1、襄十高速公路襄武段工程設計工作報告一、概況漢口至十堰高速公路,是國家規劃建設的銀川至武漢高速公路的重要組成部分。它與已建的宜昌至黃梅高速公路、京珠高速公路湖北段和在建的襄樊至荊州高速公路,構成連接XX“大三角”經濟區的高速公路主骨架。襄(樊)十(堰)高速公路襄樊至谷城段(漢十高速公路的一部分)的建設,對加快實施國家西部大開發的戰略部署,改善中西部地區公路網的布局,完善XX高速公路路網,促進沿線地區社會經濟的發展具有十分重要的意義。(一)任務來源及依據我院在接到襄樊到十堰公路工可的任務以后,在工程預可行性研究報告的基礎上,于1998年8月開始了該項目的工程可行性研究工作。1999年8月漢十高速公
2、路襄樊至十堰段工程可行性研究報告通過了XX計劃委員會和XX交通廳組織的專家組評審。受XX交通廳公路管理局委托,我院于1999年9月開始本項目的初步設計工作,至2000年5月中旬完成。2000年7月通過省計委、省交通廳聯合組織的初步設計預審。2000年10月通過交通部組織的初步設計審查。2000年9月至11月,完成施工圖設計。設計依據1、XX計劃委員會、XX交通廳鄂計交字(1999)第0444號,關于印發 (漢十高速公路襄樊至十堰段工程可行性研究報告專家組評審意見)的通知。2、XX計劃委員會,XX交通廳鄂計投資2000第0739號關于印發“XX襄樊至十堰(武當山)高速公路初步設計預審意見”的通知
3、。3、交通部交公路發2000559號關于襄樊至十堰(武當山)公路初步設計的批復。4、XX交通廳公路管理局、XX交通規劃設計院簽定的襄十高速公路襄樊至谷城段勘察設計合同書。5、XX襄十高速公路建設指揮部鄂襄十指函2000031號關于印發“襄樊至十堰(武當山)高速公路詳測、詳勘驗收意見”的函。(二)沿線自然地理概況1、 地形、地貌路線位于XX中西部地區的南襄盆地南部邊緣,跨越襄樊市襄陽縣、老河口市、谷城縣。總體地勢西北高東南低,勘測區內最高點海拔高程為160米,最低點為漢江,海拔高程70米左右。從起點至K333+500路段,為漢江的二、三級階地,其地面高程一般在75米150米之間,地勢波狀起伏。從
4、K333+500至終點谷城互通路段,為漢江的一、二級階地,其地面高程一般在75米95米之間,地勢寬闊平坦。影響勘測區的河流有漢江及其支流清河、北河等;勘測區內無天然湖泊,但興建有較多的小型水庫,如排子河水庫、鐘崗水庫、馬沖水庫、紅水河水庫等,最大的有丹江水庫,大大小小的水庫為當地農業生產提供了有力的保障。2、 工程地質評價路線位于南襄盆地的南部邊緣,地貌屬剝蝕堆積崗地低丘地貌,構成了漢江一、二、三級階地。區內主要由中上更新統及全新統堆積物組成,下伏白堊-第三系紅色砂礫巖。地下水的賦存型式主要表現為:第四系松散巖類孔隙潛水及孔隙承壓水,白堊系上統-第三系碎屑巖孔隙裂隙水。從起點至K333+500
5、路段內,上覆地層主要由中上更新統及全新統堆積物組成,下伏白堊系紅色砂礫巖。從K333+500至終點谷城互通路段,區內上部地層由全新統亞粘土、亞砂土及淤泥質粘性土組成,下部為更新統砂礫石層,下伏白堊系紅色砂礫巖。3、 不良地質路段情況及工程設計采取的主要措施通過現場和線外區域性調查,并取原狀土樣進行物理、力學、化學成份、礦物成份和膨脹性指標實驗,查明本項目膨脹土的粘土礦物主要為蒙脫石,含量高達25%30%,其次為伊利石,含量為15%25%。由于蒙脫石礦物是三層構造2:1型,層間厚度為9.1421.4埃,僅有少量的陽離子微弱地聯系在一起,因此能大量地吸收和失去水分子,表現為強烈的親水性和脹縮性。本
6、項目膨脹土的分布為:起點K312+500段為以中等膨脹土為主的地段,占路線總長的30.17%;K312+500K333+300,為以弱膨土為主的地段,占路線總長的42.7%.為克服膨脹土的不利影響,設計中采用了石灰土處治、土工網包邊、用漢江砂礫作為填料等多種路基處理方式,在路基和路塹的邊坡防護方面,采用三維土工網植草,拱式防護及砂礫路堤的漿砌片石防護等方式,都取得了較好的效果。4、 水文地質評價勘探區地下水的賦存型式主要表現為:第四系松散巖類孔隙潛水及孔隙承壓水;白堊系上統一上第三系碎屑巖孔隙裂隙水。 第四系松散巖類孔隙潛水及孔隙承壓水主要分布于漢江的河漫灘,一級階地、二級階地及其支流河谷,含
7、水層主要是第四系松散巖類,以潛水與承壓水的形式賦存,承壓含水層頂板一般由厚度為525米的粘土、亞粘土組成,含水層巖性為砂層,礫、卵石層。在勘探區內其厚度各地不一。該類含水層為勘探區最主要含水層,除廣泛接受大氣降水的補給外,還與漢江河水在枯水期及洪水期互為補給,其地下水多屬重碳酸鈣鎂、鈣鈉型水,礦化度多小于1克/升,水的硬度一般為1635德度。 白堊系一第三系碎屑巖裂隙水主要分布于構造盆地及其邊緣地帶,地形為低丘與崗地。含水地層以白堊系上統一第三系為主,地下水較貧乏。該類地下水主要接受大氣降水補給,通過裂隙從高地向低地逕流排泄,多屬重碳酸鈣、鈣鎂型水,礦化度也小于1 克/升,硬度一般為1625德
8、度。5、 地震路線所經地區存在300年左右的地震活動周期,未來100年發生6級以上強震的可能性不大,但存在發生少數56級地震的可能。路線所在地的鄂西北地區曾發生過一系列中強地震,現今地震活動局部也較頻繁,是未來預測中強地震的地區之一。如青峰襄樊斷裂、白河谷城斷裂都屬挽近期活動性斷裂,白河谷城斷裂東段近幾年微震較多。根據XX地震烈度區劃圖可知,勘測區地震基本烈度為度。其中老河口市西北部、丹江口市南部達到度,襄陽縣、谷城縣和老河口市其他地區為度。鑒于仙人渡漢江大橋為跨越漢江的特大型橋梁,設防烈度選用七度。6、 氣候路線所處地區屬亞熱帶大陸季風性濕熱氣候,日照充足,四季分明,無霜期長,多年平均霜日6
9、0天,平均結冰日59天,均以一月份出現日數最多,多年平均氣溫15,極端最低氣溫-17.2,歷年最高氣溫可達41,冬有嚴寒,夏有酷熱,多年平均降雨量841毫米,最大年降水量為1245毫米,最小年降水量為474毫米,相差2.63倍,本地區年平均風速平均1.53.3米/秒,最大風速為17.7米/秒。7、本工程與周圍環境和自然景觀相協調情況根據路網規劃,本項目處于漢口至十堰高速公路中間地段,本段起點處還與襄荊、樊魏高速公路相交,其銜接的情況如下:本項目通過郜營樞紐互通向北與樊魏高速公路,向南與襄荊高速公路相接,襄荊、樊魏高速公路交匯地段采用的技術標準與本項目完全相同。漢十高速公路隨州至襄樊段,采用12
