國道309線硝口至西吉段改擴建方案優(yōu)化設(shè)計研究

劉占江

摘? 要：國道309線硝口至西吉段已不能滿足日益發(fā)展的交通需求，本文綜合分析了地形、地質(zhì)、水文，沿線重要城鎮(zhèn)，環(huán)境、資源分布、軍事設(shè)施、文物等因素對該路段交通通行能力的影響規(guī)律，并提出了不同的改擴建方案，并對其進(jìn)行了對比分析研究，最終確定了其改擴建的具體優(yōu)化建設(shè)方案，對提升該道路服務(wù)水平和完善公共路網(wǎng)起著重要的作用，為相似道路工程改建優(yōu)化設(shè)計提供了參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：國道309線? 交通需求? 控制因素? 優(yōu)化設(shè)計

中圖分類號：U418.8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）08（a）-0053-04

Abstract： The section from Nokou to Xiji of national highway 309 can't meet the growing traffic demand. This paper comprehensively analyzes the influence of topography， geology， hydrology， important towns along the line， environment， resource distribution， military facilities， cultural relics and other factors on the traffic capacity of this section， and puts forward different reconstruction and expansion plans， and makes comparative analysis and research on them， and finally determines the specific optimization construction scheme of the reconstruction and expansion， which plays an important role in improving the service level of the road and improving the public road network， and provides reference for the reconstruction and optimization design of similar road projects.

Key Words： National Highway 309; Traffic demand; Control factors; Optimal design

1? 工程概況

國道309線硝口至西吉段公路是國道309線寧夏固原市境內(nèi)部分。該路段于2002年按山嶺重丘區(qū)二級公路標(biāo)準(zhǔn)改造，設(shè)計速度40km/h，路基寬度8.5m。

2? 建設(shè)方案論證

通過實地調(diào)勘，對本段公路的交通適應(yīng)程度進(jìn)行了分析，主要表現(xiàn)為：整體路線平、縱指標(biāo)較低，部分路段行車安全性較差;正常條件下通行能力基本滿足要求，但服務(wù)水平整體偏低;雨雪惡劣天氣發(fā)生時，道路行車隱患較大。因此本次改擴建側(cè)重于提高其整體服務(wù)水平與交通適應(yīng)程度。

2.1 起終點論證

項目起、終點位置的選擇主要取決于以下幾個方面[1-2]：本項目與現(xiàn)有路網(wǎng)合理銜接;路線起終點銜接時的地形地物及其他工程因素的影響;近遠(yuǎn)期城鎮(zhèn)規(guī)劃。

（1）項目起點。

項目起點K1881+014位于固原市原州區(qū)中河鄉(xiāng)曹河村，S60固西高速公路硝口互通立交出口以西300m處，順接在建的國道309線廟灣至硝口段公路終點。國道309線廟灣至硝口段公路采用一級公路標(biāo)準(zhǔn)修建，設(shè)計速度60 km/h。本項目的修建延伸了國道309線廟灣至硝口公路的功能，極大便利周邊居民及過境車輛。因此，本項目起點位置是適宜的。

（2）項目終點。

根據(jù)外業(yè)調(diào)查情況得知，國道309線西吉縣城段已改造為迎賓大道，同時在國道309線與國道566線交叉口處還有固西高速公路的出入口，該路口屬于交通轉(zhuǎn)換的重要節(jié)點，并且其它三個方向的道路良好。綜合以上原因，本項目終點設(shè)置于迎賓大道與固西高速公路、國道309線及國道566線的十字交叉口位置是合適的。

2.2 備選方案擬定

2.2.1 主要控制因素

（1）地形、地質(zhì)、水文等控制因素。

本項目所在區(qū)域為寧夏南部山區(qū)的黃土高原，由于受河水切割、沖擊，形成丘陵起伏，溝壑縱橫，梁峁交錯，山多川少，塬、梁、峁、壕交錯的地理特征，屬黃土丘陵溝壑區(qū)。路基不良地質(zhì)病害主要以濕陷性黃土的地基濕陷為主。路線所經(jīng)區(qū)域主要屬于清水河、葫蘆河河川平原及臺地，地下水位埋藏較深，地表干燥。

