劉 庭
(長沙理工大學(xué),湖南 長沙 410076)
高速公路改擴(kuò)建的加寬方式有:單側(cè)加寬、單側(cè)分離、兩側(cè)加寬、兩側(cè)分離及混合加寬等多種形式[1]。高速公路加寬方式的選擇要綜合各方面的因素,如需要考慮經(jīng)濟(jì)、地形、地質(zhì)以及環(huán)境等諸多因素,設(shè)計(jì)者往往需要做大量的工作才能選擇最佳方案。如佛開高速公路改擴(kuò)建工程[2]加寬方式的選擇,就綜合考慮了工程技術(shù)難度、交通組織問題以及征地拆遷問題等一系列問題,最終確定了混合加寬的方案。
歐美一些國家由于高速公路發(fā)展歷史較為久遠(yuǎn),他們的發(fā)展理念、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)規(guī)劃以及城市格局等都與我國有著較大的區(qū)別,與此同時(shí),建設(shè)模式、投資方式以及交通組成也與我國有著很大的差別[3]。如美加等國由于土地資源較充裕、地質(zhì)條件沒有我國這么復(fù)雜,因此規(guī)劃往往比較長遠(yuǎn),在建設(shè)時(shí)往往在中央分隔帶預(yù)留的設(shè)計(jì)理念,為后期改擴(kuò)建提供了巨大的方便。日本于20世紀(jì)60年代開始新建高速公路,也經(jīng)歷了和我國相似的狀況[4]。經(jīng)歷了先期大規(guī)模建設(shè),后期大量的改擴(kuò)建。
K0+000-K95+730段選擇采用雙側(cè)整體式加寬方案,該地段屬于平原。平原區(qū)加寬方式有①雙側(cè)整體式加寬、②新建四車道高速公路復(fù)線、③雙側(cè)分離式加寬方案可供選擇。②與③方案有很多優(yōu)點(diǎn),如施工期間可避免對(duì)現(xiàn)有高速公路的影響,避免了路基、路面、橋涵、立交的拼接等。但有也有很多缺點(diǎn),如占地多、工程量大、拆遷大、對(duì)環(huán)境影響較大、路基間邊溝排水困難等。由于在平原區(qū)耕地較多,人口密集,對(duì)環(huán)境影響大,若用②與③方案有悖于我國保護(hù)18億畝農(nóng)田底線,且涉及大量拆遷,既需要大量的投資,也不利于社會(huì)穩(wěn)定,故不選。而我國多條高速公路改擴(kuò)建工程的施工經(jīng)驗(yàn)表明,①方案是平原區(qū)首選方案,具有占地少、拆遷少、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),雖然具有路基、路面、橋涵、立交的拼接等問題,且施工期間交通組織方面協(xié)調(diào)難度大,但①方案經(jīng)過多年摸索,已經(jīng)本形成成功、成熟的理論和經(jīng)驗(yàn),且經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著,故一般首選①方案。經(jīng)過比較論證K0+000-K95+730段選擇采用①方案。
K95+730-K111+359.337段屬于平原微丘區(qū)向山嶺重丘區(qū)過渡區(qū)域,分析比較后采用雙側(cè)整體加寬方案。其中K95+730-K102+000為微丘區(qū),地形較為平坦,且橫跨河流,所占土地多為崗地以及山前地,采用整體式雙側(cè)加寬方案有利于節(jié)省土地,減少拆遷數(shù)量,有效保護(hù)環(huán)境,同時(shí)有利于保通與管理養(yǎng)護(hù)。K102+000-K111+359.337段進(jìn)入山嶺重丘區(qū),從技術(shù)層面看,路基左側(cè)、右側(cè)加寬皆可,但從工程造價(jià)、保通方案、加寬后公路通行能力以及行車安全等角度進(jìn)行綜合比選后認(rèn)為雙側(cè)加寬方案優(yōu)勢明顯?,F(xiàn)做K102+000-K111+359.337段方案比選:①整體式單側(cè)加寬,②整體式雙側(cè)加寬。兩種工程量如下表1。
以上兩種方案各有利弊,具體分析如下。
