程 名
(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230088)
皖北平原區高速公路設計思考
程 名
(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230088)
以亳州郭樓至鄭樓高速公路設計為例,通過對該項目區域特點與難點的分析研究,制定了解決平、豎曲線組合關系、采用低高度橋梁、充分利用腐殖土等措施,以確保工程安全,同時減少公路建設對生態環境的影響。
高速公路,平原區,設計思路,環境
亳州郭樓至鄭樓高速公路位于安徽省北部亳州市,是泗(洪)許(昌)高速公路的重要組成部分,與濟廣高速公路(G35)在亳州市東北相交。項目起于亳州市鄭樓村與河南省永城市分界處,終于亳州市郭樓村與河南鹿邑縣分界處,路線全長39.6 km。雙向四車道全封閉、全立交高速公路;設計行車速度為120 km/h;路基寬28 m,路面寬23.5 m,行車道寬2×7.5 m。全線設大橋2座,中小橋16座,分離立交11座,車行天橋17座;服務型互通1座,樞紐互通1座,服務區1處;項目總投資約19.12億元。
本項目的建設,符合東向發展戰略,對加強安徽省北部地區與長三角的對接,密切蘇皖兩省經貿聯系,充分發揮安徽省承東啟西的區域優勢,推動沿線經濟發展,加強東中西部的人文經濟、自然資源互補,縮小區域經濟差距,構筑和諧社會、全面建設小康社會具有重要的意義。項目建成后,特別是泗(洪)亳(州)許(昌)公路全線通車后,將串聯北京至臺北、北京至港澳等國家高速公路,是對區域國家高速公路網的進一步補充和完善。
項目區域地貌屬黃淮沖積平原,地勢平坦,區域人多地少,土地資源稀缺,沿線均為農田,表土肥沃,沿線村莊密集,等級公路及村村通路網發達。平原區高速公路建設,對沿線群眾生產、生活和社會活動的正常往來造成較大的影響。為降低高速公路建設對沿線的影響,高速公路需設置較多的橋涵、通道等,同時平原區排水困難,通道等構筑物一般不宜下挖,導致高速公路路基填土高,土方需求量大。因此,既滿足公路功能,又要保持原有路網、水系完整,方便群眾生產、生活,降低路基填土高度,節約土地,保護環境,降低工程造價,是平原區高速公路設計的難點。
根據項目區域特點的分析,該地區項目難點就是:如何合理解決節約土地資源與方便群眾生產、生活之間的矛盾,從而有效的降低路基填土高度,節約占地,保護環境,降低工程造價。
因此,在項目設計過程中,通過對項目特點和難點進行分析和研究,結合國家倡導的“建立節約型社會”的戰略目標,貫徹全國公路勘察設計工作會議提出的“六個堅持、六個樹立”的公路勘察設計新理念要求,主要采取以下技術措施:
1)合理解決平、豎曲線組合關系。項目位于皖北平原區,人口、村莊稠密,人多地少,土地資源稀缺,貫徹“低路堤設計”的理念。根據多年高速公路建設實踐經驗,平面和縱面指標達到較低值時,特別是平面與縱面指標同時達到較低值時,兩者組合要對應;兩者指標都較高時,可適當放松平縱組合要求,特別是平曲線較長時,適當設置多個變坡點。項目位于平原區,平面指標高,縱面設計靈活運用平縱組合要求,盡量避免采用長坡(按450 m左右控制),適當增加變坡點,降低路堤填高,該項目全線路基填方281.2萬m3,路基平均填土高度約2.2 m。有效的減少了公路永久占地和取土場占地;有效控制路基工后沉降,改善了行車舒適性;有效的使高速公路低緩邊坡與自然地貌融合。
2)通道和天橋方案比選。項目沿線地勢平坦,均為農田,低等級路網發達,農業耕作機械化程度高,貫徹“高低搭配,總體降低,滿足功能,經濟可行”的理念。通過對高路堤通道方案與低路堤車行天橋方案進行比選,采用車行天橋方案,具有明顯優勢。同時結合車型天橋的間距,合理布置大型農業機械的通道,對滿足大型收割機通行的機通道設計位置和數量進行合理歸并,即滿足大型收割機通行條件的通道與車行天橋間距、滿足大型收割機通行條件的通道與通道間距按不小于1 km控制。全線設置車行天橋17座,平均2.33 km1座。有效解決了與沿線低等級相交處的路基填土高度,同時形式多樣的上跨建筑物在平原區有效增加景觀效果,改善視覺的單調性。
3)積極采用低高度橋梁。a.與G311交叉。G311現狀二級公路,路基寬12 m,路面寬9 m;規劃為一級公路,路基寬24.5 m。由于受路線總體走向的制約,導致G311與本項目交叉處角度較小(35°),因此該分離立交既要滿足現狀道路通行,又要滿足規劃斷面布設,若采用常規大跨徑橋梁,橋梁梁高較高,不利于降低橋頭路基填土高度和縮短橋長,因此主橋采用1-67 m鋼桁架橋(見圖1),有效降低了橋頭路基填土高度和縮短了橋長。b.與濟廣高速(G35)交叉。本項目與濟廣高速(G35)交叉形成樞紐互通,主線跨越濟廣高速(G35)及與G35平行的一條集散匝道,導致橋梁跨徑均較大,同時濟廣高速(G35)、集散匝道與本項目交叉處填土較高(約2.5 m),主線上跨處既要滿足凈空要求,又要降低橋頭填土高度和縮短橋長,采用常規的小箱梁、T梁、現澆箱梁的梁高都比較高,不利于縮短橋長及降低橋頭路基填土高度。因此主線橋采用錯孔布置的鋼—混凝土組合箱梁(30 m+38 m+31 m,33 m+35 m+34 m)(見圖2)。因此采用鋼桁架橋梁、鋼—混凝土組合箱梁,橋梁梁高低,解決了平原地區相交道路填土較高或斜交角度較小橋梁跨徑大時,既要滿足凈空,又要降低橋頭填土高度和縮短橋長的問題,同時便于施工,縮短工期,景觀效果好,因此具有較好的推廣價值。

4)充分利用清表腐殖土。項目區域均為農田,表土比較肥沃,適合植物生長。結合項目附屬工程貫徹“變廢為寶,環境友好”的理念,將全線清表土按段落臨時集中堆放,充分用作邊坡、中央分隔帶、互通區綠化及施工場地復耕表土,有效減少棄、取土場占地,節約了土地,保護了生態(見圖3)。

平原區地勢平坦,村莊密集,人口稠密,土地資源寶貴,地方路網發達,因此高速公路設計時,應根據項目的特點、難點,明確總體設計思路,積極運用新理念,引進相近行業的技術成果和經驗,本著以人為本、安全、經濟、適用原則,節約土地資源,保護生態環境,節約工程造價。
[1] JTG B01—2003,公路工程技術標準[S].
[2] JTG D20—2006,公路路線設計規范[S].
[3] 降低造價公路設計指南[Z].2005.
On consideration for expressway design in plains of North of Anhui Province
Cheng Ming
(AnhuiCommunicationPlanning,DesignandResearchInstituteCo.,Ltd,Hefei230088,China)
Taking the design for Guolou-Zhenglou Expressway in Bozhou as the example, the paper makes out some measures to solve horizontal and vertical curve combination relationship, adoption of low height bridges, and full adoption of humus soil according to the analysis and research on the regional features and difficulties in the region, so as to ensure the engineering safety and reduce the influence of the road construction on ecological environment.
expressway, plain region, design idea, environment
1009-6825(2015)02-0125-02
2014-11-10
程 名(1973- ),男,高級工程師
U412
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