王進
摘要:里下河地區(qū)腹部屬淮河水系,水系發(fā)育,湖沼密布,河、渠縱橫,為水網化地區(qū)。在該地區(qū)建設高速公路經驗較少。本文通過興泰高速公路設計實例,對里下河地區(qū)高速公路建設項目的一些特點及設計原則進行了一定的思考,以期為該地區(qū)高速公路設計提供一定的借鑒。
關鍵詞:里下河地區(qū);高速公路;設計
一、概述
本文以阜興泰高速公路興化至泰州段(以下簡稱興泰高速)為例,對里下河地區(qū)高速公路建設項目的一些特點及設計原則進行了一定的思考,以期為該地區(qū)高速公路設計提供一定的借鑒。項目區(qū)域屬里下河腹部淮河水系,水系發(fā)育,湖沼密布,河、渠縱橫,為水網化地區(qū)。泄水大致由西南而趨東北,東向注入串場河,北向注入興鹽界河。里下河腹部內部無明顯的水系周界,水文情勢比較復雜。老河網縱橫交錯,自然河道大多寬淺淤塞,有網無綱,通過聯圩并圩,逐步改造、整治、疏通了河網骨干河道,形成了以射陽河、新洋港、黃沙港、斗龍港等四港自排入海為主,以江都站、高港站、寶應站分別通過新通揚運河、泰州引江河、潼河抽排入江為輔的排水體系。
二、工程概況
興泰高速是江蘇省高速公路網的重要組成部分,路線起自興化南臨城鎮(zhèn),經興化陳堡鎮(zhèn)、周莊鎮(zhèn)之間,至泰州市姜堰區(qū)淤溪鎮(zhèn)西,跨越泰東河后順接擬建的泰高高速,路線全長約35公里。
三、里下河地區(qū)主要控制因素分析
高速公路設計一般控制因素有區(qū)域規(guī)劃、地形地物、路網布局、水系分布、電力設施分布等,本文對常規(guī)的控制因素不展開論述,僅對里下河地區(qū)獨特的控制因素進行分析。
1、區(qū)域村莊分布
里下河地區(qū)歷史上在河流交匯、拐彎處易形成居民點,村莊多為團狀分布。與其他沿河、沿路條狀分布的村莊不同,路線一旦穿過這些團狀村莊,造成的拆遷工程量巨大,會有很大的社會不良影響。因此,路線布設時應避讓團狀村莊,減少拆遷工程。
2、區(qū)域水系及圩區(qū)分布
項目區(qū)域屬里下河腹部淮河水系,水系發(fā)育,湖沼密布,河、渠縱橫,為水網化地區(qū),水文情勢比較復雜。項目區(qū)域均位于里下河圩區(qū),分為農業(yè)圩(又稱圩口)和滯澇圩。圩堤按50年一遇標準修建,不破圩情況下圩內最高水位為2米,圩外河流現狀百年一遇洪水位為4.18米。項目區(qū)域雨澇災害嚴重,地區(qū)澇水出路主要有三:一是經鹽城地區(qū)沿海四大港自排入海;二是由沿江高港樞紐、江都樞紐抽排入江;三是里下河地區(qū)自有湖蕩、河網滯蓄,即“上抽、中滯、下排”,其中利用自有湖蕩、河網滯蓄是區(qū)域防洪排澇的重要手段,因此沿線的滯澇圩對本項目影響較大,工程實施應不影響該地區(qū)防洪排澇,并且需結合水文防洪專題開展工作。本項目路線自南向北沿線穿越興化、姜堰22個生產圩,項目在陳堡鎮(zhèn)與第二批滯澇圩—陳堡西北圩(編號Ⅱ134)較近,該滯澇圩屬于陳堡草蕩,在興化水位達到2.83m時破圩滯洪,滯澇面積3.997km2。選線時應予以避讓。
3、油田設施
里下河地區(qū)因為獨特的地理原因,地下有石油資源,探明總儲油量約2000萬噸,預計可開采30余年,目前年產40萬噸原油。路線布設時,應避讓采油井及其儲油設施,跨越輸油管道時還需考慮設置橋梁或蓋板涵等構造物。
四、里下河地區(qū)高速公路總體設計原則
1、切實貫徹“六個堅持、六個樹立”的設計理念,注重公路建設以人為本、安全至上、可持續(xù)發(fā)展的基本要旨,結合沿線地方特色,努力營造安全之路、環(huán)保之路、和諧之路。
2、積極響應高速公路節(jié)能減排要求,打造“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、節(jié)能低碳型”的高速公路。
3、根據地形地貌特點,路線選線堅持地形選線、地質選線、環(huán)保選線原則,盡量減少建筑物拆遷。