10、0km/h設計速度及28米路幅所對應的技術標準,不同的路幅漸變由郜營互通匝道調整,本項目通過郜營互通向東與其終點相接。本項目的終點定在漢十高速公路谷城至十堰段谷城互通匝道的起點處。本項目的路基寬26米,谷城至十堰段的路基寬24.5米,由谷城互通匝道漸變銜接。另外,本項目通過龍王集互通與龍王至石橋公路相連,進而與周邊五個鄉鎮相連;通過仙人渡互通與襄樊至老河口公路相連,并進而與仙人渡鎮、老河口市、丹江口市相連。路線在K336+955跨越漢丹鐵路(鐵路樁號為K378+660),建跨鐵路立交橋(與仙人渡漢江特大橋合并)。在選線時盡量順應地形的起伏變化,做到公路與周圍景觀相互協調,減少填挖方量;盡量少占
11、農田,避讓水土保護良好的地區,減少對原有地形、地貌的破壞;堅持繞行城市、避讓鄉鎮的原則,減少拆遷、避免干擾農田水利設施和農田蓄水工程。重視構造物的設計,在選線時就將漢江特大橋的橋位盡量選擇在河道相對順直、穩定、河床地質條件好、河流較窄的地段,確保不壓縮河道,從而避免水土流失。路線穿過的自然溝渠都設置小橋或涵洞,使該地區水流暢通,有利于地面水的排除,同時,重視路基縱向排水設計,及時將水引入自然溝渠,以防止排水溝中的水溢出漫流,對公路沿線的土地造成不利影響。在挖方路段,結合膨脹土的防治,開挖坡度較緩,以防滑塌,所有的填挖邊坡均進行了防護和綠化設計,并與周圍景觀相協調。(三)主要技術指標的運用情況1
12、、設計標準公路等級: 高速公路;地形類別: 平原微丘;計算行車速度:100公里/小時;路基寬度: 26米(中央分隔帶2米);行車道寬度: 四車道27.5米;路面類型: 瀝青混凝土路面;設計荷載: 汽車超20級,掛車120;橋涵寬度: 與路基同寬。設計洪水頻率:路基及大、中、小橋涵采用1/100,特大橋采用1/300。立交橋凈空標準: 跨等級公路:一、二級公路凈高不小于5.0米,三、四級公路凈高不小于4.5米。 汽車通道:寬高(不小于)83.2米; 農機通道:寬高(不小于)62.7米; 人行通道:寬高(不小于)52.2米; 與鐵路交叉:按“鐵規”和鐵路主管局政策性的函件及本路線標準執行;其他技術
13、指標均采用交通部頒發的公路工程技術標準(JTJ01-97)及相關規范的規定值。 襄十高速公路襄樊至谷城段主要技術指標表 表11序指標名稱單位指標參數1公路等級級高速2設計車速公里/小時1003路線長度公里48.7407544路基寬度M265平曲線最小半徑M/處4500/26最大直線長度M1902.1557平均每公里交點數個0.358平曲線占路線總長%70.29路線增長系數1.01810豎曲線最小半徑凸M/處16000/6凹 10000/111最短縱坡長度M51012最大縱坡%3.333/113平均每公里縱坡變更次數個1.1914豎曲線占路線總長%47.62、建設規模襄十高速公路襄樊至谷城段,路
14、線總長48.74公里,路線跨越襄陽、老河口、谷城等三個縣市。路線總體呈東西走向,起點(樁號K297+800)在襄陽縣郜營(伙牌)李食店北,經馬集南、龍王集北、趙集北至紅河水庫西南,走李家染房進入漢江一級階地,從仙人渡鎮北跨漢(口)丹(江口)鐵路、(襄)樊丹(江口)公路及漢江至谷城縣城北,再跨北河至本路段終點(樁號K346+540.754),途經襄陽縣、老河口市和谷城縣三個縣(市)境,路線全長48.740754公里。按全封閉、全立交的高速公路標準設計。襄十高速公路襄樊至谷城段主要工程數量表 表12序工程名稱單位數量備注一、路基、路面及防護含互通數量1路基土方千立方米7737.3832平均每公里路
15、基土方千立方米/公里158.753路基石方千立方米04平均每公里路基石方千立方米/公里05瀝青砼路面工程千平方米766.7566防護工程千立方米107.1867平均每公里防護數量千立方米/公里2.21二、橋梁、涵洞1特大橋、大橋米/座5799.472/3占路線總長的11.9%2中橋米/座319.04/53小橋米/座219.02/54平均每公里橋梁長度米/公里1305涵洞米/道4649.5/1246平均每公里涵洞道數道/公里2.5三、路線交叉1互通式立體交叉處32分離式立體交叉處84通道道88(其中通道帶涵)735天橋座206平均每公里通道天橋道數道(座)/公里2.22四、三期工程1防撞波型護欄
16、公里206.892隔離柵公里126.93標志牌塊360五、服務設施1服務區/停車區處1/0鐘崗服務區/2收費站處23養護工區處1設在老河口互通處4管理分中心處0六、征地、拆遷1征地畝4561.952拆遷平方米11356.44主要工程有仙人渡漢江特大橋,橋梁全長5346米,主橋為100+3*150+100米預應力混凝土連續梁橋,灘橋為40米先簡支后連續剛構預應力混凝土組合T梁,引橋為30米先簡支后連續預應力混凝土組合T梁。二、設計要點(一)路線設計路線所經地區為平原微丘區,地形較為平坦,但區域內膨脹土分布較為廣泛,路線設計重點有以下幾個方面:1、注重路線方案比選,提出兩段比較線與推薦線位進行同等
17、深度的研究。2、重視地質選線,盡量避開強膨脹土地段,局部路段結合地質條件,對高填地段將路基方案與橋梁方案進行充分論證比較。3、少占良田,減少拆遷,盡可能使路基土石方填挖平衡。4、路線注重與地形條件相適應,做到平縱配合良好,平縱曲線半徑盡量取用較高的指標,各項指標滿足規范要求。5、在本路段需要設置服務區一處,在選線時靠近鐘崗水庫,將服務區選取在依山傍水的地方,使本條高速公路成為真正的綠化長廊。6、對漢江橋位進行多方案充分研究,保證通航和行洪,并使主通航孔橋在直線上。7、路線方案擬定a、起終點的確定根據工可研究結論,本項目通過郜營樞紐互通與三段高速公路相接。即向東與漢十高速公路隨州至襄樊段(路基寬
18、28米)相接,向南與漢十高速公路襄荊連接線(路基寬26米)相接,向北與襄樊至魏集高速公路(路基寬26米)相接。郜營互通列入本項目內,不同的路幅漸變由互通匝道調整,因此本項目的起點定在郜營互通向漢口方向匝道漸變的結束處,起點樁號K297+800。起點為工可報告研究的重要結論之一,從現場情況,起點處地形開闊,地形稍有起伏,適合郜營樞紐互通的布設。本項目的終點定在襄十高速公路谷城至十堰段,谷城互通匝道的起點處。本項目的路基寬26米,谷城至十堰段的路基寬24.5米,由谷城互通匝道漸變銜接。本項目起點位和相關技術標準的銜接,由我院與承擔谷城至武當山段設計單位中交第二勘察設計研究院,根據本項目工可結論共同
