改擴(kuò)建工程加寬方案的研究

劉 庭

（長(zhǎng)沙理工大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410076）

0 引言

高速公路改擴(kuò)建的加寬方式有：?jiǎn)蝹?cè)加寬、單側(cè)分離、兩側(cè)加寬、兩側(cè)分離及混合加寬等多種形式[1]。高速公路加寬方式的選擇要綜合各方面的因素，如需要考慮經(jīng)濟(jì)、地形、地質(zhì)以及環(huán)境等諸多因素，設(shè)計(jì)者往往需要做大量的工作才能選擇最佳方案。如佛開高速公路改擴(kuò)建工程[2]加寬方式的選擇，就綜合考慮了工程技術(shù)難度、交通組織問題以及征地拆遷問題等一系列問題，最終確定了混合加寬的方案。

歐美一些國(guó)家由于高速公路發(fā)展歷史較為久遠(yuǎn)，他們的發(fā)展理念、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)規(guī)劃以及城市格局等都與我國(guó)有著較大的區(qū)別，與此同時(shí)，建設(shè)模式、投資方式以及交通組成也與我國(guó)有著很大的差別[3]。如美加等國(guó)由于土地資源較充裕、地質(zhì)條件沒有我國(guó)這么復(fù)雜，因此規(guī)劃往往比較長(zhǎng)遠(yuǎn)，在建設(shè)時(shí)往往在中央分隔帶預(yù)留的設(shè)計(jì)理念，為后期改擴(kuò)建提供了巨大的方便。日本于20世紀(jì)60年代開始新建高速公路，也經(jīng)歷了和我國(guó)相似的狀況[4]。經(jīng)歷了先期大規(guī)模建設(shè)，后期大量的改擴(kuò)建。

1 雙側(cè)整體式加寬方案的選擇

1.1 平原區(qū)加寬方案的選擇

K0+000-K95+730段選擇采用雙側(cè)整體式加寬方案，該地段屬于平原。平原區(qū)加寬方式有①雙側(cè)整體式加寬、②新建四車道高速公路復(fù)線、③雙側(cè)分離式加寬方案可供選擇。②與③方案有很多優(yōu)點(diǎn)，如施工期間可避免對(duì)現(xiàn)有高速公路的影響，避免了路基、路面、橋涵、立交的拼接等。但有也有很多缺點(diǎn)，如占地多、工程量大、拆遷大、對(duì)環(huán)境影響較大、路基間邊溝排水困難等。由于在平原區(qū)耕地較多，人口密集，對(duì)環(huán)境影響大，若用②與③方案有悖于我國(guó)保護(hù)18億畝農(nóng)田底線，且涉及大量拆遷，既需要大量的投資，也不利于社會(huì)穩(wěn)定，故不選。而我國(guó)多條高速公路改擴(kuò)建工程的施工經(jīng)驗(yàn)表明，①方案是平原區(qū)首選方案，具有占地少、拆遷少、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，雖然具有路基、路面、橋涵、立交的拼接等問題，且施工期間交通組織方面協(xié)調(diào)難度大，但①方案經(jīng)過多年摸索，已經(jīng)本形成成功、成熟的理論和經(jīng)驗(yàn)，且經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著，故一般首選①方案。經(jīng)過比較論證K0+000-K95+730段選擇采用①方案。

1.2 微丘向山嶺重丘過渡區(qū)加寬方式的選擇

K95+730-K111+359.337段屬于平原微丘區(qū)向山嶺重丘區(qū)過渡區(qū)域，分析比較后采用雙側(cè)整體加寬方案。其中K95+730-K102+000為微丘區(qū)，地形較為平坦，且橫跨河流，所占土地多為崗地以及山前地，采用整體式雙側(cè)加寬方案有利于節(jié)省土地，減少拆遷數(shù)量，有效保護(hù)環(huán)境，同時(shí)有利于保通與管理養(yǎng)護(hù)。K102+000-K111+359.337段進(jìn)入山嶺重丘區(qū)，從技術(shù)層面看，路基左側(cè)、右側(cè)加寬皆可，但從工程造價(jià)、保通方案、加寬后公路通行能力以及行車安全等角度進(jìn)行綜合比選后認(rèn)為雙側(cè)加寬方案優(yōu)勢(shì)明顯。現(xiàn)做K102+000-K111+359.337段方案比選：①整體式單側(cè)加寬，②整體式雙側(cè)加寬。兩種工程量如下表1。

以上兩種方案各有利弊，具體分析如下。

方案①：1.通行能力，老路大小車分道行駛，與行駛習(xí)慣不一致，通行能力稍差。2.行車安全性，工后不易組織交通，需設(shè)置較多提示牌，安全性能相對(duì)較差。3.使用壽命及效果，新建半幅路基，可減小新老路基相互影響，可提高使用壽命，但外觀效果較差。4.土地資源占用較多。5.工程量分析，方案②較方案①路基土石方數(shù)量基本相當(dāng)，防護(hù)工程和地基處理長(zhǎng)度上方案②規(guī)模較大，加寬構(gòu)造物數(shù)量上方案①較大。6.建設(shè)期通行保證較好。

