徐光斌 魯聰
摘 要:本文結(jié)合107國(guó)道咸寧市赤壁段改擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)國(guó)道107赤壁市繞城段下穿武廣高鐵立交后緊接著上跨京港澳高速公路段路線三個(gè)方案進(jìn)行相關(guān)論述。對(duì)公鐵立交的路線線形方案和上跨京港澳高速的節(jié)點(diǎn)做了充分地比較論證,綜合了多方影響因素,選擇了最優(yōu)的實(shí)施方案。
關(guān)鍵詞:區(qū)間控制因素;路線方案比選;分離式路基;公鐵立交
中圖分類號(hào):U443 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2018)05-0114-02
1 項(xiàng)目概況
107國(guó)道咸寧市赤壁段改擴(kuò)建工程全長(zhǎng)68.436Km,路線經(jīng)過官塘驛、中伙鋪、埔圻、茶庵嶺、趙李橋等鎮(zhèn)。項(xiàng)目全線采用設(shè)計(jì)速度80Km/h的雙向四車道一級(jí)公路,整體式路基寬度24.50m,分離式路基寬12.75m。國(guó)道107赤壁市繞城段是其中一段。繞城段主要控制點(diǎn):京廣鐵路、中伙工業(yè)園、武廣高鐵、京港澳高速。重點(diǎn)研究項(xiàng)目K21+400~K23 +500段路線平縱面線形的優(yōu)化方案。該段落采用分離式路基下穿武廣高鐵和采用整體式路基上跨京港澳高速,高鐵與高速公路之間直線距離約為780米,一級(jí)公路和高速公路的凈空要求均不低于5.2米。因此考慮路線設(shè)計(jì)的制約因素較多,如何合理布線,選擇最優(yōu)方案是該項(xiàng)目能否實(shí)施成功的關(guān)鍵之一。
2 路線走廊分析
2.1 區(qū)間的控制因素
(1)布線區(qū)間里程較短,直線長(zhǎng)度僅有約780米。結(jié)合京港澳高速縱斷面的高程要求,路線需下穿武廣高鐵、上跨高速公路,保證兩處立交橋下凈空滿足不小于5.2米的建筑限界及縱坡的要求,路線應(yīng)適當(dāng)增長(zhǎng)。(2)武廣高鐵段路線采取下穿高鐵既有橋梁,橋梁?jiǎn)慰缈鐝綖?2米,凈跨為29.6米。由于路線與高鐵斜交,且斜交角度為60°,因此采取整體是路基不能從單孔直接通過,需采取分離式路基。路基邊緣不能侵占高鐵橋梁承臺(tái),且距離橋臺(tái)保證一定的安全距離。(3)路線布設(shè)應(yīng)考慮中伙工業(yè)園的規(guī)劃。中伙工業(yè)園又叫光谷赤壁工業(yè)園,光谷赤壁產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃面積10平方公里,分三期建設(shè),現(xiàn)已部分開工建設(shè)。該項(xiàng)目在K15-K21段穿越中伙工業(yè)園,線位應(yīng)根據(jù)規(guī)劃調(diào)整,線位沿規(guī)劃東側(cè)外圍及北側(cè)橫四路既中伙工業(yè)園外圍規(guī)劃區(qū)域敷設(shè)。(4)應(yīng)滿足區(qū)域內(nèi)外的交通需要,維持區(qū)域內(nèi)交通的暢通及交通運(yùn)輸?shù)目焖俸透咝?;確保交通安全和提供優(yōu)質(zhì)運(yùn)輸服務(wù);維護(hù)生態(tài)平衡、防止水土流失、方便人民生活、滿足防災(zāi)和減災(zāi)的需要。(5)路線的縱面結(jié)合路線平面充分考慮地形條件,確保平縱線形連續(xù)順暢,與周圍環(huán)境景觀協(xié)調(diào)。在滿足各種交叉的凈空要求及沿線設(shè)計(jì)水位要求的前提下,盡量避免高填深挖。減少工程規(guī)模、盡量避免拆遷房屋、盡量避免占用耕地、保護(hù)土地資源各方面的要求。
2.2 路線方案的比選
(1)推薦方案路線左幅從武廣高鐵18#-19#墩間橋孔下穿,中心樁號(hào)為ZK22+022.2,交角為62°;路線右幅從武廣高鐵17#-18#墩間橋孔下穿,中心樁號(hào)為YK22+006.6,交角為60°。路線上跨京港澳高速中心樁號(hào)為K22+867.3,交角為55°。上跨橋梁采用5×30+2×35+30米預(yù)應(yīng)力砼小箱梁,橋梁長(zhǎng)度227米。主要優(yōu)點(diǎn):路線較為順直,視距良好,分離式路基里程較短,占用土地面積較少。橋梁長(zhǎng)度最短。缺點(diǎn):由于武廣高鐵至京港澳高速區(qū)間路線長(zhǎng)度860.7米,路線跨越京港澳高速前段縱坡采用4%的橋梁縱坡較其他兩方案縱坡較大;路線跨越京港澳高速后,沿山體邊緣布線,土石方數(shù)量較大,挖方路基防護(hù)工程也相應(yīng)增大。(2)方案二路線左幅從武廣高鐵19#-20#墩間橋孔下穿,路線交角相對(duì)較小。橋梁大樁號(hào)邊緣下方正好有一處泉眼被路線占?jí)?。該泉眼水資源豐富,供附近村民長(zhǎng)期使用,不能直接占?jí)?,需設(shè)置構(gòu)造物跨越??