山西省改擴(kuò)建高速公路路線設(shè)計(jì)研究

楊建泉

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院)

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山西省改擴(kuò)建高速公路路線設(shè)計(jì)研究

楊建泉

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院)

主要對(duì)山西省改擴(kuò)建高速公路路線設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，首先闡述公路概況，然后總結(jié)改擴(kuò)建公路路線設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，最后詳細(xì)分析改擴(kuò)建高速公路的路線設(shè)計(jì)內(nèi)容，主要有：路線平面擬合設(shè)計(jì)、路線縱面擬合設(shè)計(jì)、高速公路線形設(shè)計(jì)。

改建高速公路；路線設(shè)計(jì)；公路改建

在我國高速公路改建中，設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)行較好的路線設(shè)計(jì)，滿足道路的通行需求。在改擴(kuò)建設(shè)計(jì)中，要選用單側(cè)分離或雙側(cè)分離的方式。在高速公路改擴(kuò)建中進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，需要了解高填深挖公路路基，然后分析施工組織設(shè)計(jì)對(duì)整體改建公路的影響。根據(jù)太原繞城高速公路線路的建成與竣工，設(shè)計(jì)人員要將重心進(jìn)行轉(zhuǎn)移，然后更好的規(guī)劃。該高速公路已經(jīng)基本建成軸心干道，所以改擴(kuò)建工程中，設(shè)計(jì)人員要盡快對(duì)高速公路的路況進(jìn)行改善，確保其能夠與長風(fēng)相互連接，從而提高高速公路的通行能力，現(xiàn)對(duì)這種路線設(shè)計(jì)情況進(jìn)行分析，并總結(jié)如下。

1 工程概況

現(xiàn)對(duì)山西省太原境內(nèi)的高速公路進(jìn)行分析，該公路的主干線，主要連接的是高速公路的東段。自開工之后，通車比較順暢，緩解了交通壓力。該公路的建設(shè)里程為24.87 km，是山西省內(nèi)的重要的高速公路。

該高速公路進(jìn)行建城通車后，能夠較好連接南北交通，從而改善山西省的交通壓力。高速公路在山西省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，具有重要的作用。在交通量的不斷增長中，一些荷載較大的車載通行，會(huì)對(duì)公路造成不好的影響，造成路面遭到破壞。在一些損壞比較嚴(yán)重的地方，超車道與行車道，會(huì)出現(xiàn)龜裂、車轍等病害，在排水與滲水方面的能力無法發(fā)揮作用，病害逐漸加重，公路的使用質(zhì)量越來越差。

行車極為困難，已經(jīng)影響到大運(yùn)高速公路整體形象、通行能力和服務(wù)質(zhì)量。為了盡快改變被動(dòng)局面，要進(jìn)行改擴(kuò)建施工，設(shè)計(jì)公路路線。

2 改擴(kuò)建公路路線設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

設(shè)計(jì)人員首先要對(duì)高速公路的周邊情況進(jìn)行了解，然后調(diào)查原來的設(shè)計(jì)內(nèi)容，對(duì)高速公路平面、橫面和縱面進(jìn)行合理分配，保證改擴(kuò)建高速公路路線設(shè)計(jì)的科學(xué)性。為了摸清原路面的結(jié)構(gòu)組合、厚度以及成型(使用)狀況，采用鉆芯取樣和開槽挖探方法，對(duì)20個(gè)代表性路段進(jìn)行鉆芯芯樣和較大面積范圍的測(cè)定和觀察。

根據(jù)《太原東山過境高速公路改造工程可行性研究報(bào)告 》交通量調(diào)查分析結(jié)果，路面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)表見表1。

(1)路面設(shè)計(jì)年限為15年，使用初年為2006年，設(shè)計(jì)末年為2020年。

(2)路面結(jié)構(gòu)以雙輪組單軸軸載100 kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，即：BZZ-100。

(3)公路自然區(qū)劃及路基土組。

根據(jù)《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》，設(shè)計(jì)路段為公路自然區(qū)劃Ⅲ1區(qū)。

按照沿線工程地質(zhì)分布情況，路基土組為粉質(zhì)中液限粘土。

表1 瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)表

3 高速公路的路線設(shè)計(jì)

起點(diǎn)至長風(fēng)互通段長16.48 km，維持原四車道高速標(biāo)準(zhǔn)不變，路基寬度24.5 m；長風(fēng)互通至終點(diǎn)武宿立交樞紐(K266+180～K273+650)段7.47 km，由原雙向四車道改造為雙向六車道，路基寬度32 m；全線設(shè)計(jì)速度仍采用100 km/h，新建橋涵設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為公路-I級(jí)。其余技術(shù)指標(biāo)維持原技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)人員要記錄原有高速公路的三維數(shù)據(jù)，然后測(cè)量原有高速公路的左右幅度，以及縱向的距離，從而保證改擴(kuò)建高速公路路線設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度。在現(xiàn)代化建設(shè)中，設(shè)計(jì)人員可以選用先進(jìn)的技術(shù)手段，如數(shù)字?jǐn)z影、CAD設(shè)計(jì)、大比例航空攝影等。提高改擴(kuò)建高速公路路線設(shè)計(jì)的效率。