表1 兩種方案工程數(shù)量表

方案②：1.通行能力，與正常行駛習(xí)慣一樣，通行能力大。2.行車安全性，工后交通組織簡(jiǎn)單，符合習(xí)慣，行駛較安全。3.需加強(qiáng)新路基與新舊路基搭接處治力度，但承載力提高幅度受到原有橋梁等結(jié)構(gòu)物限制。但路容較好。4.土地資源占用較少。5.建設(shè)期通行保證影響較大。

通過比較可知：兩個(gè)方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，從通行能力、行車安全性、使用壽命及效果、土地資源占用等重要指標(biāo)來看方案②具有明顯優(yōu)勢(shì)。工程實(shí)施、保通角度看也是可行的，且可以節(jié)約三千多萬投資。綜合各種因素，推薦采用方案②。

2 單側(cè)加寬方案的選擇

2.1重丘區(qū)單側(cè)整體加寬方案的選擇

K111+336.416-K115+958.087段路線位于山區(qū)，地形復(fù)雜，屬于山嶺重丘區(qū)，地形左低右高，從技術(shù)方面看，路基左側(cè)、右側(cè)、雙側(cè)皆可加寬，從地形地勢(shì)上看，既有公路右側(cè)山勢(shì)較高、地形相對(duì)左側(cè)較為復(fù)雜，所以沿既有公路右側(cè)加寬的方案工程量大，若不顧地形條件，一味的采取整體式路基勢(shì)必造成工程量大、對(duì)環(huán)境影響大的局面。故選擇單側(cè)加寬方案較有優(yōu)勢(shì)。方案比選見下表2。

表2 兩種方案工程數(shù)量表

從表2可知，在占用土地這一重要指標(biāo)上，雖整體式單側(cè)加寬方案較整體式雙側(cè)加寬方案多占近十畝，但在填挖方土石數(shù)量、防護(hù)工程、地基處理長(zhǎng)度上明顯低一些，施工上要簡(jiǎn)單很多，因此單側(cè)加寬方案較好。

且K114+900-K115+700為互通式立交段，由于主線右側(cè)控制點(diǎn)較多，如互通收費(fèi)管理站、深路塹、小半徑曲線，從改善平面線形、減小工程量和降低工程造價(jià)的角度出發(fā)，在路線左側(cè)進(jìn)行加寬的方案較為合理；從線形變換的角度出發(fā)，出互通進(jìn)入分離式路基方案，由于受既有橋梁位置限制，出互通南方向沒有合適的位置設(shè)置漸變段。所以，該段左側(cè)采用整體式路基單側(cè)加寬。

2.2 重丘區(qū)單側(cè)分離方案選擇

K115+958.087-K136+116.214為分離式單側(cè)加寬。此段長(zhǎng)20.158km，由于該段既有老路位置地形條件復(fù)雜、地質(zhì)破碎、深路塹較多，改擴(kuò)建控制因素多，若在既有道路上進(jìn)行改擴(kuò)建會(huì)造成工程量巨大和實(shí)施困難，而且該段還位于某國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)緩沖區(qū)，從環(huán)境保護(hù)的法律層面上難以逾越。所以，該段采用分離式路基的改擴(kuò)建方案。

3 結(jié)語

3.1 對(duì)雙側(cè)加寬與單側(cè)加寬方案的詳細(xì)比較，在平原微丘區(qū)，雙側(cè)加寬具有土地占用少、工后交通組織簡(jiǎn)單、施工經(jīng)驗(yàn)成熟、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)，故雙側(cè)加寬為首選方案。

3.2 對(duì)山嶺重丘區(qū)各種方案進(jìn)行了詳細(xì)比較，雙側(cè)加寬具有易造成路基失穩(wěn)、不均勻沉降大、工程規(guī)模和施工難度大、施工期交通組織和分流困難等顯著弱點(diǎn)，故在山嶺重丘區(qū)多選擇單側(cè)整體加寬及單側(cè)分離加寬方式。

［1］李平.談高速公路改擴(kuò)建加寬方式[J].山西建筑，2012,5：127-128.

［2］羅火生.佛開高速公路改擴(kuò)建工程總體擴(kuò)建方案研究[J].公路，2012,2：4-6.

［3］張婷.高速公路改擴(kuò)建工程路面拼寬技術(shù)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2012,5.

［4］房莜莉，王桂俠.日本高速公路改擴(kuò)建[J].吉林交通科技，2008,1：70-71.