陳 壘
(山東中咨公路咨詢設計有限公司,山東 東營 257000)
高速公路連接線一般同高速公路收費站廣場直接相接,將高速公路同城區、鄉鎮道路連通或者將相距較遠的兩條高速公路進行連接。連接線的公路等級通常不低于二級,路基寬度12 m以上,路面采用高等級路面,根據實際情況和要求確定是否需要封閉。連接線一般同時具備干線與集散的功能要求,尤其是城鄉結合處的連接線,該特性更加明顯。連接線設計過程中,其設計速度通常處在高速公路和地方道路之間,起到平緩改變速度的作用,避免太快或者是太慢。
某城區現有A高速公路與B高速公路,為加強對外聯系溝通,計劃實施一連接線項目作為聯絡通道承擔主要對外與過境交通。該項目位于城區以西,路線長度6.9 km,伴隨該區域經濟不斷發展,路網日益形成,該連接線項目部分路段還將承擔一部分城市交通功能。為了該項目順利實施,發揮相應功能,必須做好總體設計。
(1)安全性目標。由于受到地形條件等因素的影響,該項目線路范圍內存在數量很多的橋隧構造物。對此,首先要保證構造物安全性和施工過程的安全性,特別是要保證運營期間的安全,以此保證行車安全,在初步設計過程中必須充分考慮,并將其反映到相應的設計成果當中。
(2)耐久性目標。不同結構物和路面有不同的耐久能力,特別是對橋梁而言,其抗災害能力、抗疲勞能力和抗變形能力都需要反映到具體的設計過程當中。保證其耐久性滿足設計與規范的要求。
(3)環保性目標。該項目所在范圍內分布較多農田、村鎮與居民,這就要求在項目的建設與運營過程中,制定合理有效的保護對策,做好棄土場的選址和恢復,并加強水土保持,避免水土流失災害的發生,在工程竣工后,及時將被破壞的植被恢復,盡快恢復原生態環境。
(4)低碳性目標。該目標的內容包括節能減排、減少能源消耗和優化縱坡。考慮到項目運營過程中隧道能耗相對較大,可合理利用風能和太陽能,隧道照明上通過增設反光標志來解決,以此減少主動影響。
該項目總體設計過程中,應嚴格遵循以下幾項基本原則:安全、舒適、技術合理、結構穩定耐久。在總體設計過程中,應對環保與景觀設計引起足夠的重視,對地形和地質等方面的客觀影響因素進行充分考慮,始終堅持以人為本設計思路,為生態環境進行有效保護,以此為可持續性發展奠定良好基礎,創造良好的條件;確保公路工程建設的可實施性,對公路工程建設和地方經濟發展之間的關系予以妥善處理,同時結合沿線范圍內的工程地質條件做好綜合分析及比選。
(1)對所有路線方案實施對比,在切實達到路線順暢性要求的基礎上,根據區域內城鎮規劃,盡可能縮短路線的里程,以此為當地經濟發展奠定良好基礎。
(2)因工程所在范圍內地形條件較為復雜,各項工程技術指標應予以靈活選擇,以更好的適應工程現場地形現狀,在此基礎上加強局部方案的比選,盡可能減小工程的建設規模,減少工程造價。
(3)考慮到項目沿線范圍耕地資源較為寶貴,要實行最嚴格的耕地保護政策,盡可能減少對農田的占用與對房屋的拆遷,應最大限度利用土地資源。
(4)加強環境保護工作,將對工程范圍內生態環境造成的影響與破壞降到最低,對于生態敏感區,應優先考慮繞避。
(5)加強工程地質勘察,應用最先進勘察技術,通過詳細勘察查明沿線范圍內存在的不良地質,使線位盡可能避開滑坡、斷裂帶與崩塌等容易發生災害的地區。
(6)對于橋梁和隧道方案,應充分考慮其可行性和經濟合理性,還要為之后的養護管理提供便利。在方案實施過程中,應樹立全壽命周期成本控制的理念。
(7)在條件允許的情況下應積極引入新工藝、技術與材料,以此提高項目整體科技含量,最大限度發揮出項目具有的經濟效益。
