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      津石高速綠色路基方案設(shè)計(jì)

      2023-01-02 01:03:38王彥彬
      中國(guó)公路 2022年3期
      關(guān)鍵詞:滯洪區(qū)凈空全線

      王彥彬

      (河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院,河北 石家莊 050000)

      為完成《交通運(yùn)輸節(jié)能環(huán)?!笆濉卑l(fā)展規(guī)劃》目標(biāo),推進(jìn)綠色公路建設(shè),把津石高速公路建設(shè)成以“資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保、節(jié)能高效、服務(wù)提升”為主要特征的綠色公路,本文結(jié)合所在區(qū)域建設(shè)條件,設(shè)計(jì)采取降低填土高度、減少取土占地等工程措施,旨在實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)約、綠色的建設(shè)目標(biāo)。

      一、工程概述

      (一)項(xiàng)目概況

      津石高速公路是《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013年-2030年)》中的G0211聯(lián)絡(luò)線,連接天津和石家莊兩個(gè)省會(huì)級(jí)城市,同時(shí)在G4京港澳高速和G2京滬高速之間新增一條東西向連接的高速通道,也是京津冀核心區(qū)域重要的高速干線,對(duì)促進(jìn)京津冀一體化進(jìn)程、優(yōu)化區(qū)域經(jīng)濟(jì)布局具有重要作用。

      津石高速起點(diǎn)位于河北省廊坊市大城縣與天津市靜??h交界處的子牙河,經(jīng)大城北、任丘北跨京九鐵路和G45大廣高速,經(jīng)高陽(yáng)西北跨保滄高速,經(jīng)安國(guó)東跨朔黃鐵路,在跨大沙河后與津石高速石家莊段相接,路線全長(zhǎng)171km。

      (二)主要技術(shù)指標(biāo)

      該項(xiàng)目全線采用雙向六車道高速公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)行車速度120km/h,路基寬度33.5m。

      (三)主要工程規(guī)模

      全線設(shè)特大橋5座共9181m,大橋24座共7023m,中橋13座共909m;互通式立交16座,分離式立交42座,不含互通區(qū);服務(wù)區(qū)4處,停車區(qū)1處。

      二、路基填土高度控制因素

      (一)水文控制因素

      路線穿越大清河水系和子牙河水系,主要行洪排瀝的河道有子牙河、任文干渠、古洋河等,同時(shí)穿越的還有大清河流域的蓄滯洪洼淀——白洋淀和文安洼。

      滯洪區(qū)里程分別為文安洼滯洪區(qū)67km,馬棚淀滯洪區(qū)32km,共計(jì)99km,滯洪區(qū)占比57.9%。

      全線涉及防洪要求的橋梁共76處,其中51座橋梁位于文安洼滯洪區(qū),19座位于馬棚甸滯洪區(qū)。

      根據(jù)水文計(jì)算模型和計(jì)算結(jié)果,滯洪區(qū)段水位均比較高,根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2014)中5.0.3條規(guī)定,沿河及受水浸淹的路基邊緣高程,應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪水頻率的計(jì)算水位加壅水高、波浪侵襲高和0.5m的安全高度。

      (二)路線與等級(jí)道路交叉

      按照河北省交通運(yùn)輸廳頒布的《河北省高速公路勘察設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化指南》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)化》)中提出了等級(jí)公路的凈空要求,《標(biāo)準(zhǔn)化》5.1.2要求,跨越各級(jí)公路的橋梁凈空應(yīng)在規(guī)范基礎(chǔ)上提高0.5m,上跨高速及一、二級(jí)公路的凈空控制在5.5m以上,上跨三四級(jí)公路的凈空控制在5m以上。在超高段設(shè)置的跨線橋,或跨線橋位于豎曲線上等情況下,橋下凈空應(yīng)以最低點(diǎn)的凈高來(lái)控制。

      《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求,高速公路、一二級(jí)公路凈空不小于5m;四級(jí)公路凈空不小于4.5m;通行拖拉機(jī)、畜力車時(shí),凈空不小于2.7m;通行農(nóng)用汽車時(shí),凈空不小于3.2m;人行通道凈空不小于2.2m。