K249+700～K266+180路段，共有大中橋7座，其主體結(jié)構(gòu)基本完好，附屬設(shè)施破壞較明顯，設(shè)計(jì)中對(duì)伸縮縫、橋面鋪裝等附屬設(shè)施予以更換和改造完善。根據(jù)橋面破損實(shí)際狀況，對(duì)原混凝土鋪裝層無破損開裂的，只銑刨原瀝青混凝土橋面，原則上不動(dòng)原混凝土整平層，然后新鋪雙層改性瀝青混凝土橋面5+4=9 cm；對(duì)原混凝土鋪裝層開裂破損的銑刨原瀝青混凝土橋面和混凝土鋪裝層，然后對(duì)銑刨的混凝土整平層采用雙鋼(鋼筋+鋼纖維)混凝土進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)、整平，厚10 cm，然后再重鋪雙層改性瀝青混凝土橋面，厚5+4=9 cm。

3.2 高速公路路線設(shè)計(jì)方式

(1)路線平面擬合設(shè)計(jì)。

在路線平面擬合設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要遵守?cái)M合原則，參考隧道與明式構(gòu)造物，避免設(shè)計(jì)存在控制上的誤差。在進(jìn)行兩側(cè)拼接路段的路線擬合設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合原有設(shè)計(jì)情況，以確定改擴(kuò)建高速公路的平面線形，滿足擬合設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。在大中橋、分離式立交、跨線橋、通道等受控制的路段及路面破壞嚴(yán)重的路段基本維持原有路面高程，其余路段盡量利用原有路的強(qiáng)度考慮加鋪方案，在縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，縱斷適當(dāng)抬高。在擬合設(shè)計(jì)中，要對(duì)明式構(gòu)造物的距離進(jìn)行有效控制，在路基設(shè)計(jì)中，保證其在10～20 cm的范圍內(nèi)變化。

(2)路線縱面擬合設(shè)計(jì)。

在進(jìn)行路線縱面擬合設(shè)計(jì)，將隧道和各明式構(gòu)造物作為重要影響因素，通過分段擬合和分幅擬合的方式減少誤差。一般改擴(kuò)建高樓公路路線的設(shè)計(jì)原則是“寧填勿挖”，避免施工過程中出現(xiàn)意外安全事故。

設(shè)計(jì)階段對(duì)K250+950～K251+600縱斷由初步設(shè)計(jì)最大加鋪37 cm調(diào)整為22 cm，K254+145～K256+290縱斷由初步設(shè)計(jì)最大加鋪40 cm調(diào)整為10 cm，K257+825～K258+255縱斷由最大加鋪38 cm調(diào)整為15 cm，K268+045～K268+760縱斷由初步設(shè)計(jì)最大加鋪40 cm調(diào)整為22 cm。

設(shè)計(jì)人員要全面考慮明式構(gòu)造物的擬合誤差，綜合分析其應(yīng)力分布，然后保證改擴(kuò)建工程的整體結(jié)構(gòu)。根據(jù)初步設(shè)計(jì)批復(fù)，原則同意采用瀝青混凝土路面方案及其結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)。在大中橋、分離立交等構(gòu)造物和路面破壞嚴(yán)重的路段，采取挖補(bǔ)加鋪的辦法，基本維持原有路面高程。其余，路段原則上在原路面上進(jìn)行加鋪，縱斷面適當(dāng)抬高略高于線面層采用5+7 cm雙層SBS改性瀝青混凝土，上基層采用10 cm瀝青碎石；利用舊路部分的下基層采用15 cm水泥穩(wěn)定碎石。

(3)高速公路線形設(shè)計(jì)。

從安全、施工和老高速公路的平縱組合情況等方面綜合考慮，如曲線半徑和曲線線形銜接，以對(duì)老高速公路的線形進(jìn)行合理調(diào)整，尤其是針對(duì)事故多發(fā)路段和線形組合不合理的路段，必須采取有效補(bǔ)救措施?，F(xiàn)在互通存在的問題有：①收費(fèi)站車道數(shù)少，在節(jié)假日前后和每天交通量高峰期，在收費(fèi)站出、入口常會(huì)出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，極大影響到高速公路的通行能力；②平、縱線形設(shè)計(jì)不合理，主要是收費(fèi)站與匝道間采用小半徑大縱坡銜接，從而導(dǎo)致交通事故頻發(fā)。設(shè)計(jì)人員首先將收費(fèi)站設(shè)置在直線上，把收費(fèi)車道數(shù)增加至三進(jìn)五出，及時(shí)增加限速標(biāo)志和安全警告設(shè)施，以提高通行能力和安全性。進(jìn)行分離路段設(shè)計(jì)中，要合理分離路段斷面與原有高速公路的銜接問題，從而保證高速公路的平整性。

4 結(jié)束語

通過對(duì)改擴(kuò)建高速公路路線設(shè)計(jì)研究分析，設(shè)計(jì)人員要注意多方面的影響，結(jié)合原有的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)，運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和手段，滿足現(xiàn)代高速公路發(fā)展的實(shí)際需求。

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2015-05-11

U416.1

C

1008-3383(2015)12-0032-01