19、協商,并報業主確認。b、路線走向的方案確定在工可階段,在本區域內擬定了兩條大的比選走廊帶,即郜營-龍王集-紅水河水庫-仙人渡漢江特大橋-三岔路方案,和鄧湖-汪家-周家崗-大房營-新店崗-付家寨方案。工可評審確定的路線走廊為:郜營-龍王集-紅水河水庫-仙人渡漢江特大橋-三岔路方案,路線總長49.87KM。接到初步設計的任務后,我院按照工可審查確定的路線走廊,開展了初步設計線位方案的研究,研究的重點放在如何更有效地避開膨脹土以其減輕對本項目的影響,和優化比選仙人渡漢江橋位。經過多個回合的紙上布線-現場踏勘-取樣試驗-調整優化的工作,最終提出了四個線位段進行了初步測量和設計,分別為共線段、北線方案、
20、南線方案、谷城比較方案。經初勘初測和內業設計反復比較,本項目的路線推薦方案為:共線段+南線方案,走仙人渡漢江特大橋下游橋位。在施工圖設計階段對此推薦線位進行了進一步的線形優化,最終實施的路線總里程為48.740754KM。本項目所經的主要城鎮有襄陽縣的伙牌鎮、馬集鎮、龍王集鎮、趙集鎮、陳棚鎮,老河口市的李家染房鎮、仙人渡鎮;谷城縣縣城等城鎮。本項目路線總長48.740754km,共設平曲線18處,平曲線總長34.209328km,占路線總長的70.186%,最小平曲線半徑4500m,路線增長系數1.018。路線最大縱坡3.333%,最小縱坡0.0%,變坡點59個,豎曲線總長23.17785km
21、,占路線總長的47.553%,最小凸形豎線半徑16000m,最小凹形豎曲線半徑10000m。因本路段平曲線最小半徑為4500米,因此無曲線超高和路基加寬設置。局部路段高填方路基與橋梁方案進行比較,綜合路塹邊坡防護、土石方平衡、環境保護等,以確定路線縱面方案。互通路段平面方案充分研究了互通的設置條件、與被交叉道路連接條件等,并進行路線方案比較。(二)路基、路面及排水防護1、路面根據高速公路行車特點以及本地區的實際情況,本項目路緣帶、硬路肩均采用與行車道相同的路面結構組合及路面厚度,在大量的路基路面試驗,并吸收國內已建高速公路的成功經驗的基礎上,確定了以下的路面結構形式。主線:面層采用4cm-Su
22、perpave12.5中粒式瀝青混凝土、5cm-AC20-中粒式瀝青混凝土、7cm-AC25-粗粒式瀝青混凝土;基層分上下層各采用18cm水泥穩定級配碎石(或水泥穩定全破碎級配礫石),底基層采用18cm水泥穩定級配砂礫,總厚度70cm。由于郜營互通為兩條高速公路相交,交通量較大,其匝道面層和基層采用與主線完全相同的形式和厚度。老河口互通和龍王集互通匝道:面層采用4cm-Superpave12.5中粒式瀝青混凝土、6cm-AC20-中粒式瀝青混凝土;基層上下層均為水泥穩定級配碎石(或水泥穩定全破碎級配礫石),根據交通量的不同,老河口互通和龍王集互通匝道的基層厚度分別為20cm和16cm。為了保護
23、基層免受水害,延長使用壽命,并增強瀝青混凝土面層與基層之間的連接,在面層與基層之間均設置透層和下封層。橋面鋪裝瀝青混凝土層采用兩層結構,分別為:上面層選用superpave12.5級配,厚度4cm;下面層選用AC20-級配,厚度5cm,橋面防水層采用SBR改性乳化瀝青,用量0.2kg/m2,瀝青含量40%,水60%。2、路基邊坡坡率路基填方邊坡路基填方邊坡坡度是根據路基填料種類、邊坡高度和基底工程地質條件,并經水文地質及工程地質勘察后確定。本項目在漢江以東(即第15合同段),路基填料主要為弱-中膨脹土,路基填方邊坡自上而下,0m-6m邊坡坡率為1:1.75, 6m以下邊坡坡率為1:2。當一段路
24、堤最大邊坡高度8m時,則在6m處直接變坡;當一段路堤最大邊坡高度8m時,則在6m處設邊坡平臺。邊坡平臺、護坡道寬度均為2m,并設置2%向外傾斜的橫坡。在漢江以西(即第6合同段),主要為粘土、亞粘土,路基填方邊坡自上而下,0m-8m邊坡坡率為1:1.5, 8m以下邊坡坡率為1:1.75。當一段路堤最大邊坡高度10m時,則在8m處直接變坡;當一段路堤最大邊坡高度10m時,則在8m處設邊坡平臺。邊坡平臺、護坡道寬度均為2m,并設置2%向外傾斜的橫坡。路基挖方邊坡路塹邊坡設計綜合考慮土質、松散狀態、力學性質和開挖高度,并兼顧地貌、土石方平衡等因素確定,本著經濟合理的原則,邊坡設計與邊坡防護工程緊密結合
25、。本項目在漢江以東(即第15合同段),挖方路段土質均為弱-中膨脹土,路基挖方邊坡自下而上,0m-6m邊坡坡率為1:1.75,6m-12m邊坡坡率為1:2,12m以上邊坡坡率為1:2.5。在6m及12m處設邊坡平臺,寬度2m,并設置2%向路基傾斜的橫坡。碎落臺寬度均為2m。在漢江以西(即第6合同段),無挖方路段。3、路基填筑根據膨脹土的特性要求,采用羊足碾壓路機進行壓實,其壓實度要求如下表所示,表中所要求的壓實度,均為重型擊實試驗法求得的最大干密度的壓實度。土質路堤應分層填筑、分層壓實,分層的最大松鋪厚度不應超過30cm。路基壓實標準類型路面底面以下深度(CM)壓實度(%)上路床03095下路床
26、308095上路堤8015093下路堤150以下90路線所經地區為膨脹土地區,大多土場的土體為弱-中膨脹土。由于膨脹土具有多裂隙、超固結和吸水膨脹軟化、失水收縮開裂等反復脹縮變形的特征,為保證工程質量,在本路段主要采用了多種處理方法,對膨脹土細料進行摻加6%石灰土進行改性處理。盡量利用當地資源,在漢江附近采用漢江上面的砂礫作為路堤填料。在素膨脹土路基邊緣一定寬度范圍內加筋處理。將6%石灰摻加到弱-中膨脹土中的石灰土有較強的穩定性, 試驗表明6%石灰改性土表面層暴露在大氣中,受雨水和陽光的共同作用,幾個月都沒出現裂縫和坑槽等不良現象。而且晴天容易干燥,能夠很快在上面組織施工。為加快施工進度,縮短
27、工期,同時又能夠節省投資。采用了填筑三層素膨脹土再填一層石灰土的,路基填筑方案。為增強路基的穩定性,在填筑素膨脹土的路基邊緣250cm范圍內鋪設一層CE131土工網,作為路基的包邊處理。下圖為路基填筑方案設計圖。圖2-1 路堤填筑方案設計圖4、路床處治雖然在路床以下的路基中(90區、93區)采用了3層素土后加鋪一層石灰處治土和加筋土包邊等多種處理方式,但公路路基設計規范(JTJ013-95)規定:路基填料的CBR值上路床要求8%,下路床要求5%,上下路床壓實度均要求98%。為使路床滿足填料的CBR值及路床壓實度的要求,防止膨脹土路基的不均勻變形,有效的阻止水份進入路基內部,我們對路床的填筑也制
