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里下河地区建设高速公路的一点思考

2018-06-17王进

科学与技术 2018年25期
关键词:高速公路设计

王进

摘要:里下河地区腹部属淮河水系,水系发育,湖沼密布,河、渠纵横,为水网化地区。在該地区建设高速公路经验较少。本文通过兴泰高速公路设计实例,对里下河地区高速公路建设项目的一些特点及设计原则进行了一定的思考,以期为该地区高速公路设计提供一定的借鉴。

关键词:里下河地区;高速公路;设计

一、概述

本文以阜兴泰高速公路兴化至泰州段(以下简称兴泰高速)为例,对里下河地区高速公路建设项目的一些特点及设计原则进行了一定的思考,以期为该地区高速公路设计提供一定的借鉴。项目区域属里下河腹部淮河水系,水系发育,湖沼密布,河、渠纵横,为水网化地区。泄水大致由西南而趋东北,东向注入串场河,北向注入兴盐界河。里下河腹部内部无明显的水系周界,水文情势比较复杂。老河网纵横交错,自然河道大多宽浅淤塞,有网无纲,通过联圩并圩,逐步改造、整治、疏通了河网骨干河道,形成了以射阳河、新洋港、黄沙港、斗龙港等四港自排入海为主,以江都站、高港站、宝应站分别通过新通扬运河、泰州引江河、潼河抽排入江为辅的排水体系。

二、工程概况

兴泰高速是江苏省高速公路网的重要组成部分,路线起自兴化南临城镇,经兴化陈堡镇、周庄镇之间,至泰州市姜堰区淤溪镇西,跨越泰东河后顺接拟建的泰高高速,路线全长约35公里。

三、里下河地区主要控制因素分析

高速公路设计一般控制因素有区域规划、地形地物、路网布局、水系分布、电力设施分布等,本文对常规的控制因素不展开论述,仅对里下河地区独特的控制因素进行分析。

1、区域村庄分布

里下河地区历史上在河流交汇、拐弯处易形成居民点,村庄多为团状分布。与其他沿河、沿路条状分布的村庄不同,路线一旦穿过这些团状村庄,造成的拆迁工程量巨大,会有很大的社会不良影响。因此,路线布设时应避让团状村庄,减少拆迁工程。

2、区域水系及圩区分布

项目区域属里下河腹部淮河水系,水系发育,湖沼密布,河、渠纵横,为水网化地区,水文情势比较复杂。项目区域均位于里下河圩区,分为农业圩(又称圩口)和滞涝圩。圩堤按50年一遇标准修建,不破圩情况下圩内最高水位为2米,圩外河流现状百年一遇洪水位为4.18米。项目区域雨涝灾害严重,地区涝水出路主要有三:一是经盐城地区沿海四大港自排入海;二是由沿江高港枢纽、江都枢纽抽排入江;三是里下河地区自有湖荡、河网滞蓄,即“上抽、中滞、下排”,其中利用自有湖荡、河网滞蓄是区域防洪排涝的重要手段,因此沿线的滞涝圩对本项目影响较大,工程实施应不影响该地区防洪排涝,并且需结合水文防洪专题开展工作。本项目路线自南向北沿线穿越兴化、姜堰22个生产圩,项目在陈堡镇与第二批滞涝圩—陈堡西北圩(编号Ⅱ134)较近,该滞涝圩属于陈堡草荡,在兴化水位达到2.83m时破圩滞洪,滞涝面积3.997km2。选线时应予以避让。

3、油田设施

里下河地区因为独特的地理原因,地下有石油资源,探明总储油量约2000万吨,预计可开采30余年,目前年产40万吨原油。路线布设时,应避让采油井及其储油设施,跨越输油管道时还需考虑设置桥梁或盖板涵等构造物。

