李祥
摘 要:以國(guó)道G345安徽鳳陽(yáng)段一級(jí)公路改建工程為背景,詳細(xì)論述了分離式路基在道路改建設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。論述了分離式路基的應(yīng)用范圍,分析了分離式路基的設(shè)計(jì)要點(diǎn)需要和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),為分離式路基建設(shè)提供技術(shù)指導(dǎo)。建議將分離式路基在公路設(shè)計(jì)中靈活的運(yùn)用,為建設(shè)安全、經(jīng)濟(jì)、高效、綠色的公路服務(wù)。
關(guān)鍵詞:分離式路基;應(yīng)用范圍;設(shè)計(jì)要點(diǎn);注意事項(xiàng)
0 前言
公路路基一般都采用整體式路基,在一些特殊路段或有一些特殊要求的路段,比如由于地形、地貌、造價(jià)、拆遷或其他原因,不得以而采用分離式路基,即往返兩幅路基在水平或高差上相隔一定距離。分離式路基相比整體式路基有設(shè)計(jì)施工靈活、能降低建設(shè)總造價(jià)、能減少拆遷、繞開(kāi)特定保護(hù)點(diǎn)、能有效利用地形地勢(shì)減少填挖量、能減少生態(tài)環(huán)境的破壞、能豐富路容等一系列優(yōu)點(diǎn)。也有一個(gè)需要考慮的問(wèn)題,就是分離式路基中間空余土地價(jià)值利用問(wèn)題。分離式路基和整體式路基并沒(méi)有技術(shù)上的優(yōu)劣,但分離式路基的運(yùn)用更加靈活多變,適應(yīng)性也更強(qiáng)。在注重保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低造價(jià)、減少拆遷的今后,分離式路基將會(huì)得到更普遍的運(yùn)用。本文結(jié)合國(guó)道G345安徽鳳陽(yáng)段一級(jí)公路改建工程為背景,對(duì)分離式路基的運(yùn)用進(jìn)行相關(guān)的研究探討。
1 分離式路基的應(yīng)用范圍
分離式路基的應(yīng)用場(chǎng)景很多,可以是山嶺重丘,也可以是平緩地帶;可以是用地緊張的區(qū)域,也可以是用地寬松的區(qū)域;可以是為了保護(hù)環(huán)境,也可以是為了節(jié)約工程造價(jià)。總之,整體式路基運(yùn)用有問(wèn)題時(shí),就可以考慮使用分離式路基。下面列舉了分離式路基應(yīng)用的幾種常見(jiàn)場(chǎng)景。
(1)運(yùn)用在山嶺重丘區(qū)。相對(duì)于整體式路基而言,分離式路基往往可以有效避免深挖方和高填方,可以有效避開(kāi)工程地質(zhì)病害區(qū),可以減少對(duì)環(huán)境的破壞。分離式路基可以倚勢(shì)走形,能更好的適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?,因而也可以有效減少路基防護(hù)工程,直接降低了工程造價(jià)。
(2)運(yùn)用在平緩地帶。平緩地帶一般修筑整體式路基。但在面臨局部地勢(shì)起伏大,在公路附近征地拆遷難或者貴,在有需要避開(kāi)的文物保護(hù)單位,或者在有水庫(kù)河谷等設(shè)計(jì)往返雙線(xiàn)有較大的障礙的平緩地帶,采用分離式路基可以有效的繞開(kāi)這些區(qū)域,另辟蹊徑的另外選線(xiàn),分開(kāi)往返兩幅路基,減少了有障礙的平緩地帶的用地面積。同時(shí),也能減少填挖方、征地拆遷或遷移文物的動(dòng)作,有效的降低公路建設(shè)的整體造價(jià)。
(3)繞開(kāi)用地緊張區(qū)域。用地緊張區(qū)域通常是局部區(qū)域,如果在該區(qū)域強(qiáng)行征地、用地,可能會(huì)造成該地的用地更加緊張。采用分離式路基,選擇繞開(kāi)該區(qū)域,重新選線(xiàn),有效的避開(kāi)了用地緊張的問(wèn)題,也會(huì)有效的減少公路建設(shè)的總體費(fèi)用。
