陳炯昭
(中交第一公路勘察設計研究院有限公司,廣東 深圳 518049)
惠鹽高速公路深圳段改擴建工程路線設計探討
陳炯昭
(中交第一公路勘察設計研究院有限公司,廣東 深圳 518049)
結合惠鹽高速公路深圳段改擴建工程初步設計,介紹了惠鹽高速公路深圳段改擴建工程設計原則、方案及路線平縱設計方法,為今后其他類似工程項目建設提供參考。
高速公路;改擴建工程;路線設計
惠鹽高速公路深圳段北與惠鹽高速公路惠州段相接,東接深汕高速公路,南連東部過境高速公路,西連機荷高速,主要承擔深圳、香港與惠州、汕尾等及以東、以北地區的交通聯系,同時也是鹽田港重要的北向疏港高速。既有惠鹽高速公路設計時速100 km/h,雙向4車道,坑塘徑至金錢坳互通立交段路基寬23.0 m,金錢坳互通立交至荷坳互通立交段路基寬24.5 m。
惠鹽高速公路于1994年建成通車,作為區域最早建設的高速公路之一,兼具長深高速和沈海高速兩條國家高速公路的雙重功能,是聯系惠深兩地最為便捷的通道,也是深圳通往粵東和福建江西等地區的最便捷的通道。近年來交通量增長迅速,局部路段高峰時段服務水平已明顯降低,交通擁堵已成為常態。為了更好地滿足交通量增長,適應區域經濟發展,加強深圳市高、快速及干線性路網、廣東省高速公路網和疏導口岸交通的需要,對現狀惠鹽高速公路的改擴建已迫在眉睫。
根據該項目的性質,沿線地形地貌、地質,交通量預測,通行能力和服務水平評價結果,從可持續發展的角度出發,結合使用效益等情況,結合工可報告及評審意見,該項目設計速度均采用100 km/h,擴建采用雙向8車道,路基總寬41.0 m。為便于與惠州段對接,該項目起點至深圳外環坪地樞紐互通段(長度約1.89 km)采用雙向6車道標準,路基總寬度33.5 m[1,2]。
結合該項目的特點,考慮原路沿線地形、地貌、水文、地質等自然條件,地方發展規劃,區域公路網規劃與布局,互通式立體交叉設置規模與位置,以及實測的原路平、縱面線形指標,原路構造物設置情況及使用情況確定路線方案。路線布設主要遵循以下原則:
(1)根據自然條件及用地條件合理確定擴建方案。綜合考慮原路兩側地形、地貌、水文、地質等自然條件及兩側拼寬的公路用地條件,論證兩側加寬方案的可行性和合理性。
(2)擴建后的設計標準及采用的路線平縱面技術指標應滿足現行《公路工程技術標準》(JTG B01-2014)、《公路路線設計規范》(JTGD20-2006)的相關規定。
(3)路線方案的確定要有利于施工期間的交通組織。惠鹽高速公路是深圳市東部運輸通道的重要路段,交通量大,運輸繁忙,要盡量減少改擴建過程中對既有路交通的干擾,交通組織方案的可行性是確定路線方案的重要條件。
(4)綜合考慮原有構造物的結構型式及使用狀況。原有道路構造物較多,使用狀況不同,路線改擴建方案要考慮構造物擴建的可行性、合理性。
(5)盡可能節約土地資源,減少拆遷數量。惠鹽高速公路兩側土地資源稀缺,充分利用老路兩側現有的預留土地,減少征地拆遷數量。
(6)最大限度地利用原有工程[3]。原路在滿足現行公路技術標準要求的前提下,盡可能最大限度地利用原路,節約工程造價、減少占地。
3.1 改擴建工程路線數據收集
惠鹽高速公路深圳段改擴建工程前期工作開展階段,收集舊路施工圖、竣工圖,被交道路、沿線法定圖則,用地、路網規劃,歷年事故多發路段等資料,采集原路平、縱、橫斷面數據,構造物數據。
3.2 改擴建方案比選和論證
該項目兩側城市化程度高,沿線城市化進程較快,路線兩側房屋、工廠密集,拆遷用地困難,協調難度大。工可報告充分考慮沿線各級政府、國土、交通、規劃、城建等相關部門的意見和建議,研究認為,該項目沿原有道路兩側擴建,其走廊帶明確。省交通廳評審意見認為:“編制單位作了充分的研究分析,推薦兩側加寬的技術方案基本合理”。
3.2.1 新建復線方案論證
初設階段通過沿線實地勘察和對區域用地及路網規劃的進一步分析,認為該區域無新建復線的用地走廊,工可報告推薦沿現有道路路線改擴建的方案是合理的[4]。
3.2.2 單側加寬與兩側加寬方案論證
初設階段對局部路段單向加寬的可能性進行了進一步分析論證,認為該項目建設里程短,互通式立交間距密,城市化特征明顯,沿線兩側用地控制嚴格,加之深圳外環高速公路坪地互通立交、環保電廠互通立交及金錢坳互通立交東部過境高速接線及收費站由政府或其他業主投資建設,已先于該項目按兩側加寬方式設計,局部挖方路段受50萬V高壓鐵塔或基本農田用地控制,平面線形難以布設,不適用于單側加寬擴建方式。因此,初設推薦采用全線兩側加寬擴建方式。
3.3 改擴建平面設計
該項目是對既有惠鹽高速公路進行擴建,通過對其平縱指標的綜合分析評價,惠鹽高速公路現有平縱面線形較流暢,滿足現行《公路工程技術標準》(JTG B01—2014)和《路線設計規范》(JTG D20-2006)中設計時速100 km/h的高速公路技術標準的要求。惠鹽高速公路深圳段原有橋梁設計荷載采用汽車—超20級、掛車—120,通過橋梁檢測、驗算及采取相應的加固處理措施,能滿足100 km/h高速公路技術標準的要求。