四、里下河地区高速公路总体设计原则

1、切实贯彻“六个坚持、六个树立”的设计理念,注重公路建设以人为本、安全至上、可持续发展的基本要旨,结合沿线地方特色,努力营造安全之路、环保之路、和谐之路。

2、积极响应高速公路节能减排要求,打造“资源节约型、环境友好型、节能低碳型”的高速公路。

3、根据地形地貌特点,路线选线坚持地形选线、地质选线、环保选线原则,尽量减少建筑物拆迁。

4、深入分析里下河圩区水位特点,合理应用水文分析成果,在确保防洪要求的前提下,尽量降低路堤高度,减少工程投资。

5、根据项目水系发达,沟渠河流众多的特点,做好防护排水等设计,尽量减小对地方排灌体系的影响。

6、应用“系统工程”的理念,各专业协同设计,使本公路成为一个有机统一体。同时进行精细化创优设计,针对以往高速公路设计中出现的问题,提出针对性措施。

五、里下河地区高速公路路线平面布设原则

1、路线方案需与总体规划相协调,并处理好与各级城镇规划的关系,在带动地方经济发展的同时,尽可能减少对地方长远发展的影响,在此基础上力求路线顺捷,以减小建设里程和运营里程;

2、合理选择路线与沿线主要交叉道路的交叉位置,特别是与互通被交路的交叉位置,综合考虑周边的地形地物情况,减小斜交角度,力求减小立交规模;

3、合理选择与沿线主要航道的交叉位置,尽量减小斜交角度,以减小主桥跨径,减小桥梁规模,满足水利防洪要求;

4、尽量避免厂房拆迁,避让团状村庄,减少建筑物拆迁,特别是沿线的学校、寺庙;

5、路线尽量避让滞涝圩,满足水利与防洪的要求;

6、起终点位置做好对接和协调,保证设计、施工阶段衔接顺畅。

六、里下河地区高速公路路线纵断面设计原则

1、节约用地,保护土地资源,尽量降低路基填土高度;

2、合理选择高速公路与沿线被交道路的上跨、下穿方式,在尽量不影响沿线居民的出行前提下,尽量降低路基填高;

3、满足高速公路的纵断面线形指标要求,互通区结合其型式,以满足视距为要求,合理采用纵断面指标,降低工程规模;

4、综合考虑区域防洪因素,满足跨越外河百年一遇洪水位要求。满足外河圩堤规划高程及防汛通道设置要求。同时满足跨越航道的净空要求。

5、综合考虑沿线城镇现状与远期规划,对部分通道进行归并,尽量减少通道数量,适当提高通道标准,满足跨越公路、通道的净空要求,控制绕行距离。通道布置时考虑可让汽车和农业机械绕行一定距离,但尽量减少行人和非机动车的绕行;

6、需满足路基设计洪水位。对不受控制段落,在满足排水条件的前提下,路线纵坡采用坡率小于0.3%的缓坡,降低路基填土高度。

7、满足路基处于干燥或中湿状态要求,尽量保证路基最小填土高度1.8m。

8、满足沿线行船箱涵标高及净高要求。

沿线地方生产河中仍有通行打水船的需要。经调查及与地方协调,设置箱涵的通行净高为2.5m,涵洞顶板下缘高度不小于3.831 m(废黄河高程4.0m)。原因如下:

①本项目常水位为1.0-1.3m,采用4m高度的箱涵,可以满足通行净高2.5 m的要求,也同时满足了船舶吃水深度的要求。

②根据现场调查的情况,大多数现状跨河建筑物的顶面高程为4.5m左右,客观验证沿线地方的要求是基本合理的。

③对沿线打水船的高度进行了调查,最高处为打水管,其出水口距水面一般高度在1.6-2.0m。由于高速公路路基较宽,涵洞较长,打水船出于安全考虑,在过涵洞时以人工操作为主。打水船船身高出水面为0.5-0.7m,再考虑村民撑船的操作空间,如采用过低的通行净高,对沿线群众的日常生活的确会造成一些影响,

④结合当地在建省道通船河流涵洞设置工程经验,结合纵断面设计,考虑一般采用4 X4 m的箱涵。

9、注重超高缓和段纵断面设计,保证合成纵坡满足规范要求。

10、纵断面线形顺捷,指标运用得当。

七、结语

对于里下河地区高速公路的建设,设计时需要充分重视区域独特的地质情况及复杂的水文条件,路线布设时,需协调好要沿线团状村庄、圩区、油田等特殊设施的关系,满足区域防洪排涝特殊要求,为地方社会生产生活提供强有力的保障。

(作者单位:中设设计集团股份有限公司)

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