(4)運(yùn)用在長(zhǎng)大縱坡地段。分離式路基可以設(shè)計(jì)成分開(kāi)的兩幅路。在長(zhǎng)大縱坡地段,可以選用坡度小的、相對(duì)平坦的路線(xiàn)作為下坡路線(xiàn),車(chē)輛下坡更為安全。同時(shí),分離式路基采用分開(kāi)的上下行線(xiàn)路,在長(zhǎng)大縱坡路段往往能提供更寬的路側(cè)邊際,能減少路段發(fā)生車(chē)輛沖出道路的交通事故。也能避免下坡車(chē)輛失控,導(dǎo)致的上下行車(chē)輛的對(duì)碰事故。
(5)需擴(kuò)寬路幅,但受原路幅寬度及交通限制。由于前期交通流量小、公路等級(jí)低,公路的設(shè)計(jì)寬度窄。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生活水平提高,車(chē)輛保有量增大,道路服務(wù)能力降低,原有道路不再滿(mǎn)足現(xiàn)有通行能力的要求,需擴(kuò)寬路幅,但原有道路已沒(méi)有大路幅的可能,或成本巨大,采用分離式路基設(shè)計(jì)時(shí),重新選線(xiàn),有效降低用地成本?;蛘咭蛟€(xiàn)路橋梁、隧道等交通交叉影響,采用整體式路基改造費(fèi)用巨大,采用分離式路基,費(fèi)用較低。
(6)近期低等級(jí),遠(yuǎn)期高等級(jí)的公路。采用分離式路基先進(jìn)行半幅路面通車(chē),待交通量增大后,再進(jìn)行另半幅的建設(shè)。按照一次規(guī)劃、分期實(shí)施的理念進(jìn)行設(shè)計(jì),既能滿(mǎn)足近期交通需求,又能為遠(yuǎn)期的工程建設(shè)留有余地。
2 背景項(xiàng)目工程概況
國(guó)道G345中的安徽鳳陽(yáng)段S307一級(jí)公路改建工程是國(guó)道G345江蘇啟東至西藏那曲的東西方主干道,安徽鳳陽(yáng)段也是該縣極為重要的東西交通要道,承擔(dān)著過(guò)境交通和區(qū)域交通的雙向壓力,交通流量巨大。該路段目前交通等級(jí)較低,交通極為混雜、擁擠,已成為制約該地區(qū)經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸業(yè)的瓶頸,道路的升級(jí)改造已刻不容緩。該改建工程需要將車(chē)道由雙向四車(chē)道改建為雙向六車(chē)道,設(shè)計(jì)速度由原來(lái)的60 km/h提升為80 km/h。受道路兩旁街道原有建筑物、高速公路、河道、溝渠的影響,改擴(kuò)建時(shí)部分路基采用分離式路基。整體式路基寬24.5 m,分離式路基單幅路基寬度12.25 m。
2.1 整體式路基橫斷面設(shè)置
除分離式路基以外的一般公路段采用整體式路基斷面,路基寬25.5 m。橫斷面布置為:0.75 m土路肩+2.5 m硬路肩+2×3.75 m行車(chē)道+0.5 m路緣帶+3.0 m中央分隔帶+0.5 m路緣帶+2×3.75 m行車(chē)道+2.5 m硬路肩+0.75 m土路肩=25.5 m。
2.2 分離式路基設(shè)置
K19+795.607~K21+200石塘水庫(kù)路段和K22+779.44~K24+000高速下穿段采用分離式路基。K19+795.607~K21+200石塘水庫(kù)路段老路左側(cè)為石塘水庫(kù)堤壩,右側(cè)為水庫(kù)排水泄洪干渠,老路加寬工程量較大。老路平面為反向彎道,線(xiàn)形不良,為事故多發(fā)路段。鑒于老路現(xiàn)狀,為保證道路交通安全,合理降低工程造價(jià),設(shè)計(jì)采用分離式路基方案:利用老路作為分離式路基左幅;在老路右側(cè)水庫(kù)排水泄洪干渠外側(cè),結(jié)合道路整體線(xiàn)形,合理新建分離式路基右幅。分離式路基單幅寬度為12.25 m,分離式路基長(zhǎng)度1.405 km。
