高速公路連接線總體設計要點

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摘要:針對某高速公路實際情況,在簡單介紹其連接線總體設計基本原則的基礎上,提出包含功能定位、等級與服務水平確定、路線設計、橫斷面設計、橫向道路與交叉、收費站點設計、路基設計、路面設計、排水設計和橋隧設計在內的設計要點,以此為實際的連接線設計工作提供參考借鑒,保證連接線總體設計質量,為類似高速公路工程連接線設計與施工提供可靠依據。

關鍵詞:高速公路;連接線設計;設計要點

0引言

在高速公路系統中,連接線是一個重要組成部分,其設計是否合理,直接影響路段通行能否保持順暢和安全。因此,在實際的設計工作中,必須根據連接線實際情況和規劃要求,明確各項設計要點。

1工程概況

某高速公路按100km/h的設計時速進行設計,雙向六車道,總長為25.12km,其路基總寬為33.50m。線路中有7個互通式立交,以及2座和其他道路與河流相跨(連接)的橋梁?,F圍繞本工程實際情況,對其連接線設計進行深入分析,提出總體設計需要注意的要點。

2總體設計基本原則

選擇路線的走向時,應以路線總方向為依據,結合公路在整個路網中具有的作用,綜合考慮路段的運輸條件、地區發展規劃、建設及發展要求、現有資源情況及其開發利用規劃、自然環境,并通過比選,選定最佳的路線方案。在盡可能減少工程量的基礎上,提高技術指標;和基礎設施之間應良好配合,減少對耕地的占用,保護現有農田、林場;對于需要從景點、古跡和城鎮中通過的路段,需要和自然環境密切配合與協調,在保證合理性的基礎上兼顧美觀性,減少拆遷工程量。另外,還要對公路和橋涵、隧道之間的關系進行綜合考慮與妥善處理[1]。路線勘察和選擇過程中,應盡可能不要從不良地質段穿過,理論上不可從不良地質段上直接穿過,尤其是那些較為嚴重的段落,如果無法避讓,應在探明其地質條件的基礎上,制定有效措施進行處理。

3總體設計要點

3.1功能定位

以連接線在整個路網當中占據的地位為依據,結合連接線未來交通量的定量預測結果,將其主要服務對象確定為貨運汽車,將次要服務對象確定為客運車。

3.2等級和服務水平的確定

3.2.1交通量預測

交通量的分析需要以城市的發展規劃為依據,結合項目所在地區的地理位置和主要功能,對路網中這一項目和路網之間的關系和功能進行定位研究。借助“四階段法”,對區域內的實際交通量實施分析與分配定性及定量預測,同時根據沿線范圍內的立交布置情況,對交通流實際轉換予以分析,以獲取相應的預測結果。

3.2.2等級確定

安全相關技術標準對公路等級確定提出的要求,以公路主要功能、任務及交通量為依據,將其分成以下五個等級:高速公路、一級、二級、三級和四級。以項目所在地區的地理位置為依據,結合走廊帶中其他各條道路實際情況,如高速公路將其定義成能對車輛進行分向和分道,并對路段進行全封閉的高等級公路。通過交通量預測可知,本項目所有路段的遠景交通量都超過50000pcu/d。

3.2.3服務水平的綜合分析

通過計算可知,在評價期的末年,本項目各路段綜合服務水平都可以達到二級以上,當前大部分路段綜合服務水平都可滿足一級標準,而且遠景各條路段都能達到六車道要求,項目所選技術標準可滿足服務水平與通行能力兩方面實際要求。按照一次性實施基本原則,項目應選擇六車道規模[2]。

3.3路線設計

本項目路線起點為立交,但設計中可不考慮本立交在連接線上存在收費站,由于本項目受規劃紅線直接控制,所以路線的走向已經確定。針對鐵路相交方案應通過比選來確定。其中,A線方案的長度可以達到最短,其投資也相對較省,但有兩處高坡,圓曲線的半徑局部只有800m,整體線形一般;B線方案盡管路線的長度較大,但實際的工程量并不大,前期投資少,但需要從鐵路下穿,其難度相對較大,會對鐵路運營造成一定程度的影響;K線方案長度處在以上兩套方案之間,從既有鐵路上跨,不會對鐵路的正常運營造成太大影響。通過比選,將K線方案作為主選方案。