4、深入分析里下河圩區(qū)水位特點,合理應用水文分析成果,在確保防洪要求的前提下,盡量降低路堤高度,減少工程投資。
5、根據項目水系發(fā)達,溝渠河流眾多的特點,做好防護排水等設計,盡量減小對地方排灌體系的影響。
6、應用“系統(tǒng)工程”的理念,各專業(yè)協(xié)同設計,使本公路成為一個有機統(tǒng)一體。同時進行精細化創(chuàng)優(yōu)設計,針對以往高速公路設計中出現的問題,提出針對性措施。
五、里下河地區(qū)高速公路路線平面布設原則
1、路線方案需與總體規(guī)劃相協(xié)調,并處理好與各級城鎮(zhèn)規(guī)劃的關系,在帶動地方經濟發(fā)展的同時,盡可能減少對地方長遠發(fā)展的影響,在此基礎上力求路線順捷,以減小建設里程和運營里程;
2、合理選擇路線與沿線主要交叉道路的交叉位置,特別是與互通被交路的交叉位置,綜合考慮周邊的地形地物情況,減小斜交角度,力求減小立交規(guī)模;
3、合理選擇與沿線主要航道的交叉位置,盡量減小斜交角度,以減小主橋跨徑,減小橋梁規(guī)模,滿足水利防洪要求;
4、盡量避免廠房拆遷,避讓團狀村莊,減少建筑物拆遷,特別是沿線的學校、寺廟;
5、路線盡量避讓滯澇圩,滿足水利與防洪的要求;
6、起終點位置做好對接和協(xié)調,保證設計、施工階段銜接順暢。
六、里下河地區(qū)高速公路路線縱斷面設計原則
1、節(jié)約用地,保護土地資源,盡量降低路基填土高度;
2、合理選擇高速公路與沿線被交道路的上跨、下穿方式,在盡量不影響沿線居民的出行前提下,盡量降低路基填高;
3、滿足高速公路的縱斷面線形指標要求,互通區(qū)結合其型式,以滿足視距為要求,合理采用縱斷面指標,降低工程規(guī)模;
4、綜合考慮區(qū)域防洪因素,滿足跨越外河百年一遇洪水位要求。滿足外河圩堤規(guī)劃高程及防汛通道設置要求。同時滿足跨越航道的凈空要求。
5、綜合考慮沿線城鎮(zhèn)現狀與遠期規(guī)劃,對部分通道進行歸并,盡量減少通道數量,適當提高通道標準,滿足跨越公路、通道的凈空要求,控制繞行距離。通道布置時考慮可讓汽車和農業(yè)機械繞行一定距離,但盡量減少行人和非機動車的繞行;
6、需滿足路基設計洪水位。對不受控制段落,在滿足排水條件的前提下,路線縱坡采用坡率小于0.3%的緩坡,降低路基填土高度。
7、滿足路基處于干燥或中濕狀態(tài)要求,盡量保證路基最小填土高度1.8m。
8、滿足沿線行船箱涵標高及凈高要求。
沿線地方生產河中仍有通行打水船的需要。經調查及與地方協(xié)調,設置箱涵的通行凈高為2.5m,涵洞頂板下緣高度不小于3.831 m(廢黃河高程4.0m)。原因如下:
①本項目常水位為1.0-1.3m,采用4m高度的箱涵,可以滿足通行凈高2.5 m的要求,也同時滿足了船舶吃水深度的要求。
②根據現場調查的情況,大多數現狀跨河建筑物的頂面高程為4.5m左右,客觀驗證沿線地方的要求是基本合理的。
③對沿線打水船的高度進行了調查,最高處為打水管,其出水口距水面一般高度在1.6-2.0m。由于高速公路路基較寬,涵洞較長,打水船出于安全考慮,在過涵洞時以人工操作為主。打水船船身高出水面為0.5-0.7m,再考慮村民撐船的操作空間,如采用過低的通行凈高,對沿線群眾的日常生活的確會造成一些影響,
④結合當地在建省道通船河流涵洞設置工程經驗,結合縱斷面設計,考慮一般采用4 X4 m的箱涵。
9、注重超高緩和段縱斷面設計,保證合成縱坡滿足規(guī)范要求。
10、縱斷面線形順捷,指標運用得當。
七、結語
對于里下河地區(qū)高速公路的建設,設計時需要充分重視區(qū)域獨特的地質情況及復雜的水文條件,路線布設時,需協(xié)調好要沿線團狀村莊、圩區(qū)、油田等特殊設施的關系,滿足區(qū)域防洪排澇特殊要求,為地方社會生產生活提供強有力的保障。
(作者單位:中設設計集團股份有限公司)