K22+779.44~K24+000高速下穿段,路段位于寇廟街道與橋西街道之間,G345老路于K23+200處下穿在建蚌淮高速至寧洛高速連接線(xiàn),下穿處高速上跨橋?yàn)?×25 m小箱梁結(jié)構(gòu),橋梁與現(xiàn)狀道路斜交25度。高速上跨橋橋梁跨徑相對(duì)較小,現(xiàn)狀道路與橋梁斜交角度較大,道路整體下穿現(xiàn)狀單孔通道難度較大。道路下穿在建蚌淮高速至寧洛高速連接線(xiàn)東側(cè)為寇廟街道,西側(cè)為灌溉干渠、橋西村莊及板橋河,老路下穿高速連接線(xiàn)兩側(cè)制約道路加寬因素較多,道路下穿高速連接線(xiàn)加寬改建較為困難。故采用分離式路基方案。利用老路作為分離式路基右幅,在老路左側(cè)灌溉渠外側(cè),結(jié)合道路整體線(xiàn)形,合理新建分離式路基左幅。分離式路基單幅寬度為12.25 m,分離式路基長(zhǎng)度1.22 km。
3 分離式路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1 平面設(shè)計(jì)
平面設(shè)計(jì)時(shí),分離式路基和整體式路基設(shè)計(jì)方法不同,尤其是設(shè)計(jì)線(xiàn)的取法不同:整體式路基取中心線(xiàn);分離式路基可能取兩幅路的中心線(xiàn)分別設(shè)計(jì),也可能取朝向前方向路基左側(cè)邊緣1 m的線(xiàn)為設(shè)計(jì)線(xiàn)。起終點(diǎn)確定具體做法為:先確定整體式路基的分離點(diǎn),在分離點(diǎn)處分別朝左右兩邊偏1 m得到兩個(gè)偏移點(diǎn),以?xún)蓚€(gè)偏移點(diǎn)作為分離式路基的設(shè)計(jì)起點(diǎn)。確定好分離式路基的終點(diǎn),左右偏移1 m,這兩個(gè)偏移點(diǎn)就為分離式路基的設(shè)計(jì)終點(diǎn)。
里程樁號(hào)以右幅路線(xiàn)的里程樁號(hào)為路面的里程樁號(hào)。
3.2 縱斷面設(shè)計(jì)
分離式路基縱斷面設(shè)計(jì)除了要滿(mǎn)足路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范要求外,還需要考慮路線(xiàn)對(duì)接的平順性。左右線(xiàn)的縱斷面設(shè)計(jì)按規(guī)范的要求分別進(jìn)行。分離式路基的起點(diǎn)標(biāo)高為前進(jìn)方向左側(cè)邊緣1 m處的路基標(biāo)高為起點(diǎn)標(biāo)高。終點(diǎn)標(biāo)高是以縱斷面中央分隔帶邊緣標(biāo)高為準(zhǔn)。需要注意是:分離后兩路基的最開(kāi)始一處的變坡點(diǎn)設(shè)置應(yīng)是在原整體式路基豎曲線(xiàn)切線(xiàn)的拉坡長(zhǎng)度后,確保分離式路基與原整體式路基的邊坡一致,最大限度的保證縱向的平順對(duì)接??v斷面設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量減少填挖方量,保護(hù)環(huán)境,減少地貌破壞。
3.3 新舊路基拼接
新舊路基的拼接質(zhì)量直接關(guān)系到公路的安全性和耐久性。拼接時(shí)一般采用臺(tái)階法對(duì)新舊路基拼接。分為直接拼接法和間接拼接法??筛鶕?jù)實(shí)測(cè)的地形、地質(zhì)和沉降等因素選取合適的拼接方法對(duì)新舊路基進(jìn)行拼接。
3.4 中間帶設(shè)計(jì)
分離式路基中間帶的作用是對(duì)公路進(jìn)行上下行分離,保證各車(chē)道獨(dú)立行車(chē)的安全。中間帶將公路一分為二,為起安全引導(dǎo)車(chē)輛作用,需要對(duì)中央帶兩側(cè)的路緣石采取特殊處理,采用混凝土材質(zhì)加高至50 cm~70 cm。此處加高的路緣石對(duì)司機(jī)起視覺(jué)引導(dǎo)作用,也能確保車(chē)輛不沖出道路。
3.5 排水設(shè)計(jì)
路基的排水關(guān)系到路基的穩(wěn)定性。分離式路基的排水問(wèn)題尤為突出,分離式路基中間帶是路基排水的薄弱區(qū)。道路改建設(shè)計(jì)后,左右兩側(cè)路基可能會(huì)出現(xiàn)高度差,這就導(dǎo)致雨水會(huì)朝較低的一處路基匯集,如果不設(shè)置排水設(shè)施,經(jīng)年累月,排水不暢地段的路基會(huì)發(fā)生水毀,影響道路的耐久性。一般會(huì)在分離式路基中間帶處沿路線(xiàn)設(shè)置位置較低的明溝或者設(shè)置隱藏式的暗溝,確保中間帶排水通暢。
