祝建平,黃程鵬
(招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司,重慶 400067)
高速公路是現(xiàn)在交通運輸?shù)闹匾M成部分,相對于鐵路、航海、空運等運輸方式,其具有方便、迅速、靈活等特點。然而隨著居民交通出行方式的改變,其他運輸方式亦逐漸占據(jù)一定比例,特別是近幾年國內(nèi)主要航空樞紐的改擴建。由于機場建設(shè)的特殊性與公路、鐵路線形選擇不一樣,機場的改擴建對周邊路網(wǎng)規(guī)劃影響較大,其他出行方式需要服從與機場的改擴建規(guī)劃,特別是在原有機場周邊布設(shè)的公路、鐵路路線務(wù)必會隨著機場的擴建而進行改建。由于新建公路投資大、耗時長、占用土地資源多等原因,那么如何進行設(shè)計、改建高質(zhì)量、快速運行的高速公路,是每一個公路交通建設(shè)從業(yè)者需要探究的問題。交通部自2004年開始,就大力倡導(dǎo)以“安全、環(huán)保、舒適、和諧”為主題的公路建設(shè)新理念。實踐證明,其在實際建設(shè)工程中的應(yīng)用是有效的、符合科學(xué)發(fā)展的。并且,隨著社會的發(fā)展,其設(shè)計理念也在不斷變化。本文就現(xiàn)階段高速公路設(shè)計的發(fā)展,從以人為本、安全至上,保護環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展,結(jié)合實際、靈活創(chuàng)作三個方面對公路設(shè)計新理念進行分析,并結(jié)合筆者參與的渝鄰高速機場段改線工程項目設(shè)計進行說明。
隨著全球經(jīng)濟的飛速發(fā)展和交通出行需求的急劇增長,一些早期修建的高速公路都存在不同程度的不適應(yīng)性,需要進行擴建或改建來滿足周邊規(guī)劃調(diào)整或高速增長的公路運輸及交通出行的需求。
結(jié)合我國現(xiàn)階段公路建設(shè)的實際情況,筆者將公路設(shè)計新理念歸納為以下三個方面:以人為本、安全至上理念;保護環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展理念;結(jié)合實際、靈活創(chuàng)作理念。
以人為本、安全至上是高速公路設(shè)計中遵循的核心理念?!耙匀藶楸尽保匆磺袕娜说谋拘詾橹行?,重視人的價值體現(xiàn),堅持用戶的需求是設(shè)計的核心。同時,公路設(shè)計應(yīng)將安全放在首位,這是任何發(fā)展階段公路設(shè)計的首要核心理念。安全包括工程結(jié)構(gòu)安全和交通安全兩方面,總體上看,只要精心設(shè)計、精心施工,工程結(jié)構(gòu)安全可以得到保證。
公路建設(shè)離不開環(huán)境與資源的支持,所以在設(shè)計過程中一定要考慮好尊重自然規(guī)律,建立和維護人與自然的平衡。同時,公路交通是社會可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容,在公路建設(shè)中要堅持建立節(jié)約型社會理念,正確處理好節(jié)約資源和公路發(fā)展的關(guān)系,合理和有效地利用資源。
我國地域廣闊,其地形地質(zhì)、氣候條件差異很大,所以這也就決定了在公路建設(shè)中要結(jié)合實際地區(qū)地理位置、地質(zhì)特點、社會環(huán)境、公路使用者需求等具體情況,靈活設(shè)計。這是公路設(shè)計新理念的重點與精髓。
結(jié)合實際、靈活創(chuàng)作理念要求依據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn),通過合理選擇標(biāo)準(zhǔn)和靈活運用設(shè)計指標(biāo),尋找與道路沿線環(huán)境相協(xié)調(diào)和滿足沿線可持續(xù)發(fā)展需要的道路設(shè)計方案。
2010年民航局和重慶市政府聯(lián)合批復(fù)《重慶江北國際機場總體規(guī)劃(2010年版)》,重慶機場近期定位為區(qū)域性樞紐機場、遠(yuǎn)期發(fā)展為大型復(fù)合樞紐機場。根據(jù)總體規(guī)劃修編的批復(fù)精神,目前抓緊進行東航站區(qū)的建設(shè)的前期準(zhǔn)備工作,力爭在2015年前后第三跑道和東航站區(qū)投入使用。由于江北國際機場第三航站樓的規(guī)劃建設(shè),將侵占渝鄰高速沙坪互通至鄒鷹一號橋路段。鑒于以上因素,結(jié)合機場建設(shè)時序要求,啟動渝鄰高速公路改建項目。該項目改建范圍為渝鄰高速重慶江北機場周邊K190+503~K196+100段(見圖 1),路線起于 K0+000(現(xiàn)渝鄰高速K196+100),終點樁號為K5+672.987(現(xiàn)渝鄰高速K190+503.276),路線全長5.673 km。
