武漢四環線勘察監理與設計咨詢體會

胡 敏

（中工武大設計研究有限公司，湖北 武漢 430074）

武漢市四環線位于武漢市三環線與繞城高速公路之間，其道路等級為雙向8車道高速公路，設計速度為100km/h。武漢市四環線吳家山至沌口段（簡稱西段），起點為東西湖大道（G107），終點為該項目與漢洪高速交匯處，路線全長22.366km，經過武漢市下轄的東西湖區、蔡甸區、漢陽區和武漢經濟技術開發區4個區域，共設互通式立交5處，服務區1處。武漢市四環線龔家鋪至中洲段（簡稱南段），路線起點江夏區龔家鋪，接四環線沌口長江大橋段，終點設藏龍島互通與滬渝高速公路相接，全線里程為17.421km，共設互通式立交3處，停車區1處，主要位于江夏區。

1 平面優化余地小，重點在于縱面優化

公路線形設計是公路的骨架，是總體設計的關鍵，其主要包括平面和縱面設計。該項目平面線位主要受城市規劃、現有城區道路、居民小區、環境敏感點以及民房等因素的制約，大部分路段線位限制較緊，擺動余地較小，少部分地方有優化的余地，如圖1所示。

圖1 武漢市四環線龔家鋪至中洲段平面圖（南段）

這就決定了該項目的咨詢不能與其他常規高速公路一樣，在平面上提出較多有價值的路線優化方案。該項目平面設計咨詢的重點在于控制條件較少路段平面線形局部的優化，減少占地，控制工程規模。例如四環線南段下穿武咸城際鐵路需要采用分離式路基從300#墩兩側穿過，初設方案分離式路基長度較長，約2.26km，占地較多。定測咨詢時建議分離式路基長度盡量縮短，優化后分離式路基的長度縮短為1.65km，有效節省了占地面積，如圖2所示。

圖2 武漢市四環線下穿武漢至咸寧城際鐵路段平面優化圖

四環線初步設計階段橋梁占比較高，西段和南段橋梁占路線總長分別為87.92%和91.4%，全線縱面的優化是平縱面設計咨詢的重點。四環線西段初步設計咨詢時，發現該項目上跨規劃琴川路縱面指標及標高較高，根據該段控制因素，建議將規劃琴川路附近縱坡-0.8%增大至2.5%，壓低后面的縱面高程，建議上跨漢蔡高速公路前縱坡+0.55%加大至+1.6%?？v面調低后，填高較低的路段可將橋梁改為路基，粗略估算橋梁改路基的長度約1000m。根據主線路基方案與橋梁方案的比選結果，每公里路基比橋梁節省造價約1.5億元，效果顯著，建議設計單位下階段仔細研究。武漢市四環線西段K75+900～K77+760段縱面優化圖如圖3所示。

圖3 武漢市四環線西段K75+900～K77+760段縱面優化圖

2 立體交叉兼具公路與市政特點

四環線互通式立交功能復雜，影響因素較多，形式多樣，其中西段和南段包括雙喇叭、變異渦輪型、單喇叭、混合型、雙“T”、變形苜蓿葉+雙喇叭等形式，大部分與城市快速路或主干路立體交叉，間距較密，立體交叉最小間距為1.434km。上述情況決定了立體交叉的咨詢不同于常規高速公路，其兼具市政立交特點，節省用地，兼顧造型。由于控制因素較多，必須深入現場，結合規劃，考慮實際情況，逐個進行針對性咨詢。咨詢時既要把握全局，又要兼顧細節。

十永互通位于武漢市蔡甸區新天鋪以南，是該項目與漢陽區及蔡甸區提供交通轉換而設置?；ネ傓D向交通量25584pcu/d，四環線上往北和往南兩個方向分別占51%和49%，差別不大，互通位置主要受十永線兩側密集的民房影響。設計單位推薦的是A型單喇叭互通。咨詢時結合該互通前后設計，發現該互通與永豐服務區之間的間距較近，扣除變速車道及漸變段的長度后，凈距僅280m，設計采用設置輔助車道連通互通和服務區變速車道的方法來改善。咨詢建議以集散車道串聯互通、服務區的出入口，組成復合式互通，改善該路段交通組織狀況[1]。同時咨詢時發現互通平面布局上存在線形均衡性差、個別匝道平面指標偏低等情況，建議互通北移100m左右，避開AK0+400處的村莊，減少拆遷，右轉向D匝道半徑由R-60m增大至R-90m。出口匝道B+A最小半徑R-62.75m增大至R-100m，線形指標得到改善。武漢市四環線十永互通立交平面優化圖如圖4所示。

