章 羿,黃飛星
(1.吉安市公路勘察設(shè)計院;2.蘇州交通工程集團有限公司)
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淺析某高速公路路網(wǎng)設(shè)計
章 羿1,黃飛星2
(1.吉安市公路勘察設(shè)計院;2.蘇州交通工程集團有限公司)
結(jié)合某高速公路項目對路網(wǎng)設(shè)計要點進行探討,基于建設(shè)條件分析基礎(chǔ)上給出路線總體設(shè)計設(shè)計和路線設(shè)計方案,并進行方案比選分析。在此基礎(chǔ)上介紹了一般路段及沿岸大型橋梁、土石方設(shè)置方案。
高速公路;路網(wǎng);路線設(shè)計;方案比選
擬建項目既是江西省高速公路網(wǎng)的重要組成部分,也是中部地區(qū)與東部沿海發(fā)達地區(qū)又一快速通道,是對國家高速公路網(wǎng)重要的補充,在路網(wǎng)上能實現(xiàn)當(dāng)?shù)氐缆返娜萘亢屯ㄐ心芰Υ蟠筇岣?,抗?zāi)能力顯著增強,公路運輸條件將得到顯著改善。全線共分四個測設(shè)段,針對D測設(shè)段(K162+100~K182+253.5)進行探討,路線全長約為20.154 km,全線有兩個比較段。C2比較段:路線樁號為K161+700~K164+189.622,為C測段延伸的比較段,路線長約為2.490 km;D線比較段:路線樁號為K164+701.832~K174+703.166,路線全長約為10.001 km;全線路線比較段長約12.491 km。
2.1 項目區(qū)域城鎮(zhèn)現(xiàn)狀布局
D測設(shè)段沿線地勢極為險要。里程經(jīng)過了兩個縣、區(qū),離城區(qū)較遠(yuǎn),受城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃的影響較小,距離沿線城鎮(zhèn)較遠(yuǎn),對鄰近城市規(guī)劃區(qū)布局無負(fù)面影響。高速公路靠城而不進城,給予沿線城鎮(zhèn)極大的發(fā)展空間,又避免了打亂城鎮(zhèn)規(guī)劃布局。擬建項目的建設(shè)將促進區(qū)域城鎮(zhèn)的合理規(guī)劃,帶動地方經(jīng)濟的快速發(fā)展,尤其是有利于開發(fā)和利用沿線果業(yè)資源、旅游資源和礦產(chǎn)資源。本項目的建設(shè)對于確保當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)總體戰(zhàn)略目標(biāo)的順利實現(xiàn)、進一步開發(fā)沿線豐富的旅游資源,大力發(fā)展旅游業(yè),從而帶動當(dāng)?shù)厣鐣蛧窠?jīng)濟的迅速發(fā)展都具有重大意義。
2.2 沿線自然地理條件及對項目的影響
D測段為丘高崗地、侵蝕溶蝕崗地、侵蝕剝蝕紅層崗地和侵蝕堆積河谷平原,地勢總體上表現(xiàn)為兩頭高、中間低。根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪、工程地質(zhì)鉆探揭露及區(qū)域地質(zhì)資料分析,D測段路線區(qū)內(nèi)出露和揭露到的地層主要有古生界石炭系,中生界侏羅系和白堊系,新生界第四系。路線區(qū)對工程建設(shè)不利的不良地質(zhì)不太發(fā)育,主要為K167+350~K167+940段煤系地層的路塹邊坡失穩(wěn)和采空區(qū)。新構(gòu)造運動不明顯,地震動峰值加速度為<0.5 g,地震基本烈度小于Ⅵ度。
綜上所述,路線區(qū)工程地質(zhì)條件總體較為簡單,適宜工程建設(shè),但K167+350~K167+940段為含煤地層,存在路塹邊坡和山體滑坡的隱患,同時該段已經(jīng)開始采煤,極有可能形成采空區(qū),對工程的長期穩(wěn)定不利,建議對該段進行優(yōu)化避繞。
根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪、地質(zhì)鉆探結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)等資料分析,區(qū)內(nèi)地表水系發(fā)育,贛江及其一、二級支流貫穿全線。依據(jù)地下水的賦存條件(地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造,地形、地貌、水文、氣象等環(huán)境影響因素),將本區(qū)地下水劃分為以下四類:第四系松散巖類孔隙水、紅層裂隙孔隙水、一般碎屑巖基巖裂隙水和碳酸鹽巖類裂隙溶洞水。
3.1 路線總體設(shè)計方案
初步設(shè)計階段,根據(jù)工可批復(fù)的路線走廊方案,結(jié)合沿線地形、地質(zhì)、地物及城鎮(zhèn)的分布與發(fā)展情況,在充分考慮本項目總體走向,對路線設(shè)計方案經(jīng)過了認(rèn)真、反復(fù)的研究、分析、比選,對工可方案進行了優(yōu)化后,最后確定了路線方案。本測段設(shè)計速度為100 km/h,采用的預(yù)測條件為:小客車的初始速度110 km/h,最低速度100 km/h,期望速度120 km/h,加速度0.20 m/s2;大貨車的初始速度75 km/h,最低速度60 km/h,期望速度75 km/h,加速度0.165 m/s2。綜上所述,全段運行速度協(xié)調(diào)性較好,線形連續(xù),指標(biāo)均衡,過渡適宜。
