云茂高速公路总体设计特点分析论文_李志彬

广东省交通规划设计研究院股份有限公司广东 广州 510507

摘要:云茂高速是通往广西新增的出省通道,穿越广东第二大山脉:云开大山脉,是典型的山区高速公路,具有地形条件复杂,长大纵坡、桥隧比例高、高填深挖及陡坡桥梁等特点。

关键词:山区高速;总体设计;长大纵坡;桥隧比例高;

Analysis of the overall design characteristics of Yun Mao Expressway

Li Zhibin

(Guangdong Province Communications Planning & Design Institute Co.,Ltd),Guangzhou 510507

Abstract: Yun Mao expressway is leading to the new Guangxi province channel, through the Guangdong mountains second: Yunkai mountains, is a typical mountainous expressway, with complex terrain conditions, the characteristics of longitudinal slope tunnel, high proportion, high filling and deep excavation and Slope Bridge etc..

Keywords: mountainous expressway;overall design;long and large longitudinal slope ;high proportion of bridge and tunnel;

0 概述

云茂高速是省高速网规划的“48联”,起点位于云浮市罗定围底镇,终点位于茂名市高州荷花镇,往西对接规划的浦北至北流(清湾)高速公路,是我省珠江三角地区通往广西新增加的一条出省通道,同时也是粤西山区和北部湾北部地区通往珠江三角地区的一条经济干线。

1 地形地貌

项目区处于云开大山脉之中,地势总体中间高两端低,以中低山和丘陵地形为主,溪流发育,地形复杂,“V”型谷、峡谷发育,线路经过处海拔标高介于89~800m之间。项目区地貌按成因大致可分为冲洪积地貌(约占5%)、构造剥蚀丘陵地貌(约占73%)、构造侵蚀中低山地貌(约占22%)等三个地貌单元。

2 设计技术标准及建设规模

本项目工可报告对项目性质、功能、沿线地形、地质条件、交通量预测结果、通行能力分析和服务水平评价结果,本合同段全线采用设计速度100km/h的双向四车道高速公路标准,路基宽26.0m;具体的技术标准如表1。

13桥涵设计车辆荷载公路-I级

本项目初设阶段推荐路线方案总长129.793km,越岭路段(S2设计合同段)(下称“本合同段”)路线长度54.503km。

本合同的初设阶段推荐线全长约54.503km,设特大桥9063.6m/7座、大桥16447.4m/39座、中桥226.2m/3座,特长隧道3435m/1座、长隧道6518m/4座、短隧道404.5m/1座 (折合双洞),设4处立交,设服务区1处、停车区1处。本项目桥梁比例为47.22%,隧道比例为19.0%,桥隧比例为66.2%。

3 总体设计特点

3.1 控制因素多

1) 沿线城镇及规划

信宜市总体规划,沿线4个镇区规划。

本项目穿越镇区,采用“远而不离,近而不入”的原则,尽量走镇区规划的外缘,预留互通立交布设条件,以利于区域经济发展。

2) 主要相关道路

本合同段与项目相关的现状道路主要有省道S369、省道S370、县道X647、县道X648、县道X629、乡道Y406等。路线方案布设时需考虑与相关道路的衔接和交通流转换,预留规划道路实施条件。

3)地形、地貌

项目区处于云开大山脉之中,地势总体中间高两端低,以中低山和丘陵地形为主,溪流发育,地形复杂,“V”型谷、峡谷发育,线路经过处海拔标高介于89~800m之间。

本合同段全线路段均受地形控制。

4) 工程地质

项目区位于粤西云开大山东南缘,夹持于北东向的吴川—四会断裂带与信宜—廉江断裂带之间,起点斜穿贵子弧形带断裂。

沿线不良地质现象及特殊性岩土主要有崩塌、断裂破碎带、滑坡、软土及高液限土等。

5) 水文

沿路线经过的地表水系属珠江水系及鉴江水系,其中流经区内的主要河流有罗定江、黄华江和东江等,其中罗定江、黄华江属珠江流域的西江水系,而东江则属鉴江水系。

6)环境敏感点

本项目沿线分布有广东省生态严格控制区、石印庙森林公园、大坪瓷土矿、半径瓷土矿、亚英坑瓷土矿、黄华江大鲵和水产资源自然保护区、鹞婆石县级自然保护区、沿线河流、沿线村庄及学校等多个环境敏感点。

3.2 地形复杂、 桥隧比例高

本合同段地形异常复杂,桥隧比例高,桥梁最大墩高达到105m,下面分路段详细论述各路段地形特征及桥隧情况。

T1路段:沿线分布多处滑坡需要避开,部分位于长大纵坡路段,平均纵坡1.5%/8.1km, 谷深狭窄,山体陡峭,山体横坡位于36。~52。之间,采用路基方案难以收坡,大部分路段只能采用桥梁通过,该路段桥隧比高达79%。

