溫作鑠

【摘要】本文以浙閩發(fā)卡點擴建工程為例，主要闡述站房場地和路面抬高優(yōu)化設(shè)計思路與體會，并對竣工后發(fā)卡點營運情況進行了簡單總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】 站房場地；路面抬高；優(yōu)化設(shè)計

1. 浙閩發(fā)卡點擴建工程概況

1.1建設(shè)意義。

（1）浙江溫州甬臺溫高速公路甌南段浙閩交界處分水關(guān)到浙閩主線收費站之間的路段為長達9.0公里的長下坡道，坡道彎多坡陡（最大縱坡4.8%，平均縱坡3.8%），地形復(fù)雜，氣候條件惡劣。據(jù)統(tǒng)計，主線收費站自2004年1月31日開通至2004年9月的一段時間內(nèi)，共發(fā)生車輛追尾事故35起，造成3死4傷，入口車輛沖卡事件達882次，成為該路段交通安全最大的隱患，累計經(jīng)濟損失近2000萬元。

圖1站房橫斷面圖

（2）自該路段發(fā)生第一次交通事故起，公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，為緩減和避免該處發(fā)生車輛沖卡與追尾等事故，立即著手對該路段進行針對性地安全整治工作。在2004年1月11日完成長下坡路段各種應(yīng)急交通標(biāo)志及沿線防霧燈的設(shè)置；同年1月17日、1月31日分別完成主線收費站福建進口車道四改五工程和收費島區(qū)范圍抗滑道釘埋設(shè)工作；并在入口收費島前加設(shè)防撞筒、增開車道及發(fā)放安全行車宣傳單等一系列措施，但仍未能有效遏制該處入口車輛沖卡、追尾等事故現(xiàn)象。為長期、有效遏制該路段頻發(fā)交通事故狀況，公司決定將主線發(fā)卡點北移900米，2004年底浙江省交通廳下達《關(guān)于甬臺溫高速公路溫州段浙閩主線站發(fā)卡點遷移改造的批復(fù)》（浙交復(fù)[2004]126號）。

（3）新建發(fā)卡點位于K347+600處，包括4車道收費亭及一座管理房。一期工程完成左側(cè)兩車道收費亭和有關(guān)標(biāo)志、標(biāo)線、加固型波形護欄及臨時生活設(shè)施的施工，于2004年7月底開工建設(shè)，同年9月29日正式建成開通。臨時發(fā)卡點開通后有效遏制了該路段頻發(fā)交通事故的情況，據(jù)統(tǒng)計，開通后至2004年底，該路段無發(fā)生一起交通事故，沖卡事件也銳減到個位數(shù)。

（4）發(fā)卡點開通半年后，由于駕駛員的放松警惕及麻痹大意，該路段交通事故及沖卡事件又有上升的趨勢，據(jù)統(tǒng)計，2005年1月至11月，共發(fā)生車輛追尾事故23起，造成7人輕傷，入口車輛沖卡事件130次。對此，公司采取了在發(fā)卡點入口路面設(shè)置振顫標(biāo)線和在發(fā)卡點頂棚設(shè)置警示燈及增加相應(yīng)警告標(biāo)志牌等一系列措施，并決定加快發(fā)卡點二期工程的建設(shè)步伐，徹底地消除該地段的安全隱患。

（5）浙閩主線站發(fā)卡點擴建工程為浙閩站臨時發(fā)卡點的擴建工程，由原來的兩車道發(fā)卡點擴建為四車道，并增設(shè)站房、完善頂棚等設(shè)施。該工程的竣工從根本上有效遏制該處入口車輛沖卡、追尾等事故現(xiàn)象，徹底地的消除該地段的安全隱患，為高速公路浙閩主線營造了安全、暢通、美麗的交通環(huán)境。

1.2工程概況。

1.2.1土建工程：總用地4115m2，場地現(xiàn)狀為山地。原設(shè)計車道寬為10.75m，為兩車道兩個發(fā)卡點，擴建后路面實際寬度為22.40m，為四車道四個發(fā)卡點。

主要工程數(shù)量：挖方11524.92m3 ，填方1250.2 m3 ，擋墻1884.4 m3 ，護面墻1437.86 m3，水泥穩(wěn)定碎石基層770.48 m3，水泥混凝土面層：275.86 m3，中央防撞護欄152m，瀝青路面接線720m等。

1.2.2房建工程：建筑面積196m2，砌體一層結(jié)構(gòu)，宿舍樓高5.487m。2007年10月15日，浙閩主線發(fā)卡點擴建工程正式破土動工。工程由浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院設(shè)計，施工、監(jiān)理單位分別為浙江交通工程投資集團有限公司和溫州交通工程監(jiān)理咨詢有限公司。

