京澳高速駐信段路基加倍設(shè)計(jì)研究

京澳高速駐信段路基加倍設(shè)計(jì)研究

1產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要進(jìn)一步整合京滬高速公路開通至信陽（河南省界）段是國家高速公路網(wǎng)和河南省公路網(wǎng)主要骨架的重要組成部分。北接京港高速公路河南站段，南接京港高速公路湖北省大悟段，北接首都北京港高速公路，南接廣東沿海地區(qū)。它不僅是中國南北交通的動(dòng)脈，也是河南省南北最繁忙的運(yùn)輸通道。這是河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“支柱”之一。目前實(shí)際服務(wù)水平基本處在三級(jí),2013年本路段交通量將達(dá)到30600pcu/d,2032年將達(dá)到75622pcu/d,已不能滿足發(fā)展的需要;可見該路段的改建擴(kuò)容的必要性較為緊迫。2設(shè)計(jì)速度及收費(fèi)原有駐信高速公路設(shè)計(jì)采用部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ-97),路線全長136.7km,按雙向四車道高速公路建設(shè),平原微丘區(qū)路段(駐馬店至信陽)設(shè)計(jì)速度120km/h,路基寬度28.0m,山嶺重丘區(qū)路段(信陽至九里關(guān))設(shè)計(jì)速度100km/h,路基寬度26.0m;橋梁設(shè)計(jì)荷載汽車-超20級(jí),掛車-120。實(shí)行全部控制出入和收費(fèi)管理。本項(xiàng)目自2003年底通車以來,交通流量持續(xù)快速增長,雖然道路目前尚處在二級(jí)服務(wù)水平,但由于近幾年來大噸位和超載貨車增多等原因,路面和橋面鋪裝的平整度下降以及車轍、坑槽等現(xiàn)象出現(xiàn),道路狀況一直不盡人意,養(yǎng)護(hù)維修工作量日益增大,小修小補(bǔ)年年不斷,導(dǎo)致公路實(shí)際服務(wù)水平下降。3擴(kuò)大設(shè)計(jì)的選擇3.1原路交通規(guī)劃布局高速公路改擴(kuò)建從總體大方案上來說有在現(xiàn)有高速基礎(chǔ)上改擴(kuò)建和按高速公路標(biāo)準(zhǔn)新建復(fù)線擴(kuò)容兩種方案。對(duì)駐信高速公路是在原路基礎(chǔ)上按整體式路基雙側(cè)加寬為標(biāo)準(zhǔn)八車道進(jìn)行擴(kuò)容,以達(dá)到提高公路的通行能力,還是新建復(fù)線提高通道的通行能力,滿足運(yùn)輸?shù)囊?從社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、路網(wǎng)布局、通行能力與交通安全、對(duì)沿線城市發(fā)展的影響、占用土地與環(huán)境保護(hù)、地形條件及工程投資、技術(shù)方案及實(shí)施的難易程度等方面進(jìn)行綜合比較論證,雖然新建復(fù)線四車道高速公路方案可以形成新的經(jīng)濟(jì)帶,在一定程度上帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,并有利于減輕沿線主要城市的交通壓力,提高路網(wǎng)密度。同時(shí)在設(shè)計(jì)、施工及質(zhì)量保證措施等方面可以避免因改擴(kuò)建而增加的難度,并避免對(duì)京港澳高速公路(G4)的通行造成影響。但是原路改擴(kuò)建方案社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益好,有利于交通量吸引,對(duì)沿線城市遠(yuǎn)期發(fā)展有利,路網(wǎng)布局合理,尤其是占用土地較少,對(duì)環(huán)境影響較小,節(jié)省投資,經(jīng)濟(jì)效益較好,其綜合優(yōu)勢(shì)較大,見表1。京港澳高速公路駐馬店至信陽(豫鄂省界)段選擇在原路基礎(chǔ)上改擴(kuò)建方案。3.2路面、橋梁、立交的拼接本項(xiàng)目高速公路路基加寬是采用整體式路基還是分離式路基,經(jīng)分析認(rèn)為:分離式路基施工期間可避免對(duì)現(xiàn)有高速公路通行的影響,避免了路基、路面、橋涵、立交的拼接,但是具有占地多、工程量大、拆遷大、對(duì)環(huán)境影響較大、路基間邊溝排水困難等缺點(diǎn)。