(1)工程所在地區的地形條件良好,且走廊帶唯一。該項目由于受到永久耕地影響,使路線的走廊帶唯一。項目所在地區地勢寬廣,分布有平坦且開闊的溝谷,多見水田,人口相對聚集,住房分散。在這種情況下,路線的布設應盡可能靈活,以此減少對農田的占用,減少房屋的拆遷。區域內路網較為發達,居民出行頻繁,在路線設計過程中應按照因地制宜的原則綜合考慮人員和車輛之間的聯系。
(2)和既有高速公路收費站之間存在一定程度的相互影響。收費站的漸變段出口和省道相接,該項目和收費站對接之后,原有的連接線將被廢除,同時將新建線路和省道相連。這一點是項目設計關鍵所在,應適當考慮減小收費站規模,并使連接線能夠平順銜接。
(3)和沿線路網之間的結合較為緊密。該項目在區域中屬于主骨架道路,與沿線相交叉的現有道路有十余條。路線的布設,平面及縱面指標選用需考慮與沿線交叉道路充分結合,選擇適宜的縱坡、標高和接線位置,同時做好交叉路口預留。
(4)對道路排水的要求很高。項目所在線路范圍內水系較為發達,不僅地表水分布范圍廣,地下水的分布也十分豐富。由于受地形條件的影響,線路范圍內路基段縱面并沒有太大的起伏,坡度相對較平緩,這不利于路面的縱向排水,在設計過程中應充分考慮不同排水系統之間的結合,并統籌考慮近遠期的排水系統規劃,對不同類型的排水設施進行銜接,以此形成切實有效的綜合排水系統,盡可能減小水對自然環境和工程造成的不利影響。
(5)加強對過濕土路基的檢測與處理。該項目處在丘陵區當中,其主要不良土質類型為過濕土路基,其分布范圍很廣泛,如果處理不當,容易產生路基失穩和沉陷,項目建成之后也會產生一定程度的不均勻沉降,使路基和路面產生病害。在項目勘察設計過程中,應切實做好對過濕土厚度及填高的考慮,制定合理有效的措施對路基進行合理處治,以此保證道路的耐久性及安全性。
(6)對環保和景觀方面的要求較高。該項目的根本目標在于打造一條自然和諧,以人為本的公路。根據項目的功能要求,結合當地風貌特征,在充分保持現有各項自然環境的前提下,對人工環境與人文內涵進行合理優化,打造有良好時代氣息并將地方特色結合到一起的風貌。該項目所在區域將城市道路與河道水系作為框架,將各重點地段作為節點,同時將人文環境與自然生態作為背景,對自然和人文景觀進行充分開發和利用。基于此,這在設計過程中對環保和自然景觀都提出了更高的要求。
(7)起終點論證以及與其它公路之間的銜接方式。該項目處在城區的西側,起點與現有的道路相接,向北不斷延伸,終點與改建狀態的收費站相接。參考工程可行性研究報告,考慮項目不能從永久基本農田范圍內穿越,這十余條相交規劃道路,多以“+”字型交叉為主,部分采用“T”字型交叉,同時綜合考慮平交渠化設計。
(1)嚴格把控好重點和關鍵段落。對于線路范圍內的關鍵路段與問題,應進行充分分析與研究,對布線高程和平面位置給與足夠的重視,并積極引入新技術,加強對路線方案的對比和優化,以此減少工程造價。
(2)加強地質勘察和相關資料的收集,并對區域內分布的不良地質開展有針對性和有目的性的勘察及分析研究。
(3)引入先進可行的測設方法,比如通過航測數模與CAD結合等技術的應用,對路線方案做綜合對比,并根據綜合對比結果進行方案優化;對于擬建道路存在的特點,開展地質和地形的雙重選線,確保所選線形最合理可行,并與地貌環境良好協調。
(4)做好平縱橫組合設計,在切實保證公路整體舒適性、安全性與經濟性的基礎上,保證路線和其它構造物與沿線范圍內景觀的協調性。
綜上所述,對高速公路連接線總體設計進行了深入詳細的分析,尤其是對設計原則及思想進行了說明,可以為類似高速公路連接線設計項目提供參考價值,使工程建設得以順利開展,實現其預期功能,發揮其價值。