（2）沿線重要城鎮(zhèn)。

擬建項目位于寧夏回族自治區(qū)東南部的固原市原州區(qū)與西吉縣之間，沿線居民區(qū)大都分布在舊的G309線兩側(cè)，所經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)有固原市原州區(qū)中河鄉(xiāng)、西吉縣偏城鄉(xiāng)、下堡鄉(xiāng)、吉強鎮(zhèn)。

（3）環(huán)境、資源分布、軍事設(shè)施、文物等其他控制因素。

擬建項目路線所經(jīng)區(qū)域村鎮(zhèn)分布較多，生態(tài)脆弱、資源匱乏;路線布設(shè)區(qū)域無軍事設(shè)施和文物保護(hù)區(qū)。

2.2.2 各備選方案概況

本項目為舊路改造工程，項目起終點較唯一。通過對原舊路線形擬合情況得知，項目受沿線村鎮(zhèn)及地形條件的限制，全線大部分路段線形滿足40 km/h的指標(biāo)，但存在14處平曲線半徑僅能滿足30 km/h的指標(biāo)要求;本著升級改造提高國省干線公路服務(wù)水平的原則，結(jié)合沿線實際地形條件以及現(xiàn)場踏勘情況，本項目大部分路段已無條件進(jìn)行路線及走廊帶比較，僅對硝口集市段和偏城鄉(xiāng)集市段提出方案比較，并根據(jù)優(yōu)缺點及工程規(guī)模情況擇優(yōu)推薦[3-5]，前期通過調(diào)研已確定本項目改擴建按照二級公路進(jìn)行建設(shè)。

（1）A線方案（AK1880+656～AK1883+611）（硝口集市街道繞行方案）。

本項目在硝口村段街道化較為嚴(yán)重，每逢集市道路兩側(cè)擺攤、車輛違停，影響道路通行能力。為使過境車輛順利通行，避讓硝口集市街道，本階段對該段路線增加比較方案，并進(jìn)行同深度比較。

該方案根據(jù)現(xiàn)有路網(wǎng)功能和硝口集市的位置，起點定于固西高速公路硝口立交出口處，與現(xiàn)有國道309線，硝口立交出入口形成十字交叉，路線沿曹河村東側(cè)向南布設(shè)，后利用村莊中間道路向西沿曹河村南側(cè)布設(shè)，跨過深溝和曹河，翻越山梁后方案終點AK1883+611與K線順接（K線樁號為K1883+650），見圖1所示。

（2）B線方案（BK1899+248.59～BK1901+686.561）（偏城鄉(xiāng)段方案）。

本項目在偏城鄉(xiāng)段街道化較為嚴(yán)重，每逢集市道路兩側(cè)出現(xiàn)車輛違?，F(xiàn)象，人流密集，導(dǎo)致車輛通行受阻，影響道路通行能力。鑒于此，項目組經(jīng)過實地踏勘后發(fā)現(xiàn)：在舊路北側(cè)、偏城鄉(xiāng)東側(cè)有偏城古城墻遺址，在舊路北側(cè)、偏城鄉(xiāng)西側(cè)有新石器遺址，而在舊路南側(cè)則有固西高速公路及山體的限制;綜合以上原因，經(jīng)實地踏勘及反復(fù)推敲后[6-8]對該段B線方案采用與固西高速公路并行的走廊，繞過偏城鄉(xiāng)街道后終點BK1901+686.561與K線順接（K線樁號為K1901+690.429），見圖2所示。

2.3 方案比選

2.3.1 A線和對應(yīng)K線的比較

A線和對應(yīng)K線的比較得出：A方案屬于新辟路線，遠(yuǎn)離集市街道區(qū)域，無較大干擾;對過境車輛可提供快速通道功能;路線需新建兩座大橋，工程規(guī)模較大，同時平縱指標(biāo)受地形條件限制較差;存在拆遷及占地，相關(guān)協(xié)調(diào)工作困難;路線經(jīng)過硝口-上店子巖鹽礦區(qū)，項目影響較大;路線經(jīng)過固原市彭堡飲用水水源地準(zhǔn)保護(hù)區(qū)。K方案路線沿舊路布設(shè)，能更好的服務(wù)沿線村民的出行;能很好的利用舊路走廊，工程規(guī)模較小;路線經(jīng)過硝口集市街道，有一定的行車干擾;道路兩側(cè)建筑物較多，后期提升改造困難。

