惠盐高速公路深圳段改扩建工程路线设计探讨

2017-06-01 12:19陈炯昭
城市道桥与防洪 2017年4期
关键词:构造物纵断面路段

陈炯昭

(中交第一公路勘察设计研究院有限公司,广东 深圳 518049)

惠盐高速公路深圳段改扩建工程路线设计探讨

陈炯昭

(中交第一公路勘察设计研究院有限公司,广东 深圳 518049)

结合惠盐高速公路深圳段改扩建工程初步设计,介绍了惠盐高速公路深圳段改扩建工程设计原则、方案及路线平纵设计方法,为今后其他类似工程项目建设提供参考。

高速公路;改扩建工程;路线设计

1 项目概况

惠盐高速公路深圳段北与惠盐高速公路惠州段相接,东接深汕高速公路,南连东部过境高速公路,西连机荷高速,主要承担深圳、香港与惠州、汕尾等及以东、以北地区的交通联系,同时也是盐田港重要的北向疏港高速。既有惠盐高速公路设计时速100 km/h,双向4车道,坑塘径至金钱坳互通立交段路基宽23.0 m,金钱坳互通立交至荷坳互通立交段路基宽24.5 m。

惠盐高速公路于1994年建成通车,作为区域最早建设的高速公路之一,兼具长深高速和沈海高速两条国家高速公路的双重功能,是联系惠深两地最为便捷的通道,也是深圳通往粤东和福建江西等地区的最便捷的通道。近年来交通量增长迅速,局部路段高峰时段服务水平已明显降低,交通拥堵已成为常态。为了更好地满足交通量增长,适应区域经济发展,加强深圳市高、快速及干线性路网、广东省高速公路网和疏导口岸交通的需要,对现状惠盐高速公路的改扩建已迫在眉睫。

2 改扩建工程路线设计原则

根据该项目的性质,沿线地形地貌、地质,交通量预测,通行能力和服务水平评价结果,从可持续发展的角度出发,结合使用效益等情况,结合工可报告及评审意见,该项目设计速度均采用100 km/h,扩建采用双向8车道,路基总宽41.0 m。为便于与惠州段对接,该项目起点至深圳外环坪地枢纽互通段(长度约1.89 km)采用双向6车道标准,路基总宽度33.5 m[1,2]。

结合该项目的特点,考虑原路沿线地形、地貌、水文、地质等自然条件,地方发展规划,区域公路网规划与布局,互通式立体交叉设置规模与位置,以及实测的原路平、纵面线形指标,原路构造物设置情况及使用情况确定路线方案。路线布设主要遵循以下原则:

(1)根据自然条件及用地条件合理确定扩建方案。综合考虑原路两侧地形、地貌、水文、地质等自然条件及两侧拼宽的公路用地条件,论证两侧加宽方案的可行性和合理性。

(2)扩建后的设计标准及采用的路线平纵面技术指标应满足现行《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)、《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)的相关规定。

(3)路线方案的确定要有利于施工期间的交通组织。惠盐高速公路是深圳市东部运输通道的重要路段,交通量大,运输繁忙,要尽量减少改扩建过程中对既有路交通的干扰,交通组织方案的可行性是确定路线方案的重要条件。

(4)综合考虑原有构造物的结构型式及使用状况。原有道路构造物较多,使用状况不同,路线改扩建方案要考虑构造物扩建的可行性、合理性。

(5)尽可能节约土地资源,减少拆迁数量。惠盐高速公路两侧土地资源稀缺,充分利用老路两侧现有的预留土地,减少征地拆迁数量。

(6)最大限度地利用原有工程[3]。原路在满足现行公路技术标准要求的前提下,尽可能最大限度地利用原路,节约工程造价、减少占地。

3 改扩建工程路线设计

3.1 改扩建工程路线数据收集

惠盐高速公路深圳段改扩建工程前期工作开展阶段,收集旧路施工图、竣工图,被交道路、沿线法定图则,用地、路网规划,历年事故多发路段等资料,采集原路平、纵、横断面数据,构造物数据。

3.2 改扩建方案比选和论证

该项目两侧城市化程度高,沿线城市化进程较快,路线两侧房屋、工厂密集,拆迁用地困难,协调难度大。工可报告充分考虑沿线各级政府、国土、交通、规划、城建等相关部门的意见和建议,研究认为,该项目沿原有道路两侧扩建,其走廊带明确。省交通厅评审意见认为:“编制单位作了充分的研究分析,推荐两侧加宽的技术方案基本合理”。

3.2.1 新建复线方案论证

初设阶段通过沿线实地勘察和对区域用地及路网规划的进一步分析,认为该区域无新建复线的用地走廊,工可报告推荐沿现有道路路线改扩建的方案是合理的[4]。

3.2.2 单侧加宽与两侧加宽方案论证

初设阶段对局部路段单向加宽的可能性进行了进一步分析论证,认为该项目建设里程短,互通式立交间距密,城市化特征明显,沿线两侧用地控制严格,加之深圳外环高速公路坪地互通立交、环保电厂互通立交及金钱坳互通立交东部过境高速接线及收费站由政府或其他业主投资建设,已先于该项目按两侧加宽方式设计,局部挖方路段受50万V高压铁塔或基本农田用地控制,平面线形难以布设,不适用于单侧加宽扩建方式。因此,初设推荐采用全线两侧加宽扩建方式。

3.3 改扩建平面设计

该项目是对既有惠盐高速公路进行扩建,通过对其平纵指标的综合分析评价,惠盐高速公路现有平纵面线形较流畅,满足现行《公路工程技术标准》(JTG B01—2014)和《路线设计规范》(JTG D20-2006)中设计时速100 km/h的高速公路技术标准的要求。惠盐高速公路深圳段原有桥梁设计荷载采用汽车—超20级、挂车—120,通过桥梁检测、验算及采取相应的加固处理措施,能满足100 km/h高速公路技术标准的要求。