缭骄└郯母咚贅蛄洪L(zhǎng)度377米,橋梁規(guī)模較大。跨越處需拆遷1-8米車行通道,結(jié)合地方道路的通行要求,需另外設(shè)置一處車行通道恢復(fù)村道的暢通。跨越高速公路后從村莊中心穿過,拆遷量相對(duì)較大,同時(shí)帶來(lái)一些交通安全隱患,該方案經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、綜合比選分析后,推薦方案優(yōu)勢(shì)較為明顯。(3)方案三路線左右幅均與推薦方案的線形保持一致,經(jīng)過武廣高鐵后向西展線。區(qū)間路線長(zhǎng)度1223.6米,跨越京港澳高速之前的縱坡可以控制在2.5%范圍內(nèi),優(yōu)化了縱面線形,跨越高速公路后的地形相對(duì)平坦,主要以填方為主。但是,由于該線位進(jìn)入了中伙工業(yè)園規(guī)劃區(qū)域,對(duì)工業(yè)園的道路分割影響較大;分離式路基的長(zhǎng)度較推薦方案也增長(zhǎng)了約150米,在路基左幅ZK22+524處占?jí)毫送ㄓ嵲O(shè)施;跨線橋采用5×30+2×35+7×30預(yù)應(yīng)力砼小箱梁,橋梁長(zhǎng)度為437米,橋梁規(guī)模明顯偏大;采取填方路基,占?jí)焊孛娣e也相對(duì)較大。
綜合比選后,推薦方案成為該項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)方案,也是項(xiàng)目實(shí)施的最終方案。
3 路基標(biāo)準(zhǔn)斷面設(shè)計(jì)
3.1 整體式路基、分離式路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面
按照交通部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2014),本項(xiàng)目整體式路基寬度為24.5m,其路幅構(gòu)成為:0.75m土路肩+3.00m硬路肩(含0.5m右側(cè)路緣帶)+2×3.75m行車道+0.5m路緣帶+1.0m中央分隔帶+0.5m路緣帶+2×3.75m行車道+3.00m硬路肩(含0.5m右側(cè)路緣帶)+0.75m土路肩。
分離式路基寬度為12.75m,其路幅構(gòu)成為:0.75m土路肩+0.75m路緣帶+2×3.75m行車道+3.0m硬路肩(含0.5m右側(cè)路緣帶)+0.75m土路肩。
本段落分離式路基采取左、右幅路基中線各偏置整體式路基中線4.75米的車道中心線作為分離式路基中線。
3.2 武廣高鐵橋下斷面設(shè)計(jì)
橋下斷面寬度保證行車道寬度、硬路肩寬度、右側(cè)路緣帶寬度,寬度為11.25米,兩端通過路基漸變的形式與其對(duì)接。根據(jù)下穿高鐵設(shè)計(jì)的相關(guān)要求,橋下采取U型槽通過,U型槽單幅長(zhǎng)度為60米。
4 路線平、縱面的設(shè)計(jì)
分離式路基左幅起點(diǎn)所接整體式路基的線形是圓曲線,路線交點(diǎn)為右偏角,半徑為1350米,分幅路基起點(diǎn)的曲率和方位角均與整體式路基線形保持一致,向左側(cè)偏置4.75米,偏置后的路線半徑為1345.25米。接緩和曲線,長(zhǎng)度為160米,然后接直線。采用園-緩-直相連接的三單元曲線方案。
分離式路基右幅起點(diǎn)圓半徑為1354.75米,采用卵形曲線,通過長(zhǎng)度為160米的緩和曲線,過渡至圓曲線半徑3500米,然后反向徑接S型曲線,徑接的圓曲線半徑為5000米,然后與整體式路基線形相接。
縱斷面設(shè)計(jì)中充分考慮左、右分幅路基的高差,路基沒有獨(dú)立分離之前縱斷面高程基本保持一致,且超高旋轉(zhuǎn)方向基本相同,在圓曲線半徑大于2500米段落未設(shè)置超高。
縱斷面設(shè)計(jì)中主線下穿武廣高鐵處橋下豎曲線最低點(diǎn)不應(yīng)設(shè)置在橋梁投影范圍內(nèi),避免高鐵橋梁范圍內(nèi)因積水而存在的安全隱患。
平、縱面組合得當(dāng),滿足平包豎的要求。能起誘導(dǎo)視線的作用,平縱面線形平順、流暢。
路線的線形布設(shè),滿足現(xiàn)行規(guī)范技術(shù)指標(biāo)的要求。保證在下穿武廣高鐵段路基邊緣距離橋墩至少保證留有3米空間范圍,且未占?jí)簶蛄撼信_(tái)。
5 結(jié)語(yǔ)
對(duì)于國(guó)、省道繞城新建的要求也會(huì)逐步增多,這樣勢(shì)必會(huì)與普通鐵路或者高速鐵路立體交叉。因此,需要綜合考慮各方面的制約因素,選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,才能真正做到以人為本、安全舒適、生態(tài)平衡、和諧發(fā)展,達(dá)到路線與周圍景觀環(huán)境相協(xié)調(diào)的目的。
參考文獻(xiàn)
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