圖1 機場規(guī)劃與渝鄰高速公路關(guān)系圖
2.2.1 以人為本為核心,提高技術(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)
2.2.1.1 以人為本為核心
高速公路的發(fā)展要努力貫徹和體現(xiàn)以人為本的理念。高速公路的建設(shè)要充分考慮社會經(jīng)濟發(fā)展階段和人民群眾出行需求,不斷改善技術(shù)安全指標(biāo),加強安全設(shè)施設(shè)計,合理改建、廢除原有構(gòu)造,將滿足人民群眾便捷、舒適的出行需求放在第一目的。唯有這樣才有利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
2.2.1.2 提高技術(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《機場擴建渝鄰高速公路改線工程初步設(shè)計的批復(fù)》,確定項目渝鄰高速公路改線工程按高速公路安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,雙向4車道,設(shè)計速度80 km/h。
由于該項目為江北機場擴建占用現(xiàn)狀渝鄰高速后的還建項目,原則上按不低于原標(biāo)準(zhǔn)進行還建,故該項目參照雛鷹一號橋至G65主線收費站段現(xiàn)狀渝鄰高速的技術(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。具體按以下技術(shù)安全指標(biāo)執(zhí)行(見表1)。
2.2.2 公路安全的核心環(huán)節(jié)——路基工程
路基工程是保障公路安全的核心環(huán)節(jié)。路基土石方工程主要采用機械施工,人工配合。由于該項目路基段雖然不長,但有多處高填方,對路基填筑質(zhì)量要求較高。填方作業(yè)應(yīng)分層進行,每層松鋪系數(shù)根據(jù)壓實設(shè)備和填料根據(jù)現(xiàn)場壓實試驗確定,且在接近該種土的壓實最佳含水量時進行壓實。當(dāng)路基填筑到路槽底部后,組織相關(guān)人員對路基頂面中心高程、壓實度、橫向坡度、平整度、路基寬度進行認(rèn)真的測試、檢驗和質(zhì)量評定,按規(guī)定填寫各項檢驗和質(zhì)量評定表,報監(jiān)理工程師認(rèn)可。
表1 改建段主要技術(shù)安全指標(biāo)表
同時,排水工程(主要為邊溝、急流槽等組成),排水邊溝的開挖及整修,同路基土石方工程一并進行,盡量搶在雨季來臨前完成排水系統(tǒng),以減少雨水對已建路基的浸泡和對邊坡的沖刷。
另外,進一步加強防護支擋工程設(shè)計,根據(jù)沿線地形地質(zhì)情況,合理選擇防護工程形式,在保證邊坡穩(wěn)定的前提下,盡量采用生態(tài)防護。
2.2.3 地震防護設(shè)計
根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001),擬建工程所在區(qū)屬6度抗震區(qū),設(shè)計基本地震加速度為0.05 g;該場地類別為Ⅱ類,反映譜特征周期0.35 s。按《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》(JTJ004-89)第1.0.5條,對于高速公路和一級公路上的抗震重點工程(抗震重點工程指特大橋、大橋、隧道和破壞后修復(fù)‘搶修’困難的路基、中橋、和擋土墻等工程),可比基本烈度提高一度采取抗震措施,因此抗震措施等級為7級。對于一般路基部分可采用簡易設(shè)防。
根據(jù)《公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則》(JTG/TB02-01-2008),改線段橋梁為高速公路上單跨不超過150m的橋梁,橋梁抗震設(shè)防類別為B類,抗震設(shè)防目標(biāo)為“應(yīng)保證不致倒塌或產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)構(gòu)損傷,經(jīng)臨時加固后可供維持應(yīng)急交通使用”(E2地震作用)??拐鸫胧┑燃墳?級。