根据旧路左右幅的中线、边线实测资料,以沿线桥涵构造物等为控制因素进行拟合设计和误差分析。先对全线实测中分带两侧的点进行连线,然后取实测中分带两点连线的中点。取样间距参考施工图文件中的平曲线范围,平曲线段每隔5 m取一个点,直线段每隔10 m取一个点,之后把各取样点连接成整体,再利用纬地三维道路CAD系统的平面拟合功能进行拟合。然后,再用纬地进行优化修改,尽量使拟合出的线位跟实测的点的偏差最小。在具体操作过程中,根据竣工图文件中的线位和实测的一些特殊点作为参照来确定单元曲线的起终点,同时还利用施工图文件中的数据检查拟合的数据的准确性。

惠盐高速公路改扩建里程为20.326 km,路线平纵面拟合结果显示,绝大部分构造物处的平纵面偏差较小,平面偏差大都小于10 cm[5]。本路段平面拟合结果统计分析如下:

(1)偏差在10cm以内的路线累计长度为18.776km,占比92.37%;

(2)偏差在10~20 cm的路段有18处,累计长度为1.205 km,占比5.93%;

(3)偏差在20~30 cm的路段有3处,累计长度为0.345 km,占比1.70%。

3.4 改扩建纵断面设计

3.4.1 纵断面拟合设计

纵断面线形的拟合方法与平面拟合方法基本类似。利用实测各中桩高程,参考施工图文件中的纵坡、竖曲线半径,使用纬地三维道路CAD系统的纵断面优化/拟合功能,把纵面线形初步拟合出来。拟合后再对全线的变坡点及竖曲线半径进行取整,尽量使拟合出的线位跟实测点的偏差最小。纵面拟合结果显示,绝大部分构造物处的纵面偏差较小,路基段的偏差较大,主要原因是施工误差和路基沉降变形引起的,纵面偏差大都小于10cm。本路段纵断面拟合结果统计分析如下:

(1)偏差在 5 cm以内的路线累计长度为13.555 km,占比66.69%;

(2)偏差在5~10 cm的路段有19处,累计长度为4.901 km,占比24.11%;

(3)偏差在10~20 cm的路段有12处,累计长度为1.87 km,占比9.20%。

3.4.2 纵断面设计优化调整

根据统计分析结果表明,该项目纵断面有90.80%的路段偏差在10 cm以内,纵断面拟合效果较好。仅个别路段纵断面的个别指标不能满足规范建议值一般值,大于极限值,不影响行车安全性。

惠盐高速公路深圳段于1994年建成通车,多数通道存在净空不足、积水严重等问题。现有的构造物净空大多在3.8~4.2 m,不满足被交路的净空要求。本次改扩建依据路基路面、桥涵、路线交叉设置、沿线设施改建方案,结合《惠盐高速公路深圳段扩建工程周边区域路网衔接及改善规划研究》报告中提出的惠盐高速公路深圳段沿线节点方案优化、预留两侧联系通道的建议,初步设计阶段对路线纵断面做进一步优化调整。初设阶段共对9个路段进行了纵断面优化设计(见表1)[6]。

表1 惠盐高速公路深圳段改扩建工程纵断面优化调整一览表

4 结语

高速公路改扩建工程设计应树立“安全、环保、舒适、和谐、经济”的总体设计目标,做好总体设计,处理好沿线交通节点改造方案与用地和现状及规划路网的关系,注重方案的可行性、工程建设的可操作性、经济的合理性、管理养护的方便性。设计中应最大限度地减少因考虑不周全而带来的重复建设和巨大浪费,节约宝贵的资源,实现可持续发展,强调以人为本,以景观、环保为主线贯穿设计全过程的总体原则。

[1]JTG B01-2014公路工程技术标准[S].

[2]JTG D20-2006公路路线设计规范[S].

[3]李文勤.广西桂海高速公路改扩建工程路线设计探讨[J].西部交通科技,2013(7):18-22.

[4]雷耀军,秦建平.大广高速深州至邓家庄段改扩建设计方案探讨[J].中外公路,2008(4):8-12.

[5]JTG/T L11-2014,高速公路改扩建设计细则[S].

[6]李世纬,廖朝华,刘利民.高速公路改扩建工程路线设计探讨[J].中外公路,2010(3):1-4.

西南第一铁路长隧——成兰铁路平安隧道顺利贯通

经过3年多的艰苦鏖战,我国西南地区最长铁路隧道——成(都)兰(州)铁路平安隧道近日全线贯通。该隧道的贯通填补了我国强烈地震带、极端地质条件下特长隧道施工空白,标志着成兰铁路施工进入冲刺阶段。

成兰铁路平安隧道位于四川省阿坝州茂县,全长28.4 km,是成兰铁路最长隧道。由于隧道所经过部分地区具有高地壳应力、高地震烈度和高地质灾害风险的特征,该隧道成为成兰铁路风险最高、地质最差、难度最大的控制工程之一。

成兰铁路是我国“八纵八横”高速铁路规划网中“兰广”通道的重要组成部分,是四川沟通西北的铁路大通道。成兰铁路四川段预计2020年建成通车,届时川西北将结束没有铁路的历史。

U412.36+6

B

1009-7716(2017)04-0025-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.04.006

2016-12-30

陈炯昭(1983-),男,湖南湘潭人,工程师,主要从事公路及城市道路设计工作。

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