圖4 武漢市四環線十永互通立交平面優化圖

3 橋梁方案要兼顧經濟性與景觀性

一般高速公路規模較大，橋梁標準化是提高橋梁設計與施工進度、質量、經濟性的重要體現，常規橋梁對景觀性要求較少，而該項目主要經過和靠近城區，在經濟性和景觀性方面尋求平衡是設計咨詢的重點。四環線西段爛泥湖段高架橋與周圍城市化較高且位于武漢經濟開發區核心的東風大道相交，橋長2360.1m，設計推薦以30m跨徑為主的預應力混凝土小箱梁方案，下部采用門型雙薄壁墩。咨詢認為，該橋設計時應兼顧景觀性，考慮到預應力混凝土連續箱梁與小箱梁相比，前者景觀性相對較好，建議采用預應力混凝土小箱梁和預應力混凝土連續箱梁相結合的方案，即在景觀性要求高東風大道等路段采用混凝土連續箱梁，下部根據上部結構及墩高可考慮采用花瓶墩，適當增加景觀效果，其他路段可以維持原設計。

4 監理咨詢一體化，有利于更好提高勘察設計質量

該項目要求咨詢單位不僅要完成設計咨詢，同時要進行勘察現場監理及成果咨詢工作。以往很多項目只重視設計咨詢工作，對勘察不太關注，即使部分項目地勘實施了監理咨詢制度，但與設計咨詢相脫節，例如貴州省、廣東省等高速公路建設，均存在類似情況[2]。高速公路勘察設計執行主體雖然是一個單位，但由于該類項目涉及范圍廣，參加人員較多，實際實施過程中，勘察和設計由不同的項目組人員完成，導致設計文件經常出現與勘察資料不符或脫節，如果外部咨詢審查力量分散或無法兼顧，最終反映在施工環節，經常出現變更。當然，該項目這種制度，需要咨詢單位既有懂勘察又懂設計的專業或項目負責人參入，才能在監理咨詢過程提高勘察設計質量。

四環線南段初勘由于鉆孔相對較少，雖然二疊系灰巖（P）大面積分布，但巖溶統計結果顯示為中等發育，詳勘階段根據初勘成果提出了詳勘鉆探工作量?？辈毂O理咨詢時結合武漢市灰巖分布空間，以及周圍建筑部分已有勘探成果及巖溶災害情況，認為初勘針對覆蓋性巖溶只是進行了鉆探，且孔數有限，龔家鋪互通及之后路段巖溶應為強發育。要求詳勘階段針對巖溶路段增加物探工作量并先期實施，采用物探與鉆探結合方法，最終證實了監理咨詢人員的判斷，在實施過程中，根據工點情況指導增加或調整鉆孔。最終報告顯示鉆孔見溶洞率約為34%，漏水現象普遍，大量鉆孔揭露串洞，單個巖溶空洞高度最大達22.2m。監理咨詢人員在審查該段設計文件時，發現設計未結合地勘報告針對該情況進行有針對性設計，以及未提供處理工程量，設計修編階段采納了咨詢意見。

5 結束語

武漢四環線的勘察監理和設計的咨詢工作，心得體會主要體現在以下兩個方面：（1）技術層面：咨詢工作要根據實際情況，把握路線平縱面關鍵、立體交叉和橋梁方案具體特點，深入現場，熟悉限制條件和影響因素，結合規劃，才能提出有針對性的意見或建議。（2）制度層面：勘察監理和設計咨詢一體化，有利于監理咨詢人員把握全局，提醒勘察設計避免遺漏和矛盾，從而提高勘察設計質量。