28、定了特殊的處理方案。路床頂面一層采用石灰土加砂礫封頂(6%石灰土:砂礫=7:3);當填土高度大于或等于1.5M的路基,除95區頂面采用石灰砂礫封頂外,其下層均采用石灰土處治填筑,經檢測,處治后石灰改性土自由膨脹率(FS)降至26%28%,液限(WL)降至36%39%,無側限抗壓強度可達0.80.85整體強度較高。這樣既增強路基的整體強度,又使路床達到了密實、均勻、穩定的效果,且使路面在超載車和超重車的作用下,有足夠的強度儲備。同時保證了在面層施工時,路床有較高強度,保證車輛通行。5、排水防護A. 排水路基排水系統由邊溝、排水溝、截水溝、截水溝急流槽、排水溝圓管涵、排水溝倒虹吸、天然河溝等組成。
29、路基排水原則上不與農田灌溉、魚塘相干擾。路面表面水由路拱自然漫流排出土路肩以外,進入邊溝或排水溝排出。路面結構層排水,由于瀝青混凝土面層的裂縫或孔隙,路面表面水滲入到路面結構內部,這部分水逐漸聚集在下封層上部附近,由路拱橫向滲流至路面邊緣,通過在路面邊緣土路肩下設置縱向滲溝,以匯集此部分水流,并通過每隔一定間距設置的橫向排水管,將此部分水排出路基范圍以外。對中央分隔帶內部積水,設置滲溝,并在滲溝設置盲溝材,通過硬PVC橫向排水管排出。下圖為中央分隔帶橫斷面圖。圖2-2:中央分隔帶橫斷面圖B. 防護合理的工程防護設計既可以穩固路基,又可以美化、保護環境,亦可以節省工程投資,本項目征對不同的填筑方
30、案、地質情況以及當地料材采取了多種設計方案。互通區、服務區以外的填土非浸水一般路堤,采用了三維土工網噴播草坪防護和襯砌拱防護加拱圈內三維土工網噴播草坪防護方式。郜營互通、龍王集互通、老河口互通以及鐘崗服務區內路堤,主要采用了全坡面襯砌拱防護,拱圈內三維土工網噴播草坪防護,在邊坡高度3m的路段則采用全坡面三維土工網噴播草坪防護。根據當地料材規則片石缺乏的實際情況,拱肋采用25cm厚漿砌片石加表面6cm厚預制塊鑲面處理方式,更美觀。浸水路堤。在漢江以西的用砂礫作為填筑材料的砂礫浸水路堤,在設計水位+壅水高+波浪侵襲高+0.5m以下全坡面滿鋪漿砌片石護坡防護,以上路堤采用三維土工網噴播草坪結合襯砌拱
31、處理方案。采用非砂礫填料的浸水路堤的防護,根據當地的料材情況,有規則片石的漢江以西采用25cm厚漿砌片石護坡,其他無規則片石的漢江以東采用25cm厚漿砌片石表面6cm厚預制塊鑲面護坡。互通區內匝道橋臺護坡及路堤邊坡防護路塹邊坡。由于膨脹土開挖后應力失去了平衡,吸水后膨脹容易造成邊坡滑塌等破壞,路塹防護原則是盡量不破壞原狀土,不采用硬性防護。采用了全坡面三維土工網噴播草坪的生物防護形式,但是對于三級和三級以上的路塹邊坡,第一級坡體承受了較大的土體應力,為使整個結構穩定,在第一級邊坡上加鋪了襯砌拱防護,拱圈內三維土工網噴播草坪防護。(三)橋梁、涵洞設計1、仙人渡漢江特大橋a、橋位選擇漢江是影響路線
32、方案的一主要因素。在預可和工可階段對襄十高速公路的跨漢江橋位進行了充分研究。工可報告中選定了漢江仙人渡橋位和付家寨橋位。經過線路綜合考慮后推薦選擇了仙人渡橋位,作為下一階段的橋位方案。橋位地處漢江仙人渡灘群,位于老河口市與谷城縣交界處,東岸是老河口市的仙人渡口,西岸是谷城縣城郊。橋位上游是已完工的王甫洲電站,下游有襄渝鐵路橋及谷城縣城區,橋位只有選定在仙人渡口的江面寬闊地帶。在初步設計中提出了南北兩個橋位方案進行同等深度的設計。兩橋位相距約2.5公里,南線橋位較之北線橋位河灘已傾于穩定,路線線形順捷,路線長度短,集跨公路(樊丹線)、鐵路(漢丹線)及漢江多功能于一橋等優點;其缺點是該橋位處主河槽
33、寬闊,因通航的需要,需要較大的通航主跨。根據谷城洪泛區內,垂直水流的路段需要以橋跨通過的要求,兩橋位處橋梁長度均為5.3KM左右,橋長相當。就整個南線和北線來講,北線比南線長約1.3KM,造價高,因此將南線作為推薦線位,為彌補南線橋位的缺點,根據預審意見,對南線橋位進行優化,在南線橋位和北線橋位之間增加一個中線橋位進行比選。南線橋位處左汊已衰亡,不考慮通航,主流在此存在枯水期走右汊,中洪水期走中汊的特點,同時橋位位于橋下游中、右汊進口分流點以下,距離下游中、右汊之間的江心洲洲頭僅400米,主橋與主流交角達12和14。中線橋位在南線橋位上游380米,距離江心洲洲頭780米,主橋與主流交角減少為7
34、和8,河道較為單一,橋梁主跨相應較小。最終將優化后的中線橋位確定為推薦橋位方案。b、橋型方案在全面貫徹“經濟、安全、實用、美觀”方針的情況下,重視環境保護,滿足在航道可能產生的沖刷和擺動變化的情況下的通航要求,并盡量采取工程措施減少施工期間對航道的不利影響。根據泄洪要求,在不通航的河灘上,考慮以經濟橋跨布置足夠長的引橋,確保三百年一遇洪水情況下的行洪要求。結合當地的實際情況,比選技術可靠、經濟合理、工藝先進、工期較短、造型優美,能較快發揮工程效益的橋型方案。結合本橋實際,就主通航孔橋、灘橋、引橋等提出了多種橋型方案進行比選。在初步設計中,對南線、北線橋位的主通航孔橋分別提出了預應力混凝土連續梁
35、和預應力混凝土連續剛構以及下承式鋼管拱橋等三個橋型方案,作了充分的論證和分析,最后經預審專家評審,認為從經濟性、適用性、安全、施工難易性等多方面來看,預應力混凝土連續梁方案是最合適的推薦方案。由于路線法線方向不可避免的與航線(中汊與右汊均可能通航)存在一定交角,考慮遠期三級航道的通航需要,根據通航專題分析和XX交通廳航務管理局鄂交航函200022號,省航務局關于漢十高速公路襄樊至武當山段有關通航問題補充意見的函的要求,將主通航孔橋確定為 100+3*150+100米預應力混凝土連續梁橋。仙人渡漢江大橋起點處與國道316及漢丹鐵路相交,需建立交橋。根據交叉口的平面布置,和盡量降低橋梁建筑高度,以
