高速公路连接线总体设计要点研究
2021-01-09陈垒
陈 垒
(山东中咨公路咨询设计有限公司,山东 东营 257000)
1 高速公路连接线
高速公路连接线一般同高速公路收费站广场直接相接,将高速公路同城区、乡镇道路连通或者将相距较远的两条高速公路进行连接。连接线的公路等级通常不低于二级,路基宽度12 m以上,路面采用高等级路面,根据实际情况和要求确定是否需要封闭。连接线一般同时具备干线与集散的功能要求,尤其是城乡结合处的连接线,该特性更加明显。连接线设计过程中,其设计速度通常处在高速公路和地方道路之间,起到平缓改变速度的作用,避免太快或者是太慢。
某城区现有A高速公路与B高速公路,为加强对外联系沟通,计划实施一连接线项目作为联络通道承担主要对外与过境交通。该项目位于城区以西,路线长度6.9 km,伴随该区域经济不断发展,路网日益形成,该连接线项目部分路段还将承担一部分城市交通功能。为了该项目顺利实施,发挥相应功能,必须做好总体设计。
2 连接线总体设计要点
2.1 设计目标
(1)安全性目标。由于受到地形条件等因素的影响,该项目线路范围内存在数量很多的桥隧构造物。对此,首先要保证构造物安全性和施工过程的安全性,特别是要保证运营期间的安全,以此保证行车安全,在初步设计过程中必须充分考虑,并将其反映到相应的设计成果当中。
(2)耐久性目标。不同结构物和路面有不同的耐久能力,特别是对桥梁而言,其抗灾害能力、抗疲劳能力和抗变形能力都需要反映到具体的设计过程当中。保证其耐久性满足设计与规范的要求。
(3)环保性目标。该项目所在范围内分布较多农田、村镇与居民,这就要求在项目的建设与运营过程中,制定合理有效的保护对策,做好弃土场的选址和恢复,并加强水土保持,避免水土流失灾害的发生,在工程竣工后,及时将被破坏的植被恢复,尽快恢复原生态环境。
(4)低碳性目标。该目标的内容包括节能减排、减少能源消耗和优化纵坡。考虑到项目运营过程中隧道能耗相对较大,可合理利用风能和太阳能,隧道照明上通过增设反光标志来解决,以此减少主动影响。
2.2 设计原则
该项目总体设计过程中,应严格遵循以下几项基本原则:安全、舒适、技术合理、结构稳定耐久。在总体设计过程中,应对环保与景观设计引起足够的重视,对地形和地质等方面的客观影响因素进行充分考虑,始终坚持以人为本设计思路,为生态环境进行有效保护,以此为可持续性发展奠定良好基础,创造良好的条件;确保公路工程建设的可实施性,对公路工程建设和地方经济发展之间的关系予以妥善处理,同时结合沿线范围内的工程地质条件做好综合分析及比选。
(1)对所有路线方案实施对比,在切实达到路线顺畅性要求的基础上,根据区域内城镇规划,尽可能缩短路线的里程,以此为当地经济发展奠定良好基础。
(2)因工程所在范围内地形条件较为复杂,各项工程技术指标应予以灵活选择,以更好的适应工程现场地形现状,在此基础上加强局部方案的比选,尽可能减小工程的建设规模,减少工程造价。
(3)考虑到项目沿线范围耕地资源较为宝贵,要实行最严格的耕地保护政策,尽可能减少对农田的占用与对房屋的拆迁,应最大限度利用土地资源。
(4)加强环境保护工作,将对工程范围内生态环境造成的影响与破坏降到最低,对于生态敏感区,应优先考虑绕避。
(5)加强工程地质勘察,应用最先进勘察技术,通过详细勘察查明沿线范围内存在的不良地质,使线位尽可能避开滑坡、断裂带与崩塌等容易发生灾害的地区。
(6)对于桥梁和隧道方案,应充分考虑其可行性和经济合理性,还要为之后的养护管理提供便利。在方案实施过程中,应树立全寿命周期成本控制的理念。
(7)在条件允许的情况下应积极引入新工艺、技术与材料,以此提高项目整体科技含量,最大限度发挥出项目具有的经济效益。
