滑坡，布设新线时受滑坡限制影响极大。若盲目提高设计速度极易引发地质病害，不但会增加工程造价，还会破坏自然环境。因此，在生态保护与高质量发展理念的指导下，以工程初步设计批复为准，该路段仍然维持原设计速度，并充分利用当前线位，适度提高指标[2]。

3.2.3 徐家村—高家崾岘（K462+200—K480+900.079 段）

该部分旧路位于黄土塬区，旧路平纵面指标较高，因此以拟合旧路面平纵面为主，局部选择有利空间对路基进行加宽。具体如下：其一，徐家村—核桃峪村，K462+200—K463+780 段。该路段旧路平纵指标较高。因此，设计速度采用40km/h，路基宽度采用8.5m。经过现场调查，旧路宽度分布在7.9～8.1m 范围内。经过商讨决定，该段采用路基两侧设置护肩墙的形式加宽。其二，核桃峪村—宫河镇，K463+780—K467+180 段。该路段旧路指标较高，路基宽度为15m。路线布设利用旧路平纵面线形，设计速度采用60km/h，该段终点与宫河镇过境段顺接，宫河镇过境段路基宽度为18.5m。因此，该段终点设置82m 渐变段，完成路基宽度渐变。其三，宫河镇过境，K467+180—K469+900 段。该路段旧路指标较高，路基宽度为18.5m。路线布设利用旧路平纵面线形，设计速度采用60km/h，主要对其路面进行改造。其四，宫河镇—小寺头段，K469+900—K477+660 段。该路段旧路指标较高，路基宽度为14m，路线布设利用旧路平纵面线形，设计速度采用60km/h，主要对其路面进行改造。其五，小寺头—高家崾岘，K477+660—K480+900.079 段。该部分路段旧路指标相对较高，路基宽度为7.5m，经过现场调查，该路段路线布设利用旧路右侧有利空间进行加宽，设计速度采用40km/h，路基宽度采用8.5m。

3.2.4 高家崾岘—罗沟圈（K480+900—K498+420 段）

该路段位于黄土沟壑区，旧路上下塬段为克服高差，设置多处回头曲线。且旧路平纵面线型较差、稳定性较差。结合地质条件，决定按照新线进行布设，设计速度为40km/h，路基宽度为8.5m。其一，高家崾岘—罗川古城，K480+900—K487+650 段。该路段为罗川下塬段，旧路为克服高差，设置多处回头曲线。根据现场调查及地质勘查，该段地形地质条件符合相关标准。因此，该段新线设计速度采用40km/h，路基宽度8.5m。其二，罗川村—沟泉村，K487+650—K496+010 段。该段为罗川上塬段，旧路2km 位于滑坡体内，无法利用。根据初步设计路线方案比选，按照新线布设，绕避旧路所在的滑坡，选择地形地质稳定的琴山东侧展线上塬。其三，沟泉村—罗沟圈段，K496+010—K498+420 段。此段为该标段终点，旧路宽度为7.5m，两侧为罗沟圈新农村，若盲目加宽会造成大规模拆迁。因此选择在西侧塬边绕行[4]。

4 结语

综上所述，受使用寿命与日益增长的交通量影响，部分公路难以满足经济发展与人们日常交通的需求，对现有公路进行改造升级极为必要。本文从设计原则、路线布设控制因素、布设情况三个角度入手，结合项目实际情况对具体改造策略进行了分析。对于公路的升级改造而言，是否能够满足所在地区经济发展是关键点，因此，公路升级改造的发展方向应当是立足经济发展需求，灵活调整改造方案，以此满足经济发展与人们日常交通的需求。