3.6 路基防護(hù)設(shè)計(jì)
分離式路基的防護(hù)設(shè)計(jì)需要考慮路基的分合的水平距離、高差和公路線(xiàn)形。根據(jù)這些情況設(shè)置適當(dāng)防眩措施和護(hù)欄。比如:在照明不良、高差在2 m以?xún)?nèi)、二幅路左側(cè)行車(chē)道與外邊線(xiàn)在12 m以?xún)?nèi),設(shè)置防眩設(shè)施。
3.7 環(huán)保設(shè)計(jì)
分離式路基在道路改建時(shí)可充分考慮環(huán)保及生態(tài)問(wèn)題,按照地形地勢(shì),因勢(shì)造型,合理設(shè)計(jì)線(xiàn)路,減少填方挖方,最大程度保障沿途的景觀和環(huán)境。
4 分離式路基設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
(1)分離式路基在方案比選時(shí),應(yīng)全面考慮。如從節(jié)約投資成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、減少填挖數(shù)量、減少征地拆遷和提高道路的服務(wù)能力方面考慮,如采用分離式路基的效果好于整體式路基時(shí),就可以考慮采用分離式路基。
(2)采用分離式路基時(shí),需要對(duì)路基分離點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)和兩幅路基的高差線(xiàn)型進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)內(nèi)容比整體式路基更復(fù)雜。在設(shè)計(jì)為分離式路基時(shí)應(yīng)妥善處理這些因素,讓車(chē)輛在分離式路基處能平順通過(guò),也要讓該處公路的安全性高于采用整體式路基的安全性。
(3)采用分離式路基時(shí),設(shè)計(jì)好路基橫斷面,應(yīng)特別注意路基區(qū)域的排水,使兩幅路基之間的雨水妥善的排出,否則會(huì)侵蝕路基,使路基發(fā)生水毀。路基帶中央的三角地帶是分離式路基排水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
(4)結(jié)合公路設(shè)計(jì)規(guī)范,合理布置分離式路基斷面,結(jié)合路線(xiàn)的平縱橫設(shè)計(jì)位置,處理好分離式路基和整體式路基的對(duì)接。
(5)在設(shè)置超高的分離式路基,要選擇合適的超高旋轉(zhuǎn)軸,采用合理的線(xiàn)形漸變率和漸變方式。
5 結(jié)語(yǔ)
分離式路基作為公路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分,在公路新改擴(kuò)建工程中發(fā)揮重要的作用。分離式路基以其靈活的形式,在日益注重環(huán)保和降低建設(shè)造價(jià)的將來(lái),將愈發(fā)重要。分離式路基也在受地形地勢(shì)限制的路段,在降低工程總造價(jià)尤其是拆遷成本的工程中,在生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求高的道路上,分離式路基運(yùn)用的越來(lái)越廣泛。
參考文獻(xiàn):
[1]張?jiān)品?,甄?舊路改造分離式路基設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].華東科技(學(xué)術(shù)版),2017(9):126.
[2]張?zhí)貌?分離式路基線(xiàn)形設(shè)計(jì)問(wèn)題[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2017(36):1335.
[3]張忠明.高速公路分離式路基線(xiàn)形設(shè)計(jì)方法探討[J].新疆交通運(yùn)輸科技,2017(1):19-21.
[4]譚秋馨.淺談公路分離式路基的設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].建筑與裝飾,2018(15):93+96.