2.3 勘察设计
(1)工程所在地区的地形条件良好,且走廊带唯一。该项目由于受到永久耕地影响,使路线的走廊带唯一。项目所在地区地势宽广,分布有平坦且开阔的沟谷,多见水田,人口相对聚集,住房分散。在这种情况下,路线的布设应尽可能灵活,以此减少对农田的占用,减少房屋的拆迁。区域内路网较为发达,居民出行频繁,在路线设计过程中应按照因地制宜的原则综合考虑人员和车辆之间的联系。
(2)和既有高速公路收费站之间存在一定程度的相互影响。收费站的渐变段出口和省道相接,该项目和收费站对接之后,原有的连接线将被废除,同时将新建线路和省道相连。这一点是项目设计关键所在,应适当考虑减小收费站规模,并使连接线能够平顺衔接。
(3)和沿线路网之间的结合较为紧密。该项目在区域中属于主骨架道路,与沿线相交叉的现有道路有十余条。路线的布设,平面及纵面指标选用需考虑与沿线交叉道路充分结合,选择适宜的纵坡、标高和接线位置,同时做好交叉路口预留。
(4)对道路排水的要求很高。项目所在线路范围内水系较为发达,不仅地表水分布范围广,地下水的分布也十分丰富。由于受地形条件的影响,线路范围内路基段纵面并没有太大的起伏,坡度相对较平缓,这不利于路面的纵向排水,在设计过程中应充分考虑不同排水系统之间的结合,并统筹考虑近远期的排水系统规划,对不同类型的排水设施进行衔接,以此形成切实有效的综合排水系统,尽可能减小水对自然环境和工程造成的不利影响。
(5)加强对过湿土路基的检测与处理。该项目处在丘陵区当中,其主要不良土质类型为过湿土路基,其分布范围很广泛,如果处理不当,容易产生路基失稳和沉陷,项目建成之后也会产生一定程度的不均匀沉降,使路基和路面产生病害。在项目勘察设计过程中,应切实做好对过湿土厚度及填高的考虑,制定合理有效的措施对路基进行合理处治,以此保证道路的耐久性及安全性。
(6)对环保和景观方面的要求较高。该项目的根本目标在于打造一条自然和谐,以人为本的公路。根据项目的功能要求,结合当地风貌特征,在充分保持现有各项自然环境的前提下,对人工环境与人文内涵进行合理优化,打造有良好时代气息并将地方特色结合到一起的风貌。该项目所在区域将城市道路与河道水系作为框架,将各重点地段作为节点,同时将人文环境与自然生态作为背景,对自然和人文景观进行充分开发和利用。基于此,这在设计过程中对环保和自然景观都提出了更高的要求。
(7)起终点论证以及与其它公路之间的衔接方式。该项目处在城区的西侧,起点与现有的道路相接,向北不断延伸,终点与改建状态的收费站相接。参考工程可行性研究报告,考虑项目不能从永久基本农田范围内穿越,这十余条相交规划道路,多以“+”字型交叉为主,部分采用“T”字型交叉,同时综合考虑平交渠化设计。
2.4 路线布设
(1)严格把控好重点和关键段落。对于线路范围内的关键路段与问题,应进行充分分析与研究,对布线高程和平面位置给与足够的重视,并积极引入新技术,加强对路线方案的对比和优化,以此减少工程造价。
(2)加强地质勘察和相关资料的收集,并对区域内分布的不良地质开展有针对性和有目的性的勘察及分析研究。
(3)引入先进可行的测设方法,比如通过航测数模与CAD结合等技术的应用,对路线方案做综合对比,并根据综合对比结果进行方案优化;对于拟建道路存在的特点,开展地质和地形的双重选线,确保所选线形最合理可行,并与地貌环境良好协调。
(4)做好平纵横组合设计,在切实保证公路整体舒适性、安全性与经济性的基础上,保证路线和其它构造物与沿线范围内景观的协调性。
3 结 语
综上所述,对高速公路连接线总体设计进行了深入详细的分析,尤其是对设计原则及思想进行了说明,可以为类似高速公路连接线设计项目提供参考价值,使工程建设得以顺利开展,实现其预期功能,发挥其价值。