高速公路路线构思综述

时间:2022-06-07 05:54:00

高速公路路线构思综述

1项目简介

本项目位于自贡的东北侧丘陵区,道路采用高速公路标准,设计速度80km/h,路线起于大山铺西侧的内江与自贡交接处,经过大安、瓦市、富顺、童寺,终点小峨山前,全长59.972km,设互通5处、主线服务区2处、停车区1处、主线桥23座,共计4511m。主线涵洞、通道197处,分离式立交、天桥18座,占用土地405hm2,工程投资33.14亿元。

2技术指标选用

由于项目位于微丘陵区,地形对线路的控制条件少,适当增加平、纵面指标对工程造价影响不明显,而且随着社会经济的发展,也需要为将来道路提速预留条件,因此本项目采用的技术指标均大于《规范》要求的一般值。一般路段:平面圆曲线半径R≥1000m,凸形竖曲线半径Rt≥12000m,凹形竖曲线半径Ro≥8000m,最大纵坡4%。互通范围内:平面圆曲线半径R≥1100m,凸形竖曲线半径Rt≥12000m,凹形竖曲线半径Ro≥8000m,最大纵坡3%。缓和曲线(ls)长度:结合设计速度、平曲线半径、超高需要长度等因素,可确定缓和曲线的取值范围。但为了设计的规范化、标准化,建议根据平面圆曲线半径的范围,确定缓和曲线的长度,具体拟定的二者关系如下:圆曲线半径1800m>R≥1000m时,ls=220m;2000m>R≥1800m时,ls=250m;2400m>R≥2000m时,ls=270m;2500m>R≥2400m时,ls=280m;R≥2500m时,不设缓和曲线。

3地形、地物的综合选线设计

3.1地形方面选线的思路

由于该地区地形呈波状连绵起伏浅丘,地形起伏相对较小,高差在30~60m,山丘周围大部分是旱田以及部分房屋,山丘间多以水田为主,因此路线尽可能沿山丘边缘绕行。但由于山丘零星、连绵分布,加之山丘高差不大,故路线的布设应采用沿山丘边缘和穿山丘的方式展线,尽可能避免大范围占用稻田。因为一般低洼的稻田范围有软基出现,增加了工程难度,得不偿失。

3.2地物方面选线的思路

该项目所在地区的地物主要是零星的农村房屋、院坝、高压线(塔)、电信(电缆)管、盐井等。这些在路线的布设中一定要测量调查准确,并结合路线平纵设计,尽可能避让或者减少对其干扰。例如,该项目中杨家坝路段受地形、地物控制,所选路线方案比较示意图(图1)。

4地质条件控制的路线设计

四川盆地地质条件复杂,不良地质及特殊性岩土较多,主要有饱和粘性土、滑坡、崩塌及危岩落石、煤层采空区、溶洞暗河、含膏盐类矿物岩层等。路线在平、纵面设计中尽可能考虑避让。如果不能避让,需要进行方案安全性、经济型、美观性等多方面比选。下面是从纵面设计角度解决地质问题的例子:从构造物数量、土方相对平衡、路线顺畅的角度考虑,最为合理的纵面为下线方案,但该方案将造成隧道洞口上方碎落体的塌落,工程处理难度大,而且存在一定的风险。故通过抬高纵断面设计,避开碎落体,如上线方案。如此布置又将造成隧道洞口外的主线与既有地面高差较大,但考虑到隧道有较多的弃渣,可用于路基填筑,因此选用上线方案解决了存在的地质问题,具体纵向设计方案见图2。

5社会影响方面的路线比选

5.1社会影响方面选线的思路

由于当前大部分项目迫于对投资的控制,相对忽略了社会影响。例如在均满足技术指标的前提下,一定的绕行路线,可以减少填挖方量、桥梁、隧道等构造物的数量,从而降低了工程造价。但路线绕行后,势必增加日后汽车耗油、尾气排放等多方面的问题,因此应进行综合比选。下面以小峨山隧道方案比选作为例子进行说明。该路段分别布设了两个路线方案,分别为K线方案和A线方案。K线方案:路线长18.215km,占用土地91hm2;桥梁12座,长2173m;隧道1座,长2736m。A线方案:路线长19.191km,占用土地97.2hm2;桥梁13座,长2692m;隧道1座,长1842.5m。K线方案相对A线方案比较,路线长度短976m,占用土地少6.3hm2,桥梁长度短519m,但隧道长度却长893.5m,主要工程造价高900万元。故单纯从施工难度、工程造价方案考虑,A线方案具有较大的优势。但如果考虑了社会影响因素中的永久用地和路线较长带来的燃油消耗以及隧道较长带来的电力消耗后,K线方案将具有更加明显的优势。

5.2社会经济比较结果

用地比较,K线较A线少占10.3hm2永久用地;节能比较,K线较A线短976m,按中期交通量22020辆/日,每百车公里耗油8.7L计算,每日多消耗燃油1719.32L,每年A线多消耗燃油62.7552×104L,折合376.53万元,其中不含汽车折旧,空气污染等因素影响。隧道耗电比较见表1。

6设计速度的预测

在满足技术指标的前提下,综合考虑了地形、地物、地质条件和社会影响之后的路线方案,还应进行设计速度的预测,使其达到线性流畅、行车舒适的效果。本项目设计速度80km/h,预测时以高速公路路线设计的标准车型小客车及大货车进行预测。根据《公路项目安全性评价指南(JTG/TB05-2004)》采用的预测条件见表2。

7结束语

综上所述,路线设计考虑的因素还有很多,不同的地区,设计风格、理念、思路均不尽相同,但归根结蒂都以项目的工程质量为核心来控制工程投资,做好路线平纵设计对一个项目的优劣起到了至关重要的作用。