浅析某高速公路路网设计

2015-03-21黄飞星

黑龙江交通科技 2015年11期

关键词：土石方路线路基

章羿，黄飞星

(1.吉安市公路勘察设计院；2.苏州交通工程集团有限公司)

浅析某高速公路路网设计

章羿1，黄飞星2

(1.吉安市公路勘察设计院；2.苏州交通工程集团有限公司)

结合某高速公路项目对路网设计要点进行探讨，基于建设条件分析基础上给出路线总体设计设计和路线设计方案，并进行方案比选分析。在此基础上介绍了一般路段及沿岸大型桥梁、土石方设置方案。

高速公路；路网；路线设计；方案比选

1 项目概况

拟建项目既是江西省高速公路网的重要组成部分，也是中部地区与东部沿海发达地区又一快速通道，是对国家高速公路网重要的补充，在路网上能实现当地道路的容量和通行能力大大提高，抗灾能力显著增强，公路运输条件将得到显著改善。全线共分四个测设段，针对D测设段(K162+100～K182+253.5)进行探讨，路线全长约为20.154 km，全线有两个比较段。C2比较段：路线桩号为K161+700～K164+189.622，为C测段延伸的比较段，路线长约为2.490 km；D线比较段：路线桩号为K164+701.832～K174+703.166，路线全长约为10.001 km；全线路线比较段长约12.491 km。

2 建设条件

2.1 项目区域城镇现状布局

D测设段沿线地势极为险要。里程经过了两个县、区，离城区较远，受城镇发展规划的影响较小，距离沿线城镇较远，对邻近城市规划区布局无负面影响。高速公路靠城而不进城，给予沿线城镇极大的发展空间，又避免了打乱城镇规划布局。拟建项目的建设将促进区域城镇的合理规划，带动地方经济的快速发展，尤其是有利于开发和利用沿线果业资源、旅游资源和矿产资源。本项目的建设对于确保当地旅游业总体战略目标的顺利实现、进一步开发沿线丰富的旅游资源，大力发展旅游业，从而带动当地社会和国民经济的迅速发展都具有重大意义。

2.2 沿线自然地理条件及对项目的影响

D测段为丘高岗地、侵蚀溶蚀岗地、侵蚀剥蚀红层岗地和侵蚀堆积河谷平原，地势总体上表现为两头高、中间低。根据工程地质调绘、工程地质钻探揭露及区域地质资料分析，D测段路线区内出露和揭露到的地层主要有古生界石炭系，中生界侏罗系和白垩系，新生界第四系。路线区对工程建设不利的不良地质不太发育，主要为K167+350～K167+940段煤系地层的路堑边坡失稳和采空区。新构造运动不明显，地震动峰值加速度为<0.5 g，地震基本烈度小于Ⅵ度。

综上所述，路线区工程地质条件总体较为简单，适宜工程建设，但K167+350～K167+940段为含煤地层，存在路堑边坡和山体滑坡的隐患，同时该段已经开始采煤，极有可能形成采空区，对工程的长期稳定不利，建议对该段进行优化避绕。

根据地质调绘、地质钻探结合区域水文地质等资料分析，区内地表水系发育，赣江及其一、二级支流贯穿全线。依据地下水的赋存条件(地层岩性、地质构造，地形、地貌、水文、气象等环境影响因素)，将本区地下水划分为以下四类：第四系松散岩类孔隙水、红层裂隙孔隙水、一般碎屑岩基岩裂隙水和碳酸盐岩类裂隙溶洞水。

3 总体设计

3.1 路线总体设计方案

初步设计阶段，根据工可批复的路线走廊方案，结合沿线地形、地质、地物及城镇的分布与发展情况，在充分考虑本项目总体走向，对路线设计方案经过了认真、反复的研究、分析、比选，对工可方案进行了优化后，最后确定了路线方案。本测段设计速度为100 km/h，采用的预测条件为：小客车的初始速度110 km/h，最低速度100 km/h，期望速度120 km/h，加速度0.20 m/s2；大货车的初始速度75 km/h，最低速度60 km/h，期望速度75 km/h，加速度0.165 m/s2。综上所述，全段运行速度协调性较好，线形连续，指标均衡，过渡适宜。

