京澳高速驻信段路基加倍设计研究

京澳高速驻信段路基加倍设计研究

1产业发展需要进一步整合京沪高速公路开通至信阳（河南省界）段是国家高速公路网和河南省公路网主要骨架的重要组成部分。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，南接广东沿海地区。它不仅是中国南北交通的动脉，也是河南省南北最繁忙的运输通道。这是河南省经济发展的“支柱”之一。目前实际服务水平基本处在三级,2013年本路段交通量将达到30600pcu/d,2032年将达到75622pcu/d,已不能满足发展的需要;可见该路段的改建扩容的必要性较为紧迫。2设计速度及收费原有驻信高速公路设计采用部颁《公路工程技术标准》(JTJ-97),路线全长136.7km,按双向四车道高速公路建设,平原微丘区路段(驻马店至信阳)设计速度120km/h,路基宽度28.0m,山岭重丘区路段(信阳至九里关)设计速度100km/h,路基宽度26.0m;桥梁设计荷载汽车-超20级,挂车-120。实行全部控制出入和收费管理。本项目自2003年底通车以来,交通流量持续快速增长,虽然道路目前尚处在二级服务水平,但由于近几年来大吨位和超载货车增多等原因,路面和桥面铺装的平整度下降以及车辙、坑槽等现象出现,道路状况一直不尽人意,养护维修工作量日益增大,小修小补年年不断,导致公路实际服务水平下降。3扩大设计的选择3.1原路交通规划布局高速公路改扩建从总体大方案上来说有在现有高速基础上改扩建和按高速公路标准新建复线扩容两种方案。对驻信高速公路是在原路基础上按整体式路基双侧加宽为标准八车道进行扩容,以达到提高公路的通行能力,还是新建复线提高通道的通行能力,满足运输的要求,从社会经济效益、路网布局、通行能力与交通安全、对沿线城市发展的影响、占用土地与环境保护、地形条件及工程投资、技术方案及实施的难易程度等方面进行综合比较论证,虽然新建复线四车道高速公路方案可以形成新的经济带,在一定程度上带动经济发展,并有利于减轻沿线主要城市的交通压力,提高路网密度。同时在设计、施工及质量保证措施等方面可以避免因改扩建而增加的难度,并避免对京港澳高速公路(G4)的通行造成影响。但是原路改扩建方案社会经济效益好,有利于交通量吸引,对沿线城市远期发展有利,路网布局合理,尤其是占用土地较少,对环境影响较小,节省投资,经济效益较好,其综合优势较大,见表1。京港澳高速公路驻马店至信阳(豫鄂省界)段选择在原路基础上改扩建方案。3.2路面、桥梁、立交的拼接本项目高速公路路基加宽是采用整体式路基还是分离式路基,经分析认为:分离式路基施工期间可避免对现有高速公路通行的影响,避免了路基、路面、桥涵、立交的拼接,但是具有占地多、工程量大、拆迁大、对环境影响较大、路基间边沟排水困难等缺点。而整体式路基具有占地少、拆迁小、对环境影响小等优点,具有明显的综合优势。因此本项目对于地形简单的平原微丘区路段采用在原路基础上双侧加宽八车道方案,对于地形复杂的山岭重丘区路段改扩建因地制宜,采取“易合则合、易分则分”的原则,采用在原路基础上单侧加宽、分离式路基加宽八车道方案改扩建,见图1。3.2.1双侧加深方案比选主要控制因素为与相邻项目的衔接、地形、地质、浉河。此路段位于平原微丘区,长113.559km。该段路线线形顺畅连续,沿线地形、地物简单,路基、构造物双侧加宽容易不复杂,没有控制双侧加宽的制约因素,从工程造价、保通方案、加宽后公路通行能力以及行车安全等角度进行综合比选后认为双侧加宽方案优势明显。所以,该段采用整体式双侧加宽方式。3.2.2k115+400方案主要控制因素为沿线地形、路线线形、灵山互通式立交。此段路线长4.591671km,路线经灵山互通式立交,到达灵山镇西北。K114+900~K115+700为灵山互通式立交段(见图2),从图中可见,主线右侧控制点较多,如灵山互通收费管理站、深路堑、小半径平曲线等,从改善平面线形、减小工程量和降低造价的角度出发,在路线左侧进行加宽的方案较为合理;从线形变换的角度出发,如采用双侧加宽,出灵山互通后即进入分离式路基方案,由于受既有桥梁位置限制,出灵山互通向港澳方向没有合适的位置设置渐变段。所以,该段改造方案采用左侧拼宽方案,加宽方式详见图3。3.2.3道路生态恢复难度主要控制因素为沿线地形、董寨国家级自然保护区。此段路线长20.158127km,路线所经路段为山岭重丘区,老路建设过程中出现多处的深挖高填路段,多级挖方边坡段落很多,沿线锚杆加固边坡,支挡构造物等防护工程繁多,工程复杂,工程量巨大,很多弃土堆就在原路线附近且量大,该段既有老路位置地形条件复杂、地质破碎,改扩建控制因素多,若在原路单侧或双侧加宽,势必需要对原路现有的支挡构造物、锚固的边坡、稳定的弃土堆等进行破坏清除,形成挖深更大的断面,一方面会造成山体的不稳定及路基的不稳定,影响行车安全以及存在施工组织协调较困难等诸多问题;另一方面会对老路两侧多处防护完善的弃土(石)堆等造成二次破坏,会对整个路段的自然环境造成巨大破坏而且该段还位于董寨国家级自然保护区缓冲区,从环境保护的法律层面上难以逾越。所以,该段采用新建单向四车道分离式路基的改扩建方案。3.2.4项目建设方案设计主要控制因素为路线终点和湖北衔接段。考虑到本项目终点与湖北省京港澳高速公路大悟段相接,湖北省境内地形较为平坦,故采用整体式双侧加宽方案。4双侧整体式加速度方案根据本项目加宽方案的研究可知,加宽方式在不同的周边地形条件下,会有不同的性能和特点。在平原区周边征地拆迁等控制性因素影响不大的情况下,采用双侧整体式加宽方案是最优的选择。在山岭或周边征地拆迁等控制性因素影响较大难以进行双侧加宽的情况下,单侧加宽方案和分