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宣左公路设计研究

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纵断面线性设计

本段地处平原区,纵坡设计主要是对桥梁及路基设计洪水位等因素的控制。为降低工程量,减少公路用地,降低工程造价,要求纵断面设计在满足构造物净空要求的前提下,尽量降低填土高度。路线最大纵坡4.00%/(1处)(京包铁路跨线桥),最小纵坡0.0016%/(1处)。路线最小坡长160m/(1处),变坡点共68个,平均1.012个/km。纵断面线形设计符合《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)的要求,线形基本均匀顺适,与平面配合较好,与周围环境协调。

平纵组合设计

路线设计中,自始至终着重于平纵线形的配合,将平纵横作为一个整体同时考虑。线形设计依照平面流畅、纵面均衡、配合得当的原则进行,保证汽车行驶的安全性及驾驶员视觉的连续性。平面线形设计中采用了较高的指标,并注意前后曲线以及直线之间的搭配,线形流畅。纵面线形设计兼顾安全美观与经济合理的原则,设计时采用合适的标准。纵面线形满足竖曲线半径值要求。

路基、路面及排水

1路基横断面

K18+505~K44+620段路基标准横断面:路基宽40.0m,行车道2×14.0m,人行道2×6.0m。路面路拱横坡1.5%,人行道设1.5%的顺坡。其他段落整体式路基宽度采用24.5m,中央分隔带宽2m,路缘带宽2×0.5m,行车道宽度4×3.75m,硬路肩宽2×2.5m,土路肩宽2×0.75m,路面路拱横坡2.0%。分离式路基宽度采用12.25m,行车道宽2×3.75m,左侧硬路肩宽0.75m,右侧硬路肩宽2.5m,土路肩宽2×0.75m。公路用地范围为24.5m。

2路基加宽、超高方案

对于24.5m一级公路半径小于2500m的平曲线,均进行超高处理。整体式路基以中央分隔带边缘作为设计标高,超高过渡以中央分隔带边缘为旋转轴,即将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转,中央分隔带保持水平状态,不再旋转。分离式路基以内侧行车道边缘线作为设计标高,超高过渡以内侧行车道边缘线为旋转轴。超高渐变率不小于1/330,行车道与硬路肩同时旋转至超高横坡。超高外侧土路肩始终以2%的横坡外倾,内侧土路肩当行车道横坡≤2%时取2%,当超高横坡>2%时取横坡与超高横坡相同。

3路基支挡、加固及防护工程设计

全线路基以填方为主,局部路段为挖方路路堑。K11+920~K17+495路基沿洋河路段,填方路基边坡受设计洪水位影响,设置浆砌片石护坡防护。坡面采用M7.5浆砌片石砌筑,厚度35cm。脚墙采用M7.5浆砌片石砌筑,高度2m。K17+475~K44+920路基沿洋河路段,侧路基边坡为1∶3,同段落外侧边坡采用草灌结合植草防护。下穿张石高速部分挖方段左侧设置重力式挡土墙。

4路面设计

本项目路面结构设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论,以设计弯沉作为路面整体强度的设计指标,计算路面结构厚度并进行弯拉应力验算。沥青混凝土路面设计采用以双轮组单轴轴载100kN为标准荷载,设计使用年限15a。路基行车道路面结构:上面层5cm细粒式沥青混凝土+下面层7cm中粒式沥青混凝土+基层18cm水泥粉煤灰稳定级配碎石+底基层2×16cm水泥粉煤灰稳定天然砂砾。桥面铺装:4cm细粒式沥青混凝土+5cm中粒式沥青混凝土+10cmC50防水混凝土桥面铺装。沥青层与沥青层之间设置黏层,基层与面层之间设置透层油。

5排水设计

路基排水中,所有挖方路段及填方高度小于边沟高度的低填方路段,均设置路堑边沟。分离式路基设置路堤边沟。所有过村、镇路段均设置边沟。边沟出水口及桥头受地形限制落差较大时,设置急流槽。路面排水由路面内部排水、路表排水组成,设计重现期按5a考虑。

桥梁涵洞

起点K0+000~K6+931.131段属G112改扩建段,该段既有道路为二级公路,桥涵设计荷载为汽-20、挂-100,不能满足本次设计汽车荷载公路-Ⅰ级技术标准,本次设计对该段整体式路基(K4+331.909~K6+931.131)段桥涵构造物进行拆除新建,对于分离式路基(K0+000~K4+331.909)段桥涵构造物采用分阶段实施方案,本阶段对桥涵构造物暂继续利用,以减小投资,待后期资金状况好转以后,再对该段桥涵构造物进行拆除另建。全线共新建大桥9座,其中2座为上跨铁路跨线桥,其余7座均为跨河桥,总长为1523m;新建中桥75m/(1座),小桥252.04m/(21座),其中1座为分离式路基左线单幅桥,长度32.04m;新增涵洞97道。

路线交叉

本段共设置分离式立体交叉3处,其中2处与铁路立交,1处与丹拉高速公路立交,共设置平面交叉29处,其中与等级公路平交6处,与乡村公路交叉23处。

勘察设计体会

宣左公路的勘察设计本着正确贯彻执行国家的有关法规、政策及相应的设计标准、规范、规程和规定,积极采用新技术、新材料、新工艺、新设备的原则,力求总体设计方案经济合理,技术标准掌握适当。

1优化方案,精益求精

按照“施工图设计事前指导书”、“定测规定”和“施工图设计规定”等要求认真执行,做到事前指导、中间检查、成果验收的全过程控制,层层落实,确保设计文件按时按质交付。设计方案利用1∶10000和1∶2000地形图,通过多次现场踏勘调查,不断优化路线方案,正确处理好起终点道路的衔接和与地方规划的协调,合理选择与河流、等级公路及铁路的跨越位置和角度,综合考虑路线平、纵面指标及其组合,力求平面线形顺适、流畅、视觉连续的运行效果。

2采用先进技术,注重设计水平

在宣左公路勘察设计过程中,将公路GPS测量与传统测量相结合,应用于公路工程(路线、桥梁、隧道)测量外业;公路工程带状控制测量的GPS布网方法;满足《公路勘测规范》对路线中桩放样精度要求的RTK-GPS三维放样测量。运用公路路线CAD,从数据采集、数模至公路设计全过程的系统集成;基于数模的三维几何设计和三维景观显示;开放、通用的Auto-CAD图形平台;面向对象的系统分析、系统设计、数据管理和数据库设计。运用桥梁CAD,采用Access97数据库管理设计项目;多渠道的数据来源;实时、全方位的三维模型预览;方便实用的数字化桥梁构件库;实时动态的图形编辑、图形与数据的同步更新;强大的设计、绘图功能,丰富的辅助绘图工具;精确、快速的桥梁三维造型;与数字地面模型和路基三维模型叠加。

作者:周英毅单位:张家口市宣左县一级公路管理处

宣左公路设计研究责任编辑:陈老师    阅读:人次