3.2 一般路段

整体式路基横断面布置如下：路基宽26 m：0.75 m(土路肩)+3.0 m(硬路肩)+2×3.75 m(行车道)+0.75 m(路缘带)+2.0 m(中央分隔带)+0.75 m(路缘带)+2×3.75 m(行车道)+3.0 m(硬路肩)+0.75 m(土路肩)。桥梁按上下行两座独立桥布置，桥面净宽2×11.65 m，特大、大、中桥总宽25.5 m，小桥与路基同宽。

分离式路基断面布置如下：路基宽13 m：0.75 m(土路肩)+3.0 m(硬路肩)+2×3.75 m(行车道)+1.0 m(硬路肩)+0.75 m(土路肩)。桥梁按上下行两座独立桥布置，桥面净宽12.0 m(大、中桥)，小桥与路基同宽。

3.3 沿线大型桥梁、隧道、交叉的设置

全线桥梁18座，桥梁总长4 344 m，其中大、中桥2 775 m/5座，平均每公里桥梁长度(含主线上跨分离立交5座280 m及互通8座1 289 m)217.2 m。

沿线互通立交设置有2处，在K166+800处设置吉水南互通，在K182+253处设置吉安北枢纽互通。沿线分离立交8座，桥梁总长492 m，其中三座为支线上跨，其余皆为主线上跨分离。

3.4 全线土石方情况，取土、弃土方案

D测设段K线方案计价方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。土石方计算时，天然方与压实方的换算系数：石方为0.92、普通土方为1.16、硬土方为1.09。互通式立交的土石方参加主线土石方调配，支线上跨分离式立交及改河、改路的土石方量不参加主线土石方调配。远运利用的最大运距一般控制在6 km以内，并杜绝跨河、跨深壑调配土石方，同时结合下一阶段分标段的情况进行调配。

对于取土场方案，尽量设置在公路可视范围之外，结合当地农田改造或用地规划进行，取土后能与周围地形融合，取土完成后及时整理，进行复垦或绿化。对于弃土场方案，尽量设在地势低洼和不易产生水土流失的地方，优先选择荒芜地，减少耕地占用，离开水源点，设置完善的排水防护方案，完工后及时整理进行绿化或复垦。

4 路线

4.1 路线方案布置及比选论证

路线方案比选是初步设计阶段的重要内容，初步设计在工可推荐走廊的基础上，根据沿线地形、地物、地质条件及沿线城镇布局，围绕如何减小工程投资和项目对环境的影响程度，兼顾考虑项目施工难度及后期营运养护，进行路段范围内局部比选。

路线方案经多次调整，在深入研究工可路线方案的基础上，通过在1：10000和1：2000地形图上反复进行路线方案的优化工作，充分利用走廊资源，提出了两段同深度比较的路线方案，全线比较路段长度12.491 km，占路线总长61.98%。

D测设段比较线有两段，均为同深度比较段：起点比较段(K线和C2线)和赣江比较段(K线和D线)。其中起点比较段K线方案K162+100～K164+471.637，起点比较段C2线方案K161+700～K164+189.622。

4.2 建设条件对各路线方案布置的影响分析

比较段在建设条件方面主要是地质方面的差异。两个方案皆先后处于剥蚀红层岗地区，石炭系含煤碎屑岩丘陵山坡，比较段侵蚀堆积平原，最后位于吉水红层盆地，为剥蚀平缓岗地和宽广的河谷盆地。比较段K线方案有部分位于煤系地层组成的丘陵山坡，边坡开挖后，右侧边坡和山体存在滑坡的隐患，同时该段正在采煤，有形成采空区的趋势。综合比较两个方案的工程地质条件，总体上D线方案略优于K线方案，从地质角度分析，建议采用D线方案。若采用K线方案，建议局部对线位进行优化，避开沿煤系地层的丘陵山坡展布(K167+350～K167+940)，可将线位往山脚(左侧)偏移。

4.3 行车安全、通行能力、服务水平的分析比较

比较段K线和D线在平面及纵断面指标均较好，两方面差别较小，所以从行车安全、通行能力、服务水平方面的分析差异很小，两方案行车安全接近。