36、減少路堤土石方量。將該立交布置成6*30米T梁的橋跨布置方式,并計入本橋的引橋中。引橋位于岸邊高位灘地上,為方便施工和減少下部構造的工程量,選取了結構簡單、施工較為方便、橋面行車舒適的30米先簡支后連續預應力混凝土組合T型梁橋方案。灘橋處墩柱較高,下構工程量較大,采用40米先簡支后連續剛構預應力混凝土組合T型梁橋。由此看出,充分的通航和水文分析研究是合理選擇橋位的保證,同時,取得航道部門的意見也是橋型選擇的關鍵。C、橋梁設計全橋橋跨布置為:4330米先簡支后結構連續預應力混凝土組合T梁(東引橋)2540米先簡支后連續剛構預應力混凝土組合T梁(灘橋)(1003150100米)預應力混凝土連續梁(
37、主通航孔橋)8030米先簡支后結構連續預應力混凝土組合T梁(西引橋),橋梁全長5346.0米。主橋上構采用預應力混凝土變截面連續箱梁,為三向預應力結構,在縱、橫、豎向配有預應力鋼束。橋面總寬26.0米,全橋由兩幅完全分離的平行橋梁構成,兩幅橋翼板之間相距1米。單箱單室截面,頂寬12.5米,箱寬7.0米,翼板寬2.75米。主墩支點上梁高為8.0M,跨中最小梁高為3.30M。梁底曲線為單圓曲線,底板按照變厚度布置,由支點向跨中逐漸減少,支點處厚為115厘米,跨中厚為32厘米,頂板厚度均為30厘米;腹板厚度由支點向跨中由70厘米到40厘米漸次變化,邊跨腹板由跨中間向邊支點處加大到50厘米。本橋只在主
38、墩支點和邊墩支點上布置橫隔板,節段劃分時節段重控制在140噸以內。仙人渡漢江大橋主橋主墩和交界墩均采用實體墩,主墩上采用GPZ50000型盆式橡膠支座,其中在71#墩上采用了一個固定支座,交界墩上采用GPZ10000DX盆式橡膠支座。在交界墩頂梁端設置SSFC480型伸縮縫,該伸縮縫具有在主橋端預埋寬度大,在引橋或灘橋上預埋寬度小的特點,便于施工。本橋結構計算采用qjx、prbp、gqjx等多套橋梁結構分析軟件分別進行分析計算。為了施工方便,節省與引橋合龍時間,采用了先邊跨后中跨的合龍順序。引橋上部構造采用30米等跨先簡支后連續預應力混凝土組合T型梁,四或五跨一聯。該種先簡支后預應力連續的設計
39、方案在我省是首次采用,重點介紹該橋型的設計情況。引橋單幅每跨主梁為6片梁,預制梁長29.76米,預制梁高1.72米,預制T梁頂現澆18cm厚混凝土后形成組合T梁,組合梁高1.90米。混凝土材料:預制梁與現澆混凝土均采用50號混凝土,橋面鋪裝為9厘米厚瀝青混凝土,每片T梁在跨中和兩端共設置三道橫隔板。橫向布置圖見圖2-3,組合T梁斷面圖見圖2-6。圖2-3 橋幅橫斷面圖預制T梁的主梁預應力束選用j15.24低松馳鋼絞線,其技術標準符合ASTMA416-90A規定,其標準強度為Rby=1860Mpa,中梁與邊梁均布設4束,如圖2-4所示,中梁每束由6股j15.24鋼絞線組成,邊梁每束由7股j15.
40、24鋼絞線組成,其控制張拉力分別為1173.15KN(0.75 Rby)和1354.2KN(0.75Rby)。所有鋼束均采用兩端張拉,管道由預埋金屬波紋管成型,錨具采用OVM體系,型號分別為OVM15-6和OVM15-7型。圖2-4 主梁預應力束縱斷面圖在墩頂現澆負彎矩區段布置有預應力鋼束,每片梁布設4束,其中N5為2束由3股j15.24鋼絞線組成,控制張拉力為586.59KN(0.75Rby),N6為2束由5股j15.24鋼絞線組成,控制張拉力為977.65KN(0.75 Rby)。采用一端張拉,每對兩根鋼束張拉端錯開;管道由預埋金屬波紋管成型;錨具采用OVM體系,型號分別為BM15-3、B
41、M15-5型。其預應力束布置見圖2-5。圖2-5 墩頂負彎矩預應力束布置圖在先簡支后連續的施工中,存在著體系轉換,即預制簡支T梁首先是安裝在橋墩上預先放置的臨時支座上,在墩頂負彎矩區預應力鋼束張拉完成并壓漿強度達到要求后,拆除臨時支座,使梁支承在現澆連續段的永久支座上,經支座轉換形成墩頂但支座連續梁體系。其墩頂支座布置見圖2-7。圖2-6 組合梁跨中斷面圖 圖2-7 支座轉換示意圖引橋先簡支后連續組合T梁的施工順序為:預應力混凝土主梁預制(在墩臺施工的同時),存梁一段時間(一個月或幾個月)架梁、焊接橫隔板連接鋼板焊接現澆連續段連接鋼筋、澆筑墩頂現澆連續段及后澆鋼筋混凝土層在混凝土的強度達到標準
42、強度的80%以后,張拉負彎矩區預應力鋼束體系轉換橋面系施工橋面瀝青混凝土施工成橋。灘橋所采用的先簡支后連續剛構預應力混凝土組合T梁與引橋的設計原理基本相同,主要區別在于,主梁與橋墩通過帽梁固結,不存在主梁的臨時支座設置,而是將主梁放置在橋墩上,并將主梁底的鋼板與墩帽上鋼板相焊接,然后墩頂濕接縫完成了主梁與下構的固結。最大優點是,橋墩與主梁實現剛構以后,與主梁共同受力,分配了主梁彎矩,受力較優,同時降低了主梁的梁高,使用料省。在墩柱較高的地方值得推廣。2、大、中、小橋沿線工程地質主要由粘土、卵礫石等構成。本線大、中、小橋上構采用了空心板,均為標準跨徑,16米和20米兩種跨徑采用預應力混凝土空心板
43、,10米和13米采用普通鋼筋混凝土空心板。下部構造,根據橋梁所在地的地質情況,采用了不同的結構形式,橋臺材用的是片石混凝土臺與擴大基礎或肋板式橋臺樁基礎,橋墩采用的是雙柱式墩與擴大基礎或樁基礎。3、涵洞涵洞主要以圓管涵和蓋板涵為主,管涵都是在工廠集中預制,后按照需要遠運到工地。圓管涵包括普通圓管涵和倒虹吸圓管涵。普通圓管涵選取0.75、1.0和1.5米三種結構類型,按2.0米標準管節執行,另外0.5米標準管節作為調整管節長度使用。倒虹吸圓管涵采用指揮部指定的16005000mm預應力混凝土輸水管。鋼筋混凝土暗蓋板涵有暗蓋板涵和明蓋板涵。鋼筋混凝土暗蓋板涵采用0、10、20、30、40五種角度的
44、形式,斜交蓋板涵端部用梯形蓋板調整。明蓋板涵設置正交標準跨徑2.5、3、3.5和4米四種結構類型,涵臺高度分別有2、2.5、3、3.5和4米五種高度型式。涵臺臺后填土,在填塞栓釘及蓋板連接縫的混凝土或砂漿強度達到設計強度的70后進行。在不小于兩倍孔徑范圍內,兩側涵臺對稱分層填筑及夯實。填料應選擇透水性良好的砂質土或礫石等,并保證內摩阻角不小于35度。(四)隧道(無)(五)立體交叉工程設計1、互通式立交為發揮本條公路的效益,方便沿線城鎮車輛出入高速公路,根據路線的總體布局和路網規劃、被交叉路的等級和交通量、沿線自然條件等因素,本工程共設置了三處互通式立交。郜營互通是漢口至十堰和荊州至河南兩條高速