根據舊路左右幅的中線、邊線實測資料,以沿線橋涵構造物等為控制因素進行擬合設計和誤差分析。先對全線實測中分帶兩側的點進行連線,然后取實測中分帶兩點連線的中點。取樣間距參考施工圖文件中的平曲線范圍,平曲線段每隔5 m取一個點,直線段每隔10 m取一個點,之后把各取樣點連接成整體,再利用緯地三維道路CAD系統的平面擬合功能進行擬合。然后,再用緯地進行優化修改,盡量使擬合出的線位跟實測的點的偏差最小。在具體操作過程中,根據竣工圖文件中的線位和實測的一些特殊點作為參照來確定單元曲線的起終點,同時還利用施工圖文件中的數據檢查擬合的數據的準確性。
惠鹽高速公路改擴建里程為20.326 km,路線平縱面擬合結果顯示,絕大部分構造物處的平縱面偏差較小,平面偏差大都小于10 cm[5]。本路段平面擬合結果統計分析如下:
(1)偏差在10cm以內的路線累計長度為18.776km,占比92.37%;
(2)偏差在10~20 cm的路段有18處,累計長度為1.205 km,占比5.93%;
(3)偏差在20~30 cm的路段有3處,累計長度為0.345 km,占比1.70%。
3.4 改擴建縱斷面設計
3.4.1 縱斷面擬合設計
縱斷面線形的擬合方法與平面擬合方法基本類似。利用實測各中樁高程,參考施工圖文件中的縱坡、豎曲線半徑,使用緯地三維道路CAD系統的縱斷面優化/擬合功能,把縱面線形初步擬合出來。擬合后再對全線的變坡點及豎曲線半徑進行取整,盡量使擬合出的線位跟實測點的偏差最小。縱面擬合結果顯示,絕大部分構造物處的縱面偏差較小,路基段的偏差較大,主要原因是施工誤差和路基沉降變形引起的,縱面偏差大都小于10cm。本路段縱斷面擬合結果統計分析如下:
(1)偏差在 5 cm以內的路線累計長度為13.555 km,占比66.69%;
(2)偏差在5~10 cm的路段有19處,累計長度為4.901 km,占比24.11%;
(3)偏差在10~20 cm的路段有12處,累計長度為1.87 km,占比9.20%。
3.4.2 縱斷面設計優化調整
根據統計分析結果表明,該項目縱斷面有90.80%的路段偏差在10 cm以內,縱斷面擬合效果較好。僅個別路段縱斷面的個別指標不能滿足規范建議值一般值,大于極限值,不影響行車安全性。
惠鹽高速公路深圳段于1994年建成通車,多數通道存在凈空不足、積水嚴重等問題。現有的構造物凈空大多在3.8~4.2 m,不滿足被交路的凈空要求。本次改擴建依據路基路面、橋涵、路線交叉設置、沿線設施改建方案,結合《惠鹽高速公路深圳段擴建工程周邊區域路網銜接及改善規劃研究》報告中提出的惠鹽高速公路深圳段沿線節點方案優化、預留兩側聯系通道的建議,初步設計階段對路線縱斷面做進一步優化調整。初設階段共對9個路段進行了縱斷面優化設計(見表1)[6]。

表1 惠鹽高速公路深圳段改擴建工程縱斷面優化調整一覽表
高速公路改擴建工程設計應樹立“安全、環保、舒適、和諧、經濟”的總體設計目標,做好總體設計,處理好沿線交通節點改造方案與用地和現狀及規劃路網的關系,注重方案的可行性、工程建設的可操作性、經濟的合理性、管理養護的方便性。設計中應最大限度地減少因考慮不周全而帶來的重復建設和巨大浪費,節約寶貴的資源,實現可持續發展,強調以人為本,以景觀、環保為主線貫穿設計全過程的總體原則。
[1]JTG B01-2014公路工程技術標準[S].
[2]JTG D20-2006公路路線設計規范[S].
[3]李文勤.廣西桂海高速公路改擴建工程路線設計探討[J].西部交通科技,2013(7):18-22.
[4]雷耀軍,秦建平.大廣高速深州至鄧家莊段改擴建設計方案探討[J].中外公路,2008(4):8-12.
[5]JTG/T L11-2014,高速公路改擴建設計細則[S].
[6]李世緯,廖朝華,劉利民.高速公路改擴建工程路線設計探討[J].中外公路,2010(3):1-4.
西南第一鐵路長隧——成蘭鐵路平安隧道順利貫通
經過3年多的艱苦鏖戰,我國西南地區最長鐵路隧道——成(都)蘭(州)鐵路平安隧道近日全線貫通。該隧道的貫通填補了我國強烈地震帶、極端地質條件下特長隧道施工空白,標志著成蘭鐵路施工進入沖刺階段。
成蘭鐵路平安隧道位于四川省阿壩州茂縣,全長28.4 km,是成蘭鐵路最長隧道。由于隧道所經過部分地區具有高地殼應力、高地震烈度和高地質災害風險的特征,該隧道成為成蘭鐵路風險最高、地質最差、難度最大的控制工程之一。
成蘭鐵路是我國“八縱八橫”高速鐵路規劃網中“蘭廣”通道的重要組成部分,是四川溝通西北的鐵路大通道。成蘭鐵路四川段預計2020年建成通車,屆時川西北將結束沒有鐵路的歷史。
U412.36+6
B
1009-7716(2017)04-0025-03
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.04.006
2016-12-30
陳炯昭(1983-),男,湖南湘潭人,工程師,主要從事公路及城市道路設計工作。