3.2 一般路段
整體式路基橫斷面布置如下:路基寬26 m:0.75 m(土路肩)+3.0 m(硬路肩)+2×3.75 m(行車道)+0.75 m(路緣帶)+2.0 m(中央分隔帶)+0.75 m(路緣帶)+2×3.75 m(行車道)+3.0 m(硬路肩)+0.75 m(土路肩)。橋梁按上下行兩座獨立橋布置,橋面凈寬2×11.65 m,特大、大、中橋總寬25.5 m,小橋與路基同寬。
分離式路基斷面布置如下:路基寬13 m:0.75 m(土路肩)+3.0 m(硬路肩)+2×3.75 m(行車道)+1.0 m(硬路肩)+0.75 m(土路肩)。橋梁按上下行兩座獨立橋布置,橋面凈寬12.0 m(大、中橋),小橋與路基同寬。
3.3 沿線大型橋梁、隧道、交叉的設(shè)置
全線橋梁18座,橋梁總長4 344 m,其中大、中橋2 775 m/5座,平均每公里橋梁長度(含主線上跨分離立交5座280 m及互通8座1 289 m)217.2 m。
沿線互通立交設(shè)置有2處,在K166+800處設(shè)置吉水南互通,在K182+253處設(shè)置吉安北樞紐互通。沿線分離立交8座,橋梁總長492 m,其中三座為支線上跨,其余皆為主線上跨分離。
3.4 全線土石方情況,取土、棄土方案
D測設(shè)段K線方案計價方1 694 km3,其中土方1 083 km3,石方611 km3,平均每公里土石方84.02 km3。土石方計算時,天然方與壓實方的換算系數(shù):石方為0.92、普通土方為1.16、硬土方為1.09?;ネㄊ搅⒔坏耐潦絽⒓又骶€土石方調(diào)配,支線上跨分離式立交及改河、改路的土石方量不參加主線土石方調(diào)配。遠(yuǎn)運利用的最大運距一般控制在6 km以內(nèi),并杜絕跨河、跨深壑調(diào)配土石方,同時結(jié)合下一階段分標(biāo)段的情況進行調(diào)配。
對于取土場方案,盡量設(shè)置在公路可視范圍之外,結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)田改造或用地規(guī)劃進行,取土后能與周圍地形融合,取土完成后及時整理,進行復(fù)墾或綠化。對于棄土場方案,盡量設(shè)在地勢低洼和不易產(chǎn)生水土流失的地方,優(yōu)先選擇荒蕪地,減少耕地占用,離開水源點,設(shè)置完善的排水防護方案,完工后及時整理進行綠化或復(fù)墾。
4.1 路線方案布置及比選論證
路線方案比選是初步設(shè)計階段的重要內(nèi)容,初步設(shè)計在工可推薦走廊的基礎(chǔ)上,根據(jù)沿線地形、地物、地質(zhì)條件及沿線城鎮(zhèn)布局,圍繞如何減小工程投資和項目對環(huán)境的影響程度,兼顧考慮項目施工難度及后期營運養(yǎng)護,進行路段范圍內(nèi)局部比選。
路線方案經(jīng)多次調(diào)整,在深入研究工可路線方案的基礎(chǔ)上,通過在1:10000和1:2000地形圖上反復(fù)進行路線方案的優(yōu)化工作,充分利用走廊資源,提出了兩段同深度比較的路線方案,全線比較路段長度12.491 km,占路線總長61.98%。
D測設(shè)段比較線有兩段,均為同深度比較段:起點比較段(K線和C2線)和贛江比較段(K線和D線)。其中起點比較段K線方案K162+100~K164+471.637,起點比較段C2線方案K161+700~K164+189.622。
4.2 建設(shè)條件對各路線方案布置的影響分析
比較段在建設(shè)條件方面主要是地質(zhì)方面的差異。兩個方案皆先后處于剝蝕紅層崗地區(qū),石炭系含煤碎屑巖丘陵山坡,比較段侵蝕堆積平原,最后位于吉水紅層盆地,為剝蝕平緩崗地和寬廣的河谷盆地。比較段K線方案有部分位于煤系地層組成的丘陵山坡,邊坡開挖后,右側(cè)邊坡和山體存在滑坡的隱患,同時該段正在采煤,有形成采空區(qū)的趨勢。綜合比較兩個方案的工程地質(zhì)條件,總體上D線方案略優(yōu)于K線方案,從地質(zhì)角度分析,建議采用D線方案。若采用K線方案,建議局部對線位進行優(yōu)化,避開沿煤系地層的丘陵山坡展布(K167+350~K167+940),可將線位往山腳(左側(cè))偏移。
4.3 行車安全、通行能力、服務(wù)水平的分析比較
比較段K線和D線在平面及縱斷面指標(biāo)均較好,兩方面差別較小,所以從行車安全、通行能力、服務(wù)水平方面的分析差異很小,兩方案行車安全接近。
結(jié)合某工程實例探討高速公路路網(wǎng)設(shè)計,基于項目建設(shè)條件的分析基礎(chǔ)提出總體方案設(shè)計,給出路線設(shè)計并進行方案比選的。本項目推薦方案工程造價211 200.214 7萬元,平均每公里造價5 496.856 4萬元,滿足建設(shè)投資控制要求,本文關(guān)于高速公路路網(wǎng)設(shè)計思想可供同類項目參考。
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2015-05-11
章羿(1975-),男,江西吉安人,工程師,主要從事公路橋梁工程的勘察設(shè)計工作。
U448
C
1008-3383(2015)11-0028-01