3.4橫斷面設計

3.4.1主線路基

主線路基的總寬為33.5m,路面設2.0%的橫坡,土路肩設4.0%的橫坡。

3.4.2主線橋梁

主線段橋梁的總寬為33.5m,在路面設2%的橫坡。3.4.3隧道暗埋段其內徑寬度設計確定為29.20m,高度按6.0m嚴格控制,在設有風機的部位,可加快至6.95m。

3.5橫向道路和交叉

沿線范圍內的所有立交都采用互通式立交形式。

3.6收費站點

全線在起點終點各設置一個主線收費站,各互通設置匝道收費站及站房。

3.7路基設計

(1)一般路基路基高度需要以設計縱斷面實際高程為依據確定。經勘察,本項目所在區域地表水大面積分布,除了高架橋和橋臺段,其他路段填土均為2.5m。設計將路基寬度確定為33.5m,如存在軟基等特殊地質條件,需進行適當的加寬處理。對于路基邊坡,其坡度應控制在1:1.5以內。(2)特殊路基本項目特殊路基段為隧道和橋梁的分界處,以及收費站和立交地面與匝道。在地基處理過程中,主要采用的是CFG樁,在局部地質條件較差的部分,采用碎石樁對地基予以有效處理。

3.8路面設計

(1)對于主線行車道,其路面結構為:SMA—13混合料,厚度為4cm+AC—20C混合料,厚度為6cm+AC—25C混合料,厚度為8cm+水穩碎石(5%),厚度為36cm+水穩碎石(3.5%),厚度為18cm。(2)對于橋梁的鋪裝層,其結構為:SMA—13混合料,厚度為4cm+AC—16C混合料,厚度為5cm+防水層。(3)對于隧道路面,其結構為:SMA—13混合料,厚度為4cm+AC—16C混合料,厚度為6cm+混凝土鋪裝層,采用強度等級為C30的混凝土,厚度在12~25cm范圍內。

3.9路基路面排水

路面的中央分隔帶應設置盲溝進行排水。在路面的積水,先沿橫坡進入到土路肩,位于橋頭位置的土路肩,應在內側布置攔水帶,將水匯集以后,由急流槽與泄水口從路基中排除,其他均采用坡面進行漫流。對于路面內部的排水,進入到路面中的水,先沿著結構層之間的縫隙進入集水溝,然后匯入集水管,最后通過橫向出水管從路面排出。公路路基的排水通常在兩側布置邊溝,其坡度通常要達到0.3%以上。在路塹設置的邊溝,應使用矩形截面,如果地面上的橫坡較陡,則應在路塹的頂部布置截水溝。對于排水溝和截水溝,其出口應引到路基范圍外,避免水流對路基的坡面造成沖刷[3]。

3.10橋隧設計

橋梁的上部結構選擇應注意外形美觀,且具有良好整體性,為設備施工提供便利,一般情況下都以預制小箱梁為主。而下部結構的選擇需要根據地質條件確定,如PHC管樁及鉆孔樁。墩柱形式為群樁獨柱墩,在主線的加寬段落應設置雙柱墩,部分受到限制的墩身,應優先考慮門架墩。橋梁的橋臺以現澆橋臺為主,其填土高度應控制在3.5m以內,樁基以鉆孔樁為主,其樁徑按1.2~1.5m嚴格控制。按具體功能,可將隧道分成引道段與暗埋段,采用明挖的方法進行施工。隧道與其地下附屬設施的耐火等級均確定為一級,地上建筑的防水等級確定為II級。

4結語

綜上所述,本連接線的合理建設,能充分發揮出路網綜合效應,對緩解路段交通壓力,提高通行水平,并改善自然環境,都有重要作用和意義。在實際的設計過程中,應緊緊抓住以上要點,保證設計的合理性與可行性。

參考文獻:

[1]陳曦.傾斜攝影技術在集通高速公路通化連接線項目建設管理中的應用[J].信息與電腦(理論版),2018(19):31-33.

[2]楊余.昆明南連接線高速公路工程預制小箱梁質量控制研究探討[J].科技風,2018(5):115-116.

[3]任秋儒.淺談邢衡高速公路南宮段連接線的施工質量控制[J].黑龍江交通科技,2016(7):70-71.

作者:閆文濤 李大明 單位:山東中咨公路咨詢設計有限公司

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