2. 站房場地和路面抬高優(yōu)化設(shè)計

2.1站房場地。

2.1.1優(yōu)化內(nèi)容。站房地面標(biāo)高（±0.00）原設(shè)計為18.35m，與發(fā)卡點路面高程相同。由于發(fā)卡點經(jīng)常發(fā)生車輛沖卡、追尾事故，站房處于擴建后超車道的延長線上，再加上廣場汽車噪聲和尾氣、駕駛員疲勞駕駛、酒后開車、違章超車、車輛超限超載運輸及爆胎現(xiàn)象等，這些不利因素都大大地增加了員工在站房休息的危險性，遭受意外風(fēng)險的可能性也增加了。另外該地塊基本為山田， 征地工作也存在較大難度，綜合考慮后將站房地面標(biāo)高（±0.00）改為20.75m，場地標(biāo)高提高到20.30m。

2.1.2優(yōu)化分析。

（1）站房場地標(biāo)高20.30m相對于臺階起點標(biāo)高17.34m高2.96m，從理論上杜絕了車輛事故給站房帶來安全隱患的可能性。同時，由于標(biāo)高上提，場地土石方開挖和防護工程的數(shù)量減少，征地面積相應(yīng)減少。繪制站房橫斷面圖如圖1所示，并列表1計算土石方數(shù)量。

（2）由斷面圖我們可以看到優(yōu)化后的斷面在土地征用方面分別減少4.40米、5.0米及5.0米，合計減少面積為115.5m2，有效促進土地資源的合理利用和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。量化工程造價，列效益分析表如表2所示。（3）綜上所述，優(yōu)化設(shè)計后的站房在工程造價上有明顯的減少，同時由于高程提高，站房的安全性能也得以大大地提高。

2.2路面抬高。

2.2.1優(yōu)化內(nèi)容。發(fā)卡點路面原設(shè)計新擴建的兩車道路面高程與老路面相同，僅考慮路面橫坡影響，破損較厲害的老路面采用銑刨后重新澆注新路面的處理方法。由于老路面K347+660～810段（設(shè)計樁號K0+480～630段）坡度呈平坡狀，許多沖卡車輛在行駛近800米上坡路段消耗大部分勢能到達該路段后由于慣性作用仍然容易發(fā)生沖卡等事故，存在較大的安全隱患；另外由銑刨老路面產(chǎn)生的近1000T瀝青廢料處理對環(huán)保工作帶來極大的困難。綜合考慮后決定K347+570～K347+630段（設(shè)計樁號K0+660～720段）路面直接在老路面上鋪筑上基層36cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層，取消下基層，則新建路面高程在原有的路面高程上抬高62cm；漸變段路面采用放坡形式與原有路面銜接（具體拉坡情況見圖2），基層根據(jù)現(xiàn)場情況由業(yè)主與監(jiān)理決定加鋪厚度，面層統(tǒng)一鋪筑。場地、邊坡及其他根據(jù)路面高程相應(yīng)進行調(diào)整。

2.2.2優(yōu)化分析。

（1）從拉坡圖上我們可以看到在K0+480～630段原地面線是一條平坡，優(yōu)化設(shè)計后可以明顯看到在車輛行駛到K0+480（發(fā)卡點前150米）處增設(shè)一段150米坡度為0.66%的上坡道路。

（2）從動力學(xué)上分析：汽車行駛時需要不斷克服運動中所遇到的各種阻力。這些阻力有來自汽車周圍空氣介質(zhì)的阻力，有來自道路的路面下平整和上坡行駛所形成的阻力，也有來自汽車變速行駛時克服慣性的阻力，分別稱之為空氣阻力、道路阻力和慣性阻力。

（3）車輛在行駛近800米上坡路段消耗大部分勢能到達該路段后主要存在道路阻力，道路阻力是由彈性輪胎變形和道路的不同路面類型及縱坡度而產(chǎn)生的阻力，主要包括滾動阻力和坡度阻力，以RR表示。

RR=G（f+i）=M g（f+i）

式中：G——汽車重量（KN）；

g——重力加速度（m/s2）；

f——路段的滾動阻力系數(shù)（數(shù)值參考表3）；

i——路段的平均縱坡度（%）；

M——汽車質(zhì)量（Kg）。

另外根據(jù)能量守衡定律，車輛在一定速度行駛時所產(chǎn)生的功，以E表示。

E =（1/2）M V V

式中：V——汽車行駛速度（m/s）。

以150米0.66%上坡道為例，車輛在完成該坡道行駛所需消耗的功E= RR L=150 G （f+i），假設(shè)該功使車輛在一定速度行駛后停下，推算速度公式如下：

V2=2[150 G（f+i）]/M=300g（f+i）=48.80（m/s）2

則V =6.986（m/s） =25.15Km/h

（4）從上面分析我們可以看到，該路面抬高在理論上證明了減少了車輛沖卡次數(shù)的可能性，另外路面提高后可以減少老路面銑刨方量，無論在工程費用及環(huán)境保護上都有突出的貢獻。點擴建工程優(yōu)化設(shè)計僅僅是在原有設(shè)計的基礎(chǔ)上進行細節(jié)優(yōu)化，變動不大卻效果顯著。工程優(yōu)化后無論在建設(shè)造價、環(huán)境保護、安全營運以及社會效益上都有重要的意義。

參考文獻

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