高速公路路線構思綜述論文

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1專案簡介

高速公路路線構思綜述論文

本專案位於自貢的東北側丘陵區,道路採用高速公路標準,設計速度80km/h,路線起於大山鋪西側的內江與自貢交接處,經過大安、瓦市、富順、童寺,終點小峨山前,全長59.972km,設互通5處、主線服務區2處、停車區1處、主線橋23座,共計4511m。主線涵洞、通道197處,分離式立交、天橋18座,佔用土地405hm2,工程投資33.14億元。

2技術指標選用

由於專案位於微丘陵區,地形對線路的控制條件少,適當增加平、縱面指標對工程造價影響不明顯,而且隨著社會經濟的發展,也需要為將來道路提速預留條件,因此本專案採用的技術指標均大於《規範》要求的一般值。一般路段:平面圓曲線半徑R≥1000m,凸形豎曲線半徑Rt≥12000m,凹形豎曲線半徑Ro≥8000m,最大縱坡4%。互通範圍內:平面圓曲線半徑R≥1100m,凸形豎曲線半徑Rt≥12000m,凹形豎曲線半徑Ro≥8000m,最大縱坡3%。緩和曲線(ls)長度:結合設計速度、平曲線半徑、超高需要長度等因素,可確定緩和曲線的取值範圍。但為了設計的規範化、標準化,建議根據平面圓曲線半徑的範圍,確定緩和曲線的長度,具體擬定的二者關係如下:圓曲線半徑1800m>R≥1000m時,ls=220m;2000m>R≥1800m時,ls=250m;2400m>R≥2000m時,ls=270m;2500m>R≥2400m時,ls=280m;R≥2500m時,不設緩和曲線。

3地形、地物的綜合選線設計

3.1地形方面選線的思路

由於該地區地形呈波狀連綿起伏淺丘,地形起伏相對較小,高差在30~60m,山丘周圍大部分是旱田以及部分房屋,山丘間多以水田為主,因此路線儘可能沿山丘邊緣繞行。但由於山丘零星、連綿分佈,加之山丘高差不大,故路線的佈設應採用沿山丘邊緣和穿山丘的方式展線,儘可能避免大範圍佔用稻田。因為一般低窪的稻田範圍有軟基出現,增加了工程難度,得不償失。

3.2地物方面選線的思路

該專案所在地區的地物主要是零星的農村房屋、院壩、高壓線(塔)、電信(電纜)管、鹽井等。這些在路線的佈設中一定要測量調查準確,並結合路線平縱設計,儘可能避讓或者減少對其干擾。例如,該專案中楊家壩路段受地形、地物控制,所選路線方案比較示意圖(圖1)。

4地質條件控制的路線設計

四川盆地地質條件複雜,不良地質及特殊性岩土較多,主要有飽和粘性土、滑坡、崩塌及危巖落石、煤層採空區、溶洞暗河、含膏鹽類礦物岩層等。路線在平、縱面設計中儘可能考慮避讓。如果不能避讓,需要進行方案安全性、經濟型、美觀性等多方面比選。下面是從縱面設計角度解決地質問題的'例子:從構造物數量、土方相對平衡、路線順暢的角度考慮,最為合理的縱面為下線方案,但該方案將造成隧道洞口上方碎落體的塌落,工程處理難度大,而且存在一定的風險。故通過抬高縱斷面設計,避開碎落體,如上線方案。如此佈置又將造成隧道洞口外的主線與既有地面高差較大,但考慮到隧道有較多的棄渣,可用於路基填築,因此選用上線方案解決了存在的地質問題,具體縱向設計方案見圖2。

5社會影響方面的路線比選

5.1社會影響方面選線的思路

由於當前大部分專案迫於對投資的控制,相對忽略了社會影響。例如在均滿足技術指標的前提下,一定的繞行路線,可以減少填挖方量、橋樑、隧道等構造物的數量,從而降低了工程造價。但路線繞行後,勢必增加日後汽車耗油、尾氣排放等多方面的問題,因此應進行綜合比選。下面以小峨山隧道方案比選作為例子進行說明。該路段分別佈設了兩個路線方案,分別為K線方案和A線方案。K線方案:路線長18.215km,佔用土地91hm2;橋樑12座,長2173m;隧道1座,長2736m。A線方案:路線長19.191km,佔用土地97.2hm2;橋樑13座,長2692m;隧道1座,長1842.5m。K線方案相對A線方案比較,路線長度短976m,佔用土地少6.3hm2,橋樑長度短519m,但隧道長度卻長893.5m,主要工程造價高900萬元。故單純從施工難度、工程造價方案考慮,A線方案具有較大的優勢。但如果考慮了社會影響因素中的永久用地和路線較長帶來的燃油消耗以及隧道較長帶來的電力消耗後,K線方案將具有更加明顯的優勢。

5.2社會經濟比較結果

用地比較,K線較A線少佔10.3hm2永久用地;節能比較,K線較A線短976m,按中期交通量22020輛/日,每百車公里耗油8.7L計算,每日多消耗燃油1719.32L,每年A線多消耗燃油62.7552×104L,摺合376.53萬元,其中不含汽車折舊,空氣汙染等因素影響。隧道耗電比較見表1。

6設計速度的預測

在滿足技術指標的前提下,綜合考慮了地形、地物、地質條件和社會影響之後的路線方案,還應進行設計速度的預測,使其達到線性流暢、行車舒適的效果。本專案設計速度80km/h,預測時以高速公路路線設計的標準車型小客車及大貨車進行預測。根據《公路專案安全性評價指南(JTG/TB05-2004)》採用的預測條件見表2。

7結束語

綜上所述,路線設計考慮的因素還有很多,不同的地區,設計風格、理念、思路均不盡相同,但歸根結蒂都以專案的工程質量為核心來控制工程投資,做好路線平縱設計對一個專案的優劣起到了至關重要的作用。