通過比較，A線方案雖然繞開了硝口集市街道區(qū)，干擾較小，但相比較K線而言，平縱面指標(biāo)較低、工程規(guī)模較大，同時經(jīng)過硝口-上店子巖鹽礦區(qū)及固原市彭堡飲用水水源地準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，對相關(guān)的區(qū)域有一定的影響;另外根據(jù)外業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)集市擁堵路段長約800m，且每逢農(nóng)歷2、5、8為集市日，考慮到改線的社會影響及村民的出行習(xí)慣，對該段可采用完善安全設(shè)施或者另開辟新的集市等措施來解決集市相對擁堵的問題。因此，經(jīng)綜合比較擬定K線方案為推薦方案。

2.3.2 B線和對應(yīng)K線的比較

B線和對應(yīng)K線的比較得出：B方案路線需新建兩座大中橋，工程規(guī)模較大;由于路線走廊與固西高速公路較近，在施工過程中對固西高速公路的路基穩(wěn)定性和橋梁的安全性有一定影響。

通過比較，B線方案雖然繞開了偏城鄉(xiāng)街道區(qū)，干擾較小，但相比較K線而言，路線走廊與固西高速公路一致，工程規(guī)模較大，同時項目的建設(shè)對固西高速公路的路基穩(wěn)定性和橋梁的安全性有一定的影響;根據(jù)外業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)偏城鄉(xiāng)集市已遠(yuǎn)離本項目，只是在有集市時道路兩側(cè)有車輛違停，但由于該段路基寬度為12 m，對車輛的通行影響較小，建議當(dāng)?shù)卣赏ㄟ^違停抓拍等措施保證該段的通行安全。因此，經(jīng)綜合比較擬定K線方案為推薦方案。

3? 推薦線概況

（1）起終點及主要控制點。

項目起點位于固原市原州區(qū)中河鄉(xiāng)曹河村，S60固西高速公路硝口互通立交出口以西300m處，順接在建國道309線廟灣至硝口段終點。終點位于迎賓大道與固西高速公路、國道309線及國道566線的十字交叉口。

主要控制點：起點、曹河村、硝口村、趙千戶、偏城梁、偏城鄉(xiāng)、田家梁、上堡子、下堡子、盤路灣、車路溝、王昭村、終點迎賓大道。

（2）推薦線方案。

本項目起點位于固原市原州區(qū)中河鄉(xiāng)曹河村，S60固西高速公路硝口互通立交出口以西300m處，順接在建國道309線廟灣至硝口段終點。路線向西經(jīng)過曹河村、硝口村集市街道后轉(zhuǎn)向西南方向，沿大路河岸臺地上布設(shè)，從K1888+000趙千戶開始爬越偏城梁，至K1895+480爬至山頂;之后開始下坡，經(jīng)對子溝村、店子屲村至偏城鄉(xiāng)，其中，K1898+300～K1899+100段處于長直線加大縱坡，根據(jù)公路管理局固原分局的反饋意見，此段存在較大安全隱患，本次設(shè)計利用地形條件采用延長展線的方式降低縱坡;隨后路線折向西北翻越田家梁，經(jīng)上堡子、下堡子至盤路灣橋后折向西南，經(jīng)陽坡川村、車路溝村、酸刺溝村、王昭村，終點止于迎賓大道與固西高速公路、國道309線及國道566線的十字交叉口。路線全長39.161 km，并根據(jù)舊路擬合及現(xiàn)場踏勘情況，對全線曲線半徑R<60m的路段進(jìn)行了線形調(diào)整優(yōu)化。

4? 結(jié)語

通過對國道309線硝口至西吉段的地形、地質(zhì)、水文，沿線重要城鎮(zhèn)，環(huán)境、資源分布、軍事設(shè)施、文物等其他控制因素進(jìn)行了實地勘察，綜合各方面因素提出不同的改擴建方案，最后，結(jié)合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及安全、社會等方面對幾套改擴建方案進(jìn)行了對比分析，最終確定了其改擴建的具體建設(shè)方案，為提升道路服務(wù)水平和完善公共路網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。

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