祝建平,黃程鵬
(招商局重慶交通科研設計院有限公司,重慶 400067)
高速公路是現在交通運輸的重要組成部分,相對于鐵路、航海、空運等運輸方式,其具有方便、迅速、靈活等特點。然而隨著居民交通出行方式的改變,其他運輸方式亦逐漸占據一定比例,特別是近幾年國內主要航空樞紐的改擴建。由于機場建設的特殊性與公路、鐵路線形選擇不一樣,機場的改擴建對周邊路網規劃影響較大,其他出行方式需要服從與機場的改擴建規劃,特別是在原有機場周邊布設的公路、鐵路路線務必會隨著機場的擴建而進行改建。由于新建公路投資大、耗時長、占用土地資源多等原因,那么如何進行設計、改建高質量、快速運行的高速公路,是每一個公路交通建設從業者需要探究的問題。交通部自2004年開始,就大力倡導以“安全、環保、舒適、和諧”為主題的公路建設新理念。實踐證明,其在實際建設工程中的應用是有效的、符合科學發展的。并且,隨著社會的發展,其設計理念也在不斷變化。本文就現階段高速公路設計的發展,從以人為本、安全至上,保護環境、可持續發展,結合實際、靈活創作三個方面對公路設計新理念進行分析,并結合筆者參與的渝鄰高速機場段改線工程項目設計進行說明。
隨著全球經濟的飛速發展和交通出行需求的急劇增長,一些早期修建的高速公路都存在不同程度的不適應性,需要進行擴建或改建來滿足周邊規劃調整或高速增長的公路運輸及交通出行的需求。
結合我國現階段公路建設的實際情況,筆者將公路設計新理念歸納為以下三個方面:以人為本、安全至上理念;保護環境、可持續發展理念;結合實際、靈活創作理念。
以人為本、安全至上是高速公路設計中遵循的核心理念。“以人為本”,即一切從人的本性為中心,重視人的價值體現,堅持用戶的需求是設計的核心。同時,公路設計應將安全放在首位,這是任何發展階段公路設計的首要核心理念。安全包括工程結構安全和交通安全兩方面,總體上看,只要精心設計、精心施工,工程結構安全可以得到保證。
公路建設離不開環境與資源的支持,所以在設計過程中一定要考慮好尊重自然規律,建立和維護人與自然的平衡。同時,公路交通是社會可持續發展的重要內容,在公路建設中要堅持建立節約型社會理念,正確處理好節約資源和公路發展的關系,合理和有效地利用資源。
我國地域廣闊,其地形地質、氣候條件差異很大,所以這也就決定了在公路建設中要結合實際地區地理位置、地質特點、社會環境、公路使用者需求等具體情況,靈活設計。這是公路設計新理念的重點與精髓。
結合實際、靈活創作理念要求依據現有的標準,通過合理選擇標準和靈活運用設計指標,尋找與道路沿線環境相協調和滿足沿線可持續發展需要的道路設計方案。
2010年民航局和重慶市政府聯合批復《重慶江北國際機場總體規劃(2010年版)》,重慶機場近期定位為區域性樞紐機場、遠期發展為大型復合樞紐機場。根據總體規劃修編的批復精神,目前抓緊進行東航站區的建設的前期準備工作,力爭在2015年前后第三跑道和東航站區投入使用。由于江北國際機場第三航站樓的規劃建設,將侵占渝鄰高速沙坪互通至鄒鷹一號橋路段。鑒于以上因素,結合機場建設時序要求,啟動渝鄰高速公路改建項目。該項目改建范圍為渝鄰高速重慶江北機場周邊K190+503~K196+100段(見圖 1),路線起于 K0+000(現渝鄰高速K196+100),終點樁號為K5+672.987(現渝鄰高速K190+503.276),路線全長5.673 km。

圖1 機場規劃與渝鄰高速公路關系圖
2.2.1 以人為本為核心,提高技術安全標準
2.2.1.1 以人為本為核心
高速公路的發展要努力貫徹和體現以人為本的理念。高速公路的建設要充分考慮社會經濟發展階段和人民群眾出行需求,不斷改善技術安全指標,加強安全設施設計,合理改建、廢除原有構造,將滿足人民群眾便捷、舒適的出行需求放在第一目的。唯有這樣才有利于實現可持續發展。
2.2.1.2 提高技術安全標準
根據《機場擴建渝鄰高速公路改線工程初步設計的批復》,確定項目渝鄰高速公路改線工程按高速公路安全標準設計,雙向4車道,設計速度80 km/h。
由于該項目為江北機場擴建占用現狀渝鄰高速后的還建項目,原則上按不低于原標準進行還建,故該項目參照雛鷹一號橋至G65主線收費站段現狀渝鄰高速的技術安全標準執行。具體按以下技術安全指標執行(見表1)。
2.2.2 公路安全的核心環節——路基工程
路基工程是保障公路安全的核心環節。路基土石方工程主要采用機械施工,人工配合。由于該項目路基段雖然不長,但有多處高填方,對路基填筑質量要求較高。填方作業應分層進行,每層松鋪系數根據壓實設備和填料根據現場壓實試驗確定,且在接近該種土的壓實最佳含水量時進行壓實。當路基填筑到路槽底部后,組織相關人員對路基頂面中心高程、壓實度、橫向坡度、平整度、路基寬度進行認真的測試、檢驗和質量評定,按規定填寫各項檢驗和質量評定表,報監理工程師認可。