45、公路相交的一級互通。連接襄十、孝襄、樊魏以及漢十襄荊連接線(高速公路)成十字立體交叉處,交叉點位于襄樊市以北約14km的伙牌鎮郜營,交叉樁號:漢十高速公路襄樊至谷城段K299+281.241,漢十襄荊連接線K2+234.516,交角:1122753.2。郜營互通周邊互通布置圖郜營互通只具備封閉式高速公路交通量轉換的功能,在此互通不設置上下高速公路的出入口。主要是因為,開發區互通距郜營互通中心僅僅6公里,實際上可以將開發區互通視作郜營互通的開放口。假如郜營互通設開放口,一則開發區互通過于靠近,其功能無法充分發揮,二則郜營設連接線只能與現有伙牌至馬集公路(三級,路況較差)連接,大量受吸引交通量通過
46、此路3.5公里經伙牌,上魏樊公路或襄樊市規劃城市快速干道進出襄樊是不合適的。根據2024年遠景交通量預測結果,通過路網分析,交通量分析,互通選型分析認為,郜營互通立交雖為兩條高速公路相交,但是交通量不大,且流向明確,不過分強調樞紐特性,本著實用的原則采用與預測交通量相適應的設計方案,采用半定向加半苜蓿葉方案,即漢口至荊州方向采用雙車道半定向匝道;十堰至荊州方向采用單向單車道半定向匝道;南陽至漢口及十堰方向采用單向單車道環形匝道。由于苜蓿葉方案造型結構緊湊,小環道過于靠近,將造成分流、合流和直行交通流的相互干擾,影響或制約了主線的行車安全。為此,依據規范,在襄十高速公路左側均增設專用集散車道,讓
47、分合流車流在集散車道上交織運行,降低了分合流對主線直行車流的干擾,使交通更加順暢。郜營互通型式為部分苜蓿葉混合半定向型,一級,主線設計計算行車速度100公里/小時,匝道設計計算行車速度4060公里/小時。為避免苜蓿葉交織車流對主線直行車流的干擾,在獨立于漢十主線外設置專用集散車道,完全避免交織車流對主線直行車流的干擾。同時,為避免填方,減少路基土石方,在郜營互通,設計了較長的匝道橋,營造一種美觀舒適的氛圍。龍王集互通為龍王石橋公路(三級)與襄十高速公路襄樊至武當山段(簡稱主線)互通式立體交叉,型式單喇叭A型,等級三級。主線設計計算行車速度100公里/小時,匝道設計計算行車速度40公里/小時。仙
48、人渡互通為樊丹(襄樊丹江)公路(二級)與襄十高速公路襄樊至武當山段(簡稱主線)互通式立體交叉,型式單喇叭A型,等級三級。主線設計計算行車速度100公里/小時,匝道設計計算行車速度50公里/小時。郜營互通匝道橋2、分離式立交主線與等級公路相交,除設置互通外,其余全部設分離式立體交叉。橋下凈空:主線與其它公路相交時,無論主線上跨還是主線下穿,橋下凈高均5.0米;主線與鐵路相交時,橋下凈高采用8.0米。本路段共設置分離式立交13處,。路線在K336+955跨越漢丹鐵路(鐵路樁號為K378+660),建跨鐵路立交橋(與仙人渡漢江特大橋合并)。主線上跨分離式采用,一般采用16米或20米標準跨徑空心板,下
49、構為重力式U臺、柱式墩、擴大基礎,或肋臺、柱式墩、樁基礎。支線上跨,一般采用跨徑13+20+20+13米空心板,下構橋臺為重力式U臺擴大基礎,橋墩采用柱式墩、擴大基礎。 3、通道、天橋通道和天橋設置的原則是:在填方地段與鄉村道路交叉時,按路段類型分別設置人行通道(凈空4*2.2m)、機耕通道(凈空6*2.7m)、汽車通道(凈空6*3.5m)當附近有涵洞時,結合當地條件適當改移,利用排水橋涵兼作通道。在挖方地段或低填方地段與鄉村道路交叉時,擬建人行天橋。當交叉道路太密時,作適當改移,合并處理。通道、天橋設置位置與地方縣、鄉、村、組和交通部門進行了充分協調,并初步達成共識。通道有暗通道和明通道,暗
50、通道上構一般采用6米空心板,明通道上構采用8米空心板,下構采用輕型橋墩、臺帽與鋼筋混凝土板用固定錨栓連接,橋孔下設支撐梁。天橋跨越主線凈空5米,為打造綠化美觀環保的高速公路景觀帶,我們非常重視天橋的景觀設計,采用了形式多樣的結構形式。既方便了行人又美化了環境。上承式拱與系桿拱雙圓拱斜腿剛構14+218+14米連續板下承式拱本路段跨越了多道地下電(光)纜,為方便施工和節省投資,本項目采用了一種經濟實用的方法,在擴大基礎上放置直徑30厘米的鋼筋混凝土管,關內套直徑20厘米的不銹鋼管,鋼管內是電(光)纜。這種設計方便實用,效果良好。(六)環境保護與景觀設計本設計經設計人員多次到公路沿線實地調查,對當
51、地的文化、歷史背景、自然環境、氣象條件、地貌土質、風土人情、村落位置等作詳細調查調查,并走訪了沿線主要的苗木種植單位。詳細調查了沿線的苗木供應量、價格。本次設計根據當地條件,選用當地適生樹種、草種,做到以經濟合理為原則完成本項的施工圖設計。互通立交區、中央分隔帶、邊溝外側、邊坡綠化種植設計,對施工中所選外地苗木應要求有病蟲害的檢疫證明,以免將蟲害帶入。在郜營互通和老河口互通的顯眼位置設置了符合當地歷史、地理環境的雕塑,分別為2處和1處。(七)交通工程及沿線設施設計交通安全設施在高速公路設計中占有十分重要的地位,它對于確保道路交通安全、舒適、高效,最大限度地發揮高速公路的效益起著非常重要的作用。
52、本工程設計內容包括:道路交通標志,交通標線和標記,路側護欄及中央分隔帶護欄,隔離設施,防眩設施,視線誘導設施,上跨主線的分離式立交橋及天橋上的防落物網,其他設施:里程牌、百米牌、公路界碑及防撞筒等。道路交通標志,標志的布設以完全不熟悉本路的外地司機為對象,力求做到標志功能完善、種類齊全、信息明確完備。主線上標志漢字高度采用60cm,其他字體大小以此為標準,按照規范類推。(八)房建等其他工程設計本路段的房建工程主要有:龍王集收費站、鐘崗服務區、老河口養護工區及收費站三處站點。為了把襄十高速公路建成XX的一條文化長廊,作為其附屬工程的房建工程,在各個站點的房屋建筑中力求做到美觀大體,既具有現代建筑
53、風格,又與當地人文景觀相結合。龍王集收費站,主要是為在龍王集互通收費和管理人員提供必要的生活設置,主要建筑有:辦公綜合樓、配電房、水泵房以及收費天棚。由于站場附近沒有大的自來水廠等,生活用水主要靠打井取水,就近接電照明和生活用電。鐘崗服務區,是本條高速公路上的兩個服務區之一,該服務區選取在鐘崗水庫附近,臨山臨水,在建筑上采用了南北對稱的造型,主要建筑物有:辦公綜合樓、車庫、配電房、水泵房等。老河口養護工區及收費站,位于老河口市的仙人渡鎮,靠近襄樊至老河口公路。主要建筑有:辦公綜合樓、宿舍樓、配電房、水泵房、車庫、收費天棚。本項目房建工程量一覽表站點名稱龍王集收費站鐘崗服務區老河口養護工區及收費