方案①:1.通行能力,老路大小車分道行駛,與行駛習(xí)慣不一致,通行能力稍差。2.行車安全性,工后不易組織交通,需設(shè)置較多提示牌,安全性能相對(duì)較差。3.使用壽命及效果,新建半幅路基,可減小新老路基相互影響,可提高使用壽命,但外觀效果較差。4.土地資源占用較多。5.工程量分析,方案②較方案①路基土石方數(shù)量基本相當(dāng),防護(hù)工程和地基處理長度上方案②規(guī)模較大,加寬構(gòu)造物數(shù)量上方案①較大。6.建設(shè)期通行保證較好。
表1 兩種方案工程數(shù)量表
方案②:1.通行能力,與正常行駛習(xí)慣一樣,通行能力大。2.行車安全性,工后交通組織簡單,符合習(xí)慣,行駛較安全。3.需加強(qiáng)新路基與新舊路基搭接處治力度,但承載力提高幅度受到原有橋梁等結(jié)構(gòu)物限制。但路容較好。4.土地資源占用較少。5.建設(shè)期通行保證影響較大。
通過比較可知:兩個(gè)方案各有優(yōu)缺點(diǎn),從通行能力、行車安全性、使用壽命及效果、土地資源占用等重要指標(biāo)來看方案②具有明顯優(yōu)勢。工程實(shí)施、保通角度看也是可行的,且可以節(jié)約三千多萬投資。綜合各種因素,推薦采用方案②。
K111+336.416-K115+958.087段路線位于山區(qū),地形復(fù)雜,屬于山嶺重丘區(qū),地形左低右高,從技術(shù)方面看,路基左側(cè)、右側(cè)、雙側(cè)皆可加寬,從地形地勢上看,既有公路右側(cè)山勢較高、地形相對(duì)左側(cè)較為復(fù)雜,所以沿既有公路右側(cè)加寬的方案工程量大,若不顧地形條件,一味的采取整體式路基勢必造成工程量大、對(duì)環(huán)境影響大的局面。故選擇單側(cè)加寬方案較有優(yōu)勢。方案比選見下表2。
表2 兩種方案工程數(shù)量表
從表2可知,在占用土地這一重要指標(biāo)上,雖整體式單側(cè)加寬方案較整體式雙側(cè)加寬方案多占近十畝,但在填挖方土石數(shù)量、防護(hù)工程、地基處理長度上明顯低一些,施工上要簡單很多,因此單側(cè)加寬方案較好。
且K114+900-K115+700為互通式立交段,由于主線右側(cè)控制點(diǎn)較多,如互通收費(fèi)管理站、深路塹、小半徑曲線,從改善平面線形、減小工程量和降低工程造價(jià)的角度出發(fā),在路線左側(cè)進(jìn)行加寬的方案較為合理;從線形變換的角度出發(fā),出互通進(jìn)入分離式路基方案,由于受既有橋梁位置限制,出互通南方向沒有合適的位置設(shè)置漸變段。所以,該段左側(cè)采用整體式路基單側(cè)加寬。
K115+958.087-K136+116.214為分離式單側(cè)加寬。此段長20.158km,由于該段既有老路位置地形條件復(fù)雜、地質(zhì)破碎、深路塹較多,改擴(kuò)建控制因素多,若在既有道路上進(jìn)行改擴(kuò)建會(huì)造成工程量巨大和實(shí)施困難,而且該段還位于某國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)緩沖區(qū),從環(huán)境保護(hù)的法律層面上難以逾越。所以,該段采用分離式路基的改擴(kuò)建方案。
3.1 對(duì)雙側(cè)加寬與單側(cè)加寬方案的詳細(xì)比較,在平原微丘區(qū),雙側(cè)加寬具有土地占用少、工后交通組織簡單、施工經(jīng)驗(yàn)成熟、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)勢,故雙側(cè)加寬為首選方案。
3.2 對(duì)山嶺重丘區(qū)各種方案進(jìn)行了詳細(xì)比較,雙側(cè)加寬具有易造成路基失穩(wěn)、不均勻沉降大、工程規(guī)模和施工難度大、施工期交通組織和分流困難等顯著弱點(diǎn),故在山嶺重丘區(qū)多選擇單側(cè)整體加寬及單側(cè)分離加寬方式。
[1]李平.談高速公路改擴(kuò)建加寬方式[J].山西建筑,2012,5:127-128.
[2]羅火生.佛開高速公路改擴(kuò)建工程總體擴(kuò)建方案研究[J].公路,2012,2:4-6.
[3]張婷.高速公路改擴(kuò)建工程路面拼寬技術(shù)研究[D].西安:長安大學(xué),2012,5.
[4]房莜莉,王桂俠.日本高速公路改擴(kuò)建[J].吉林交通科技,2008,1:70-71.