T2路段:位于长大纵坡路段,平均纵坡2.5%/3.9km,地形为“U”型谷,谷地较宽,山体横坡相对平缓,该路段桥隧比例较低,为23.6%。

T3路段:位于地势最高的路段,连续穿过几座较高的山体,隧道规模较大,其余路段地形多呈“V”型,谷深狭窄,相对高差大,山体陡峭,山体横坡位于27。~46。,路基方案难以收坡,同时溪流发育,部分路段需要桥相连,该路段桥隧比例高达76.2%。

T4路段:虽然地势起伏相对较小,但沿线“V”型谷分布广泛,河流多弯曲呈“蛇”形,路线需反复多次跨越河流及山间小溪,布线自由度小,桥梁比例仍然很高,为51.36%。

T5路段:地势起伏大,位于长大纵坡的路段,该路段经过个别山体在山顶处仍需设置桥梁,主要是纵面下降的速度远不及地势起伏速度,平均纵坡2.04%/12.2km,地面起伏高差大,导致部分路段桥梁桥墩较高,最高约98m,还存在较多的高墩(独石大桥、华南口大桥),通过多方案研究后,采用了桥隧比例最低的方案,桥隧比例仍然高达67%。

3.3 存在长大纵坡路段

由图2可看出,T1~T3区间地面高程一直处于上升趋势,该范围内存在约20km的连续上坡,整个合同段内存在两处长大纵坡路段,分别位于T1~T3路段11.3公里平均纵坡2.59%,以及T5路段9.7公里平均纵坡2.61%(扣除前后2.2%和2%的较缓坡,中间路段4.55公里平均纵坡达到3.14%)。

考虑到路面的耐久性等因素,长大纵坡路段采用不同于正常路段的路面结构,长上坡路段采用水泥砼路面,长下坡路段采用SMA上面层,正常路段采用沥青砼路面。

3.3.1 爬坡车道

鉴于本合同段存在长大纵坡的情况,结合车辆运行速度模拟检验结论,共设置三段爬坡车道,总长约9.255公里(单幅),设置爬坡车道的路基标准横断面图见图3。

3.3.2 避险车道

根据本合同段平纵面设计的实际情况,结合安全性评价报告结论,在本合同段共设置3处避险车道。

根据设置避险车道位置的平纵面指标及地形条件,避险车道的设置长度,通过避险车道制动坡床材料的滚动阻力系数、入口设计速度及避险车道纵坡等计算得出,确保长度满足规范要求。

3.4 高填深挖路基

本合同段推荐方案(不含立交匝道、服务区场地平整土方)总挖方为1000.91万m3,其中土方634.87万m3,石方366.04万m3;总填方为460.62万m3;总弃方约557.43万m3(不含隧道弃渣)。

本段土石方规模较大,扣除桥隧路基总长约为18.635km,平均每公里挖方53.7万m3,平均每公里填方为24.72万m3,平均每公里弃方为29.91万m3。

主线路基总长为18.635km,其中高填路段长3.821km,高陡路段长1.28km,高边坡路段长5.228km(折合为双侧),高填深挖占路基总长比例约55.7%。

3.5陡坡路段桥梁

本合同段桥梁总长度25.511km,占比46.8%;考虑到地形复杂陡峭,初步统计桥梁位于陡坡路段的桥梁长度约10.3km,占桥梁总长度的40.4%。应着重考虑陡坡路段桩基平台开挖方案,确保开挖边坡的稳定性及桩基施工的安全性。

4 结论

本合同段初设阶段推荐方案路线总长54.503km,桥隧比为66%。相对于云茂全线桥隧比47%而言,本段桥隧比较高,经分析得出以下结论:

云茂高速公路具有典型的山区高速公路总体设计特点,地形极为复杂,沿线经过多座陡峭山体、峡谷,部分路段线位正好位于陡峭区域,线位稍微偏移就会出现较大高边坡存在安全风险,故部分路段采用半路半桥方案;V形谷发育,存在较多高顿桥梁,最大墩高105m;地形起伏大,在满足规范的前提下,纵面上升或下降的速度远不及地势起伏速度,存在长大纵坡;同时分布较多的高填深挖路段及陡坡桥梁路段。

参考文献:

[1]JTG B01-2014,公路工程技术标准[S].

[2]JTG D20-2006,公路路线设计规范[S].

[3]霍明.山区高速公路勘察设计指南[M].北京: 人民交通出版社,2003.

论文作者:李志彬

论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/13

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

云茂高速公路总体设计特点分析论文_李志彬
下载Doc文档

猜你喜欢