54、站總用地面積(m2)38533741415520總建筑占地面積(m2)38640131475綜合樓辦公樓占地面積(m2)2522350773建筑面積(m2)54541001691結構類型框架結構框架結構框架結構基礎類型獨立基礎獨立基礎獨立基礎宿舍樓占地面積(m2)350建筑面積(m2)653結構類型框架結構基礎類型獨立基礎其他輔助用房占地、建筑面積134452407結構類型砌體結構砌體結構砌體結構收費天棚投影面積(m2)260459基礎類型獨立基礎獨立基礎(九)機電工程本項目機電工程與襄十高速公路谷城至武當山段、武當山至徐家棚(十堰)以及漢十、襄荊連接線一起共同設計。在本項目的建設中,進行了土
55、建工程的設計和施工,主要為通訊管道的鋪設和人手孔的設置。通信管道分為干線和支線,干線通信管道鋪設于2.0m寬的中央分隔帶內,干線管道管群中心與中央分隔帶中心線重合。支線管道包括緊急電話、監控外場設備、通信站分歧管道等。支線管道鋪設在路基下開或路肩外側,人孔位置和分歧鋼管詳見分歧管線布設表。本工程干線通信管道采用12孔(外徑40mm,內徑33mm)硅芯管鋪設。管道在一般路段埋深為H,H的數值為路基底基層底部高程減50mm在路肩的埋深為0.95m。在滿足全路段交通工程需要的同時,考慮為郵電部門預留一定數量的管道,全線路段主干線采用12孔40孔/33(外徑40mm,內徑33mm)硅芯管。三、施工期間
56、設計服務情況2001年3月工程開工前夕,XX交通規劃設計院派駐了擁有路線、橋梁、路基路面專業等具有中、高級技術職稱技術骨干,共計5人,駐扎在工地現場,進行設計的后期服務工作。先后就土建一期、路面工程、交通安全設施、機電土建及房建等事項進行了標前答疑、開工前技術交底以及施工中的疑難解答;在施工中針對出現的各種特殊情況,先后十余次派設計人員到現場解決實際問題;并且隨著工程建設重點的變化,根據不同專業人員的需要,及時調整設計代表人員,在房建工程開始建設時期,增派了房建專業設計代表。共同負責設計的現場變更和技術指導,以及設計方案的優化工作,直至工程圓滿完成。為保證設代工作的順利開展,院在配備足夠人力資
57、源的前提下,配備了相應設備資源。設代處成立后為加強管理,院對設代人員進行了崗位職責和工作程序的質量培訓,開展了創建文明示范窗口活動。工程過程中我院領導多次深入工地一線聽取施工單位意見,重點工程跟蹤服務。工作中設代人員與業主、監理及施工單位建立了良好的工作關系,工作人員勤政廉潔、團結奉獻,工作認真負責、吃苦耐勞,保證了設計質量及施工進度,為精品工程的實現提供了良好的技術保證。在兩年的營運過程中,我院繼續做好設計的回訪和后期服務工作,確保工程安全、舒適、環保運行。四、設計變更情況本項目沒有出現重大設計變更情況。一般的設計變更主要有:1、根據試樁結果對襄樊四橋下構進行了優化設計,減少了主墩樁長、優化
58、了主墩承臺結構,較大的降低了工程投資;2、根據施工時的水位變化,經過結構驗算,對襄樊四橋的北引橋的系梁形式和標高進行了調整,降低了工程投資;3、為方便當地村民未來發展,將K343+307.5機耕通道及K344+464汽車通道由原來的一孔變更為兩孔;4、對路基填料進行了變更,將原來的膨脹土加土工網包邊的填筑方式變更為三層素膨脹土夾一層改性膨脹土的方式,并增加了漢江砂礫作為路基填料的方案;5、郜營互通跨越連接線的兩個定向匝道的匝道橋加長兩側各增加一跨,既降低橋臺填土高度,又使橋型更加美觀;6、將路床的上面一層改為石灰土改性,并摻加砂礫的精鋪層;7、在郜營互通的主線采用了900米長的柔性基層路面的試
59、驗段;8、路面基層和底基層采用漢江砂礫作為材料,并對基層砂礫進行了破碎設計,降低了工程投資。另外,由于施工過程中為了保護農民利益,增減和改移了部分小型構造物,對投資影響不大。五、設計體會襄十高速公路襄樊至谷城段建成,并通車兩年,從工程的建設和營運情況效果來看,本設計是成功的,經過全體建設者的努力,本項目得以建設成“內在質量優,外觀形象美”的精品工程。因此襄十高速公路和漢十襄荊高速公路連接線工程設計獲得“2005年XX優秀工程設計一等獎”。總結本項目在這整個工程的設計和建設過程中的經驗和教訓,有許多體會。(一)主要經驗1、精心設計充分認識設計質量的重要性,全員貫徹、執行質量方針,正確把握設計定位
60、,本項目設計從一開始就牢牢將設計院“先進實用的技術,即是周到的服務,持續有效的改進”的質量方針作為設計的指導方針,并貫穿在工程的測設和整個建設過程中。一個成功的設計其工程前期應充分進行方案比選及優化。合理的方案不僅可以節省大量的工程投資,且對后續相關工程及景觀、環保等產生長期影響。充分認識外業測量、調查資料的重要性,只有掌握了正確、全面的外業測量數據及地質資料,才能有正確的設計,否則一手資料不正確、不全面,就會出現與實際不相符的設計,設計出來的形式再完美,也不是優秀的。路線的平面布置及縱坡設計是道路工程設計的關鍵,必須進行認真、細致的工作,且應充分認識到局部方案比選的必要性和重要性。合理的線形
61、布置及組合,不僅可以節省工程量,而且可以改善行車條件,增加行車安全性及減少對環境的影響。平曲線半徑的采用主要依地形、地貌而設,一般不小于一般最小平曲線半徑,在受限制較少的路段,平曲線半徑可取大值。縱坡設計應依山就勢,綜合考慮設計水位、工程量、橫向通道、環保等問題,平、縱配合應適當,各項指標應均衡,且滿足規范要求。為便于路面排水其最小縱坡以不小于0.3%為宜。豎曲線半徑取值以滿足視覺要求為宜,對提高標準而工程量增加不大時,應采用高指標。合理的路面結構設計既可以節省工程投資,亦可以保證工程質量,且可以改善行車條件,路基路面的結構設計應盡量堅持就近取材的原則,并做好充分的試驗,以提高工程質量和道路的
62、使用壽命和行車的安全度。工程防護應盡量采用既穩固路基,又美化、保護環境的方案,本項目就以環保為重點的三維土工網植草、拱內植草防護等多種防護形式,既可以節省了工程投資,又美化環境。合理設置橋梁伸縮縫,不僅可以保證橋梁的安全,而且可以很好的改善行車的舒適性。橋、涵及通道等構造物的合理設置及線外工程的正確調查和設計,不僅可節省工程投資,確保工程安全,亦可減少對沿線自然環境的影響,減少施工期間的協調工作。2、注重新技術的應用和技術創新本項目平面控制采用GPS衛星全球定位系統,建立襄十高速公路襄樊至谷城段首級控制網,并用全站儀加密導線,提高了平面控制測量的精度。1/2000地形圖測繪,通過航空攝影、數據