表1 改建段主要技術安全指標表
同時,排水工程(主要為邊溝、急流槽等組成),排水邊溝的開挖及整修,同路基土石方工程一并進行,盡量搶在雨季來臨前完成排水系統,以減少雨水對已建路基的浸泡和對邊坡的沖刷。
另外,進一步加強防護支擋工程設計,根據沿線地形地質情況,合理選擇防護工程形式,在保證邊坡穩定的前提下,盡量采用生態防護。
2.2.3 地震防護設計
根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001),擬建工程所在區屬6度抗震區,設計基本地震加速度為0.05 g;該場地類別為Ⅱ類,反映譜特征周期0.35 s。按《公路工程抗震設計規范》(JTJ004-89)第1.0.5條,對于高速公路和一級公路上的抗震重點工程(抗震重點工程指特大橋、大橋、隧道和破壞后修復‘搶修’困難的路基、中橋、和擋土墻等工程),可比基本烈度提高一度采取抗震措施,因此抗震措施等級為7級。對于一般路基部分可采用簡易設防。
根據《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/TB02-01-2008),改線段橋梁為高速公路上單跨不超過150m的橋梁,橋梁抗震設防類別為B類,抗震設防目標為“應保證不致倒塌或產生嚴重結構損傷,經臨時加固后可供維持應急交通使用”(E2地震作用)。抗震措施等級為7級。
該項工程為對渝鄰高速進行改建,特別是針對靠近原渝鄰高速進行改建,其建設勢必對該地區的自然生態環境產生一定影響,如開挖坡體、覆蓋植被,使地表裸露,造成水土流失;邊坡坍塌或碎落可能誘發新的病害;機械或汽車產生的噪音會影響沿線居民的生活等。
為使以上不利因素減少至最低程度,遵循保護環境可持續發展理念,該項設計采取如下措施:
(1)路線盡可能結合地形、地貌,順勢而為,減少對原有生態環境的破壞,保護現有植被資源。(2)工程施工中,嚴禁亂挖亂掘,路基填料按指定料場挖取。由于天氣干燥導致路面揚塵,施工單位應投入設備經常灑水,使路基表層處于濕潤狀態。(3)施工階段產生的生活垃圾及廢棄物應進行掩埋或妥善處理,不得亂扔亂棄,廢水廢物不得傾倒于河、溝、湖中。應集中收集,妥善處理。施工完成后,應對施工現場,住宿場地進行認真清理和恢復。(4)施工時車輛應嚴格按便道和原有老路行駛,以避免產生新的沙漠化自然路。(5)道路保通期間,嚴格將施工作業區和通行區間用彩鋼瓦進行隔離,確保新的圍擋整潔、美觀。及時清運建筑垃圾,避免影響交通環境,棄土、棄渣必須及時清運,保持施工場地清潔,不得堆放造成環境污染。
另外,施工中的粉塵將使空氣混濁也是設計中必須考慮的一大問題,施工中應盡量減少施工揚塵,保持良好的空氣環境。該項目擬采取以下措施來控制揚塵污染:
(1)施工工地的所有出入口均采用水泥混凝土硬化不少于40 m,并設置洗車場、泥漿池、泥漿溝,對由工點駛入地方道路車輛進行清洗,避免泥土帶入地方道路,做到泥漿不外流。(2)所有粉塵材料如土、砂石、水泥等均采用加蓋運輸,減少揚塵和掉落。(3)物料堆場和露天倉庫進行硬化處理,現場材料有序堆放,盡量覆蓋堆存,大風天氣注意加強覆蓋。(4)根據天氣情況及時對路基填料補充適量水分,松方及時在最佳含水量下輾壓密實。(5)水泥穩定碎石、瀝青混凝土集中拌合場盡量遠離城區設置,并配備吸塵、噴淋等防塵設施,減少拌和揚塵污染。(6)條件成熟路段,盡早在路基外側形成綠化帶,構建植物屏障。(7)工程竣工后,及時清除積土、堆積物等。
工程路線起于現渝鄰高速公路樁號K196+100,止于現渝鄰高速公路樁號K190+603。初步設計綜合考慮沿線地形、地質、橋位,以及城鎮規劃等因素,對路線進行了多方案比選,選定方案為分期保通設計方案。施工圖設計階段還要根據地形地質條件、規劃區、互通立交的設置情況對局部路線線位進行優化調整。同時,施工圖設計階段應進一步加大工程地質勘察力度,綜合運用各種勘察手段,對存在不良地質和可能發生地質災害的路段,加強工程地質勘察和評價。按照“安全、經濟、環保”的原則,結合沿線地形、地質等自然條件,在標準和規范允許范圍內靈活運用技術指標,優化調整路線平縱面設計,特別是針對新房子特大橋縱坡過大的問題,進一步優化縱坡線形,以適當降低橋梁墩高和橋面縱坡。
總之,只要把握新理念下高速公路設計的原則,并將施工落實到實處,一定會建設公路精品工程,使我國公路建設走向健康、生態、和諧的發展之路。
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