而整體式路基具有占地少、拆遷小、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),具有明顯的綜合優(yōu)勢(shì)。因此本項(xiàng)目對(duì)于地形簡單的平原微丘區(qū)路段采用在原路基礎(chǔ)上雙側(cè)加寬八車道方案,對(duì)于地形復(fù)雜的山嶺重丘區(qū)路段改擴(kuò)建因地制宜,采取“易合則合、易分則分”的原則,采用在原路基礎(chǔ)上單側(cè)加寬、分離式路基加寬八車道方案改擴(kuò)建,見圖1。3.2.1雙側(cè)加深方案比選主要控制因素為與相鄰項(xiàng)目的銜接、地形、地質(zhì)、浉河。此路段位于平原微丘區(qū),長113.559km。該段路線線形順暢連續(xù),沿線地形、地物簡單,路基、構(gòu)造物雙側(cè)加寬容易不復(fù)雜,沒有控制雙側(cè)加寬的制約因素,從工程造價(jià)、保通方案、加寬后公路通行能力以及行車安全等角度進(jìn)行綜合比選后認(rèn)為雙側(cè)加寬方案優(yōu)勢(shì)明顯。所以,該段采用整體式雙側(cè)加寬方式。3.2.2k115+400方案主要控制因素為沿線地形、路線線形、靈山互通式立交。此段路線長4.591671km,路線經(jīng)靈山互通式立交,到達(dá)靈山鎮(zhèn)西北。K114+900~K115+700為靈山互通式立交段(見圖2),從圖中可見,主線右側(cè)控制點(diǎn)較多,如靈山互通收費(fèi)管理站、深路塹、小半徑平曲線等,從改善平面線形、減小工程量和降低造價(jià)的角度出發(fā),在路線左側(cè)進(jìn)行加寬的方案較為合理;從線形變換的角度出發(fā),如采用雙側(cè)加寬,出靈山互通后即進(jìn)入分離式路基方案,由于受既有橋梁位置限制,出靈山互通向港澳方向沒有合適的位置設(shè)置漸變段。所以,該段改造方案采用左側(cè)拼寬方案,加寬方式詳見圖3。3.2.3道路生態(tài)恢復(fù)難度主要控制因素為沿線地形、董寨國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。此段路線長20.158127km,路線所經(jīng)路段為山嶺重丘區(qū),老路建設(shè)過程中出現(xiàn)多處的深挖高填路段,多級(jí)挖方邊坡段落很多,沿線錨桿加固邊坡,支擋構(gòu)造物等防護(hù)工程繁多,工程復(fù)雜,工程量巨大,很多棄土堆就在原路線附近且量大,該段既有老路位置地形條件復(fù)雜、地質(zhì)破碎,改擴(kuò)建控制因素多,若在原路單側(cè)或雙側(cè)加寬,勢(shì)必需要對(duì)原路現(xiàn)有的支擋構(gòu)造物、錨固的邊坡、穩(wěn)定的棄土堆等進(jìn)行破壞清除,形成挖深更大的斷面,一方面會(huì)造成山體的不穩(wěn)定及路基的不穩(wěn)定,影響行車安全以及存在施工組織協(xié)調(diào)較困難等諸多問題;另一方面會(huì)對(duì)老路兩側(cè)多處防護(hù)完善的棄土(石)堆等造成二次破壞,會(huì)對(duì)整個(gè)路段的自然環(huán)境造成巨大破壞而且該段還位于董寨國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)緩沖區(qū),從環(huán)境保護(hù)的法律層面上難以逾越。所以,該段采用新建單向四車道分離式路基的改擴(kuò)建方案。3.2.4項(xiàng)目建設(shè)方案設(shè)計(jì)主要控制因素為路線終點(diǎn)和湖北銜接段?？紤]到本項(xiàng)目終點(diǎn)與湖北省京港澳高速公路大悟段相接,湖北省境內(nèi)地形較為平坦,故采用整體式雙側(cè)加寬方案。4雙側(cè)整體式加速度方案根據(jù)本項(xiàng)目加寬方案的研究可知,加寬方式在不同的周邊地形條件下,會(huì)有不同的性能和特點(diǎn)。在平原區(qū)周邊征地拆遷等控制性因素影響不大的情況下,采用雙側(cè)整體式加寬方案是最優(yōu)的選擇。在山嶺或周邊征地拆遷等控制性因素影響較大難以進(jìn)行雙側(cè)加寬的情況下,單側(cè)加寬方案和分