      全線共設(shè)置49道主線上跨等級(jí)公路,平均3.69km設(shè)置一處。

      (三)等外道路影響

      經(jīng)調(diào)查,近十年來(lái)隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)社會(huì)運(yùn)輸車輛流量增大,目前運(yùn)輸車輛裸車高3.75m,滿載高4.5m;津石高速地處平原區(qū),農(nóng)田覆蓋率達(dá)到90%以上,農(nóng)業(yè)機(jī)械化聯(lián)合收割機(jī)高度普遍在3.8m;主線共設(shè)置通道326道。

      (四)互通區(qū)的影響

      根據(jù)規(guī)范要求,如果設(shè)計(jì)行車速度為120km/h,互通區(qū)豎曲線半徑設(shè)置需滿足29km,跨越等級(jí)公路后降低路基高度受限,降坡困難。

      該項(xiàng)目互通設(shè)置較為密集,全線共設(shè)置互通立交16處,主線收費(fèi)站1處、停車區(qū)1處,服務(wù)區(qū)4處。

      三、降低路基填筑高度 減少取土占地措施

      根據(jù)控制因素特點(diǎn),應(yīng)分別采取不同處理措施:

      (一)優(yōu)化縱斷面設(shè)計(jì)

      根據(jù)控制高程,篩選對(duì)路基高度影響較大的控制“控制高程”,高點(diǎn)的凸曲線,半徑盡量采用R=20km,這是設(shè)計(jì)行車速度為120km/h時(shí),視覺所需要的豎曲線半徑。

      盡可能增大變坡點(diǎn)的坡差,盡可能采用較大的縱坡,在較短的距離上盡快降低路基高度。

      路段構(gòu)造物控制較多時(shí),設(shè)置較短的坡長(zhǎng),盡量做到豎曲線吻合控制點(diǎn)高程。

      互通、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)段落縱斷面控制按減速車道鼻端視距控制,合理控制其范圍?;ネ▍^(qū)按凸形豎曲線R=29km,凹曲線R=16km控制;一般路段凸形豎曲線R=20km,凹曲線R=12km控制。全線凸形豎曲線半徑20km~22km的有79處。

      服務(wù)型互通立交采用主線下穿A匝道的交叉方式,有效降低主線路基高度。

      距離村莊較遠(yuǎn),田間道路,有條件時(shí)設(shè)置天橋跨越主線,有效降低主線路基高度。

      主線下穿朔黃鐵路,有效降低主線路基高度。

      (二)細(xì)化構(gòu)造物凈空控制 優(yōu)化下挖通道排水措施

      全面核查通道、分離式立交控制高程,降低路基高度。

      全線通道凈空計(jì)算起點(diǎn)均不高于周邊自然地表,有條件下挖的,適當(dāng)下挖30cm。通道下挖后加強(qiáng)排水設(shè)計(jì),通過(guò)降低通道兩側(cè)主線邊溝高程,把被交路凹曲線底部地表水引至主線邊溝,采用漿砌防護(hù)邊溝,形成狹長(zhǎng)的蒸發(fā)池,在不增加占地的情況下保證通道不積水。

      路線跨越國(guó)省干線、重要等級(jí)公路控制高程起算點(diǎn),對(duì)于目前存在的,凈高起算點(diǎn)采用現(xiàn)狀路面高程,對(duì)于規(guī)劃路的“控制高程”起算點(diǎn)均不高于自然地面高程。

      (三)合理設(shè)置防浪墻

      主線經(jīng)有洪水位控制的區(qū)域,波浪爬高大于1m時(shí),控制高程減去1m;波浪爬高小于1m時(shí),控制高程減去波浪爬高。由此導(dǎo)致的全線不滿足水文控制高度的段落有20km,擬采取增設(shè)防浪墻的方式解決。增加防浪墻較提高路基土方可節(jié)省75萬(wàn)m3。

      (四)通道改天橋方案

      為優(yōu)化主線縱斷,降低路基高度,經(jīng)分析在距離村莊較遠(yuǎn),主線高度不受水位限制、天橋布設(shè)不受地物限制的位置集中布設(shè)部分天橋,全線增設(shè)天橋5處。

      四、結(jié)語(yǔ)

      通過(guò)以上多方面優(yōu)化,路基填筑高度、土方、占地情況明顯降低。優(yōu)化后全線土方減少約889萬(wàn)m3,占地減少5.09萬(wàn)m2,效果顯著。

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