63、采集、像片調繪、電算加密等方法,形成了工程通用的數字化CAD數據文件,提高了地形圖的質量和精度,為初測、初設提供了較為可靠的、方便的測設基礎資料。本項目分析計算全面采用軟件化、繪圖計算機化,包括路線、路基、橋梁、互通式立交多種軟件分析計算和制圖。特別是應用數字化地形圖和DTM(數字地模)技術,直接獲取路線CAD平、縱、橫數據,大大減少了人為環節的錯誤,豐富了地理信息量,提高了設計質量,縮短了設計周期。結合本地區膨脹土分布廣泛、取土困難的實際情況,為了保證工程質量,創建精品工程,設計時非常注意新技術、新工藝和新材料的應用。本項目中這方面的應用主要表現在下面幾項:a. 利用漢江灘上豐富的砂礫料作為
64、部分路基的填料,彌補了路線上部分路段土方緊缺的問題,避免了土方遠運,降低了工程費用,達到了很好的效果。b. 在膨脹土路基中,采用了土工材料進行包邊處理;為了更好地對膨脹土進行保濕防曬,采用三層素土加一層6%石灰處置土的填筑方案,保證了路基的壓實度和CBR值的實現,使工期得到了保證;由于膨脹土的板結需要,首次明確要求在施工中用羊足碾進行壓實,按照這種方法進行施工的,壓實效果非常明顯。c. 膨脹土路基的防護,采用了三維土工網噴播草籽和拱式防護相結合的綠色防護方式;強調綠色環保理念,該段公路將會建成為一條綠色風景帶。d. 漢江特大橋橋長跨度長、工程量大,為本項目的控制工程。為保證建設工期和工程質量,
65、專門對主橋的合龍順序進行了優化和變更,改變由中跨向邊跨合龍的既定順序,實現了由邊跨向中跨的合龍順序,節省引橋的合龍時間。灘橋、引橋的設計首次采用了預應力混凝土先簡支后結構連續或連續剛構組合T梁,并且在省內范圍內,首次采用墩頂預應力鋼束進行連續,有效防止墩頂出現橫向裂縫,使行車更加安全舒適。新技術、新工藝、新設備的合理應用,可以提高設計質量和設計效率。采用多種造型優美的上跨天橋結構型式,盡量避免視線范圍內橋型重復,可以美化路容,增強道路的美觀效果。加強環保意識,結合工程特點進行全線總體景觀設計,不僅可以減少因工程建設而造成對環境的影響,而且可大大增加行車的舒適性,提高整體服務水平高。結合路網建設
66、統籌互通、附屬區總體布局,選址要適當。3、加強與地方部門的聯系,為項目的順利實施創造重要條件路線不可避免的會跨越河流、溝渠、地方道路甚至鐵路等,這就需要得到地方部門和省市有關部門的支持。在項目設計過程中,對所確定沿線涵洞、通道、天橋的位置,要征求沿線各級政府意見,對確屬合理的要求應適當調整其位置或形式。對于沿線跨越的各大、中型河流的設計流量、設計水位、橋梁位置、孔徑、標高等需要征求有關水利、航務管理部門的意見,并取得復函。沿線跨越各等級公路,需取得地方交通局復函。對路線所跨越鐵路,應與鐵路部門進行廣泛深入的交流并能夠取得分局復函。4、好的設計離不開指揮部正確引導,應多與業主溝通襄十高速公路指揮
67、部既作為建設方,又作為地方交通主管部門的集中代表,對高速公路的設計有較高的要求,他們對當地的具體情況有著相比于設計單位更加深層的理解。經常與業主溝通,能夠更多的更全面的了解業主的意圖,同時將自己的設計思路和工作計劃等向業主匯報,又會給業主的總計劃提供建議。這樣能增加彼此的了解,往往能達到事半功倍的效果。本項目從測量到集中設計都一直與業主在一起辦公,互相交流,以至于隨后在工程建設中,沒有出現較大的設計變更,既節省了投資,又保證了工程質量。在工程建設過程中,強有力的設計代表處,駐扎在指揮部,既做到后期服務,又增進了交流。并且指揮部按季度召開設計例會,設計院不定期組織設計回訪,加強了設計院與指揮部之
68、間的交流,這些都是設計質量的保證。5、重視后期服務工作和必要的設計回訪搞好設計后期服務工作和及時的設計回訪工作,不僅可以保證工程的順利進行,而且可以提高設計信譽和設計質量。本項目從開工到工程建設的尾期,一直派有強有力的工程技術人員常駐工地現場,及時處理解答各種技術問題和進行設計變更,做到了“小事不過夜,大事三天拿出處理意見”的設代承諾。特別是對于仙人渡漢江大橋這種技術復雜的橋梁由專人負責管理和技術支持,起到了很好的效果。設計回訪能使設計人員了解自己的設計成果在實際施工過程中的吻合情況,對在以后的設計工作改進和提高有著極有利的幫助。(二)建議1、保證勘測、設計周期,重視全面詳細設計之前的方案選擇
69、和現場實地勘察,避免設計完成后,因為方案改變而引起的設計變更。2、應做好不同專業間的統一協調,加強土建設計人員與機電、綠化等不同專業設計人員之間的溝通和協調,使他們相互了解各自的設計意圖。對于一期、二期、三期等在不同階段實施的設計文件應盡量做到一次性全部完成,這有利于加強相互之間的統一,雖然有些后期施工的項目,推遲設計能夠使該項目的設計更加細致、完善,但受到專業限制很難再做到與其他專業項目的相互統一。3、互通設計加強平縱結合,不要疏忽不相干的鄰近匝道的高程差,以便預留足夠的平面距離。互通區主線縱坡設計應考慮到互通的整體設計高度及整體景觀要求。附屬區的選址應充分考慮自然環境、生活用水的水源等問題
70、。4、膨脹土地段路基、路塹的設計,應將排水設計放在第一位,并強調施工之前作好臨時排水溝,路基開挖好以后要及時作好防護工程。膨脹土施工采用羊足碾能大大提高壓實度和施工質量。排水溝主要是用來排除路基上面流下來的雨水,建議溝頂高出原地面一定高度,這樣既避免外面水流入,也有利于排水溝內的水排出。5、為增加行車的舒適性,便于施工等,盡量少設明通、明涵,同時盡量提高暗通的凈空,這樣既美觀又方便當地群眾通行;為便于農用收割機通過,通道凈空受限的情況下,可采用改線就近引導到凈空較高的構造物通行。6、提倡新材料和新工藝的應用,但是對材料的各項性能和技術指標以及國家或行業標準應有一個全面、準確的了解,提出的技術參數應符合目前材料供應和工程實際情況。7、小型構造物的基礎設置和處理方式應多樣化,針對不同地質情況采用不同的處理方式。8、工程設計時,土場的選擇和土體試驗要充分詳細;可使用土體方量要調查準確,充分利用現有資源,因地制宜,選取所有可用材料,以便在實際施工過程中,進行選用,并便于計量。9、隨著經濟的發展,各類管線分布廣泛,與高速公路相互干擾,必須加強現場調查,建議特別注意在城縣郊區以及主要道路兩旁的地段,這些各類管線埋設特別往往比較密集。10、設計應與施工進行有機結合,在保證結構安全的前提下,優化設計。