張富洪
(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司,貴州 貴陽 550081)
高速公路服務區匝道優化設計及方法研究
張富洪
(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司,貴州 貴陽 550081)
高速公路對區域交通發展起到推動作用,國家要求各地區積極完善高速公路設施,重點對服務區場坪及出入場坪的匝道等進行優化設計,為車輛交通運行創造有利條件。結合工程案例,分析了根據高速公路服務區場坪的功能定位對匝道優化設計的必要性,提出切實可行的設計改良方案。
高速公路;服務區;匝道;設計方法
本文原服務區按一類服務標準建設,場坪根據此處地形分設于主線兩側,左側場坪占地60畝,右側場坪占地100畝,場坪總面積為160畝。左側場坪車輛通過匝B接匝道A1下至場坪設計標高,人員休整后通過環形匝道C返回主線,左側場坪標高比主線標高低0~6 m,作為下沉式場坪進行布設。右側場坪地勢則較左側更低,車輛通過右側場坪匝道匝D接匝道A2下至場坪設計標高,完成休整后返回,通過內環匝道E并入主線,根據地形右側場坪按高低兩塊場坪進行設計,以利于房建的布設。
2.1 土石方調配及環保的需求
本服務區原設計在土石方調配過程中,需棄石方11.7萬m3,土方2.2萬m3,在施工過程中,匝道A1右側邊坡開挖發生邊坡垮塌需放緩邊坡,增加挖方約5萬m3,另外緊接服務區的特大橋拱座開挖產生挖方約4萬m3,加上服務區原棄方量,需共棄土石方約23萬m3。由于本服務區位于近鄰國家級景區范圍內,棄土場需設置在景區外,故棄土場離服務區較遠,運輸通道約3.5 km,為減小棄土遠運過程中對景區的破壞及對沿線村寨的干擾,另棄土場亦需占用大量的耕地和林地,征地也比較困難,故對原設計進行優化設計。
2.2 房建流線設計的需求
本服務區場坪的布設雖符合了本處的地形情況,擯棄了常規的服務區設計,采用了非對稱、錯落有致的場坪設計,很大程度的節省了工程造價。但服務區也存在后期運營中交通流向不順,場坪面積未得到最大利用等缺點,兩側進入場坪的車輛都需原路折返,通過內環匝道才能上高速公路,對節能減排及城區內的房屋布設、加油站布設及車輛流線設計都不利,故需對原設計做進一步的優化設計。
3.1 匝道布線設計
以下為優化過程中的方案,本方案要求原設計右側匝道往遵義方向移動布線,并適當提高右側場坪的設計標高以消化廢方,左側場坪匝道延伸原設計匝A1接上主線,取消內環匝C,并整平左側場坪,以保證廢方全部用于場坪填筑,此方案的優點在于原設計不能利用的填平、挖方區得到完全利用,原設計的廢方可全部用于場坪填筑,不需遠運廢棄。
上述方案經匯報后,通過討論、研究并實地現場勘察,對上述服務區方案又做進一步優化調整,現設計方案如下,左側場坪匝道與上述方案一致,取消原設計內環匝道匝C,延伸原設計匝A1順接主線,整平左側場坪,提高匝A1的設計標高以能順接主線,提高左側場坪的利用率,減少進入場區車輛的繞行距離,優化了車輛流線設計,避免原設計車輛需返回通過小半徑內環匝道C才能上高速的弊端,場坪整平后更利于房建布設。
右側場坪原匝D則向遵義方向移動約250 m布線,以盡量少拆除此處農民的回遷房進行布線,另取消內環匝道E,延伸移動后的匝D,在香火巖特大橋遵義岸與主線并線,以加速車道及漸變段不進入此處的特大橋為控制進行布設,原匝道A2則作為進入觀景臺的道路保留,與變更后的匝道進行綜合考慮。對原設計的通道、涵洞則根據本身的功能,能利用盡量利用的原則,加以改造利用。另取消該段原設計的6 m高擋墻,改為填方填至上場坪標高,下場坪標高則視本段土石方情況,以消化完廢方進行設計。
3.2 工程造價節省設計
原主線段右側邊坡,由于加速車道的布設,主線路基右側需加寬,根據現場情況現有坡面未防護,故對原坡面進行放緩,取消該段邊坡的防護,對坡面進行生物綠化處理。此外取消上場坪原設計的擋墻,改為填方,進一步節省工程造價,紅色線位為優化后的匝道設計線位,藍色為原設計線位。
3.3 場坪區域設計
原設計左側場坪可用地為60畝,變更方案整平后場坪可用地87畝,增加27畝。右側服務區場坪原可用地為100畝,移動匝道后,現可用地158畝,新增加整平區域的面積為58畝。現服務區可用地共245畝,共增加85畝。變更后左側場坪區域設計標高與主線標高保持一致。場坪的縱向坡度與主線保持一致為2%,橫向坡度為0.35%~1.5%,以利于排水、場坪房建的布設,主線右側根據現場開挖后的地質情況,取消原設計K88+300~K88+520段的檔墻,改為挖方放坡至上場坪標高。
綜合比較下來,調整后的匝道場坪方案比原設計造價雖約有增加,但場坪的可用面積比原設計增加了85畝,匝道線形較原設計順暢,所有進入場坪的車輛,無需再折返通過內環匝道進入高速,優化后的匝道線形指標也比原設計高。優化后的方案對服務區場坪的功能分區、流線設計均有很大的好處,也減少了原場區廢方對景區的影響,減短了場區內車道的繞行距離,節能減排。
總之,高速公路服務區匝道的優化設計是實現場區資源能否完全利用的關鍵,通過實地考察后擬定優化設計方案具有可行性,確保區域匝道與高速公路服務區相互配套。在優化匝道布設過程中,要對工程建設標準、規模及后期交通需求進行分析,提出切實可行的改造建設方案,這樣才能滿足服務區的休閑、綠化、娛樂等功能。
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2016-09-06
張富洪(1985-),男,貴州仁懷人,工程師,主要從事道路設計研究。
U416.2
C
1008-3383(2017)03-0056-02