該項工程為對渝鄰高速進行改建,特別是針對靠近原渝鄰高速進行改建,其建設(shè)勢必對該地區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響,如開挖坡體、覆蓋植被,使地表裸露,造成水土流失;邊坡坍塌或碎落可能誘發(fā)新的病害;機械或汽車產(chǎn)生的噪音會影響沿線居民的生活等。
為使以上不利因素減少至最低程度,遵循保護環(huán)境可持續(xù)發(fā)展理念,該項設(shè)計采取如下措施:
(1)路線盡可能結(jié)合地形、地貌,順勢而為,減少對原有生態(tài)環(huán)境的破壞,保護現(xiàn)有植被資源。(2)工程施工中,嚴(yán)禁亂挖亂掘,路基填料按指定料場挖取。由于天氣干燥導(dǎo)致路面揚塵,施工單位應(yīng)投入設(shè)備經(jīng)常灑水,使路基表層處于濕潤狀態(tài)。(3)施工階段產(chǎn)生的生活垃圾及廢棄物應(yīng)進行掩埋或妥善處理,不得亂扔亂棄,廢水廢物不得傾倒于河、溝、湖中。應(yīng)集中收集,妥善處理。施工完成后,應(yīng)對施工現(xiàn)場,住宿場地進行認(rèn)真清理和恢復(fù)。(4)施工時車輛應(yīng)嚴(yán)格按便道和原有老路行駛,以避免產(chǎn)生新的沙漠化自然路。(5)道路保通期間,嚴(yán)格將施工作業(yè)區(qū)和通行區(qū)間用彩鋼瓦進行隔離,確保新的圍擋整潔、美觀。及時清運建筑垃圾,避免影響交通環(huán)境,棄土、棄渣必須及時清運,保持施工場地清潔,不得堆放造成環(huán)境污染。
另外,施工中的粉塵將使空氣混濁也是設(shè)計中必須考慮的一大問題,施工中應(yīng)盡量減少施工揚塵,保持良好的空氣環(huán)境。該項目擬采取以下措施來控制揚塵污染:
(1)施工工地的所有出入口均采用水泥混凝土硬化不少于40 m,并設(shè)置洗車場、泥漿池、泥漿溝,對由工點駛?cè)氲胤降缆奋囕v進行清洗,避免泥土帶入地方道路,做到泥漿不外流。(2)所有粉塵材料如土、砂石、水泥等均采用加蓋運輸,減少揚塵和掉落。(3)物料堆場和露天倉庫進行硬化處理,現(xiàn)場材料有序堆放,盡量覆蓋堆存,大風(fēng)天氣注意加強覆蓋。(4)根據(jù)天氣情況及時對路基填料補充適量水分,松方及時在最佳含水量下輾壓密實。(5)水泥穩(wěn)定碎石、瀝青混凝土集中拌合場盡量遠(yuǎn)離城區(qū)設(shè)置,并配備吸塵、噴淋等防塵設(shè)施,減少拌和揚塵污染。(6)條件成熟路段,盡早在路基外側(cè)形成綠化帶,構(gòu)建植物屏障。(7)工程竣工后,及時清除積土、堆積物等。
工程路線起于現(xiàn)渝鄰高速公路樁號K196+100,止于現(xiàn)渝鄰高速公路樁號K190+603。初步設(shè)計綜合考慮沿線地形、地質(zhì)、橋位,以及城鎮(zhèn)規(guī)劃等因素,對路線進行了多方案比選,選定方案為分期保通設(shè)計方案。施工圖設(shè)計階段還要根據(jù)地形地質(zhì)條件、規(guī)劃區(qū)、互通立交的設(shè)置情況對局部路線線位進行優(yōu)化調(diào)整。同時,施工圖設(shè)計階段應(yīng)進一步加大工程地質(zhì)勘察力度,綜合運用各種勘察手段,對存在不良地質(zhì)和可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的路段,加強工程地質(zhì)勘察和評價。按照“安全、經(jīng)濟、環(huán)?!钡脑瓌t,結(jié)合沿線地形、地質(zhì)等自然條件,在標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范允許范圍內(nèi)靈活運用技術(shù)指標(biāo),優(yōu)化調(diào)整路線平縱面設(shè)計,特別是針對新房子特大橋縱坡過大的問題,進一步優(yōu)化縱坡線形,以適當(dāng)降低橋梁墩高和橋面縱坡。
總之,只要把握新理念下高速公路設(shè)計的原則,并將施工落實到實處,一定會建設(shè)公路精品工程,使我國公路建設(shè)走向健康、生態(tài)、和諧的發(fā)展之路。
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