广梧高速公路双凤至平台段(以下简称双平段)为典型的山区高速公路,路线长约65公里。该路段主要特点是:沿线地形起伏变化较大,以山地丘陵为主,约90%属山岭重丘区,且植被茂密,山间洼地、谷地多为农田耕地;地质条件复杂,穿越地层较多,受断裂带构造和褶皱的影响,存在滑坡、中小型崩塌、岩溶、高液限土、软土等不
良地质,生态环境脆弱。路线或高填深挖、或桥梁跨越山谷、或隧道穿越山体、或陡坡路堤、或高边坡,而且弃土十分困难,存在两段各约10公里的长上下坡路段。
在交通部提出“安全、环保、舒适、和谐”的道路设计新理念后,双平段作为贯彻新理念的试点路段,被列为交通部和广东省联合公路勘察设计典型示范工程,由广东省公路勘察规划设计院有限公司勘察设计。根据项目所在地的实际情况,双平段的总体设计原则是“以人为本”,贯彻落实“建设资源节约型、环境友好型社会”等发展观,并遵循“安全、环保、舒适、和谐”的理念进行设计。
多方案比选
多方案比选既是贯彻落实新理念的精髓,也是选择综合指标最优方案的前提。双平段方案比选包括三个层次:走廊带方案、路线方案和典型工程方案。其中,走廊带方案已在项目的预可行性和工程可行性等前期阶段进行了充分的论证。论证结果表明,双平段走廊带具有单一性,而且,初步设计阶段也没有发现更有价值的走廊带。
在路线多方案论证中,设计人员收集了项目沿线地质灾害、环境影响、水土保持等多方面的评价报告以及各种规划资料,并与电力、电讯、航道和水利等部门的协调,共拟定1个推荐方案,14个比较方案,从安全、环保、舒适、和谐、占用耕地、经济以及全寿命成本分析等方面进行全方位比较论证,业主单位最终采用了推荐方案。
提升安全理念
公路建设安全包括两方面,一是公路自身结构物的安全;二是营运后的行车安全。
对于公路自身安全,设计人员反复进行了路线平纵横优化设计,适当增加桥隧比例,同时减少陡坡路堤的数量。对高边坡和陡坡路堤的稳定性加强分析,确定安全可靠的支护措施,使得上下边坡稳定性、安全性增强。尽量减少隧道洞身偏压、浅埋,加强土质浅埋短隧道的设计,确保隧道施工和结构安全。
尽管由于道路本身原因造成交通事故并不多,但设计人员仍然高度重视公路工程本身对行车安全的影响,特别妥善处理连续长上下坡路段、线形指标不均衡路段、视距不良以及路面排水不畅路段的设计,尽量消除道路本身引起的行车安全隐患。精心进行线形设计。平、纵组合设计时,设计人员将重点放在高低指标的均衡性和渐变过渡上,避免突变线形,使线形组合在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线,并保证视觉上的连续性,消除驾驶的急迫感。双平段运用了动态透视图和静态透视图对设计进行检验,均满足规范要求。
采用合理视距。适当增大竖曲线半径对工程量增加较少,但对改善行车的安全性和舒适性十分有利。双平段竖曲线半径基本满足每小时80公里设计速度视觉要求,最小值满足每小时100公里设计速度的极限值。由于长下坡路段运行速度较高,故拟在长下坡路段按每小时100公里保证停车视距;对对于其他路段,仍按每小时80公里保证停车视距;于部分重点路段,则采用货车停车视距进行检验。
特长下坡路段的安全性设计。双平段存在特长上下坡路段,一段10.5公里,平均纵坡为2.2%;一段9.5公里,平均纵坡为2.24%。设计人员通过控制最大纵坡不大于3.5%、平曲线半径不小于800米、避免连续S形等复杂线形、长下坡方向采取SBS改性沥青路面结构和长上坡采用混凝土路面等措施来提高运行安全。特别是对货车爬坡速度每小时低于50公里的路段设置了爬坡车道,同时双向均设置了一处紧急避险车道,给制动失灵车辆提供撤离机会。
增强路侧安全性。为保证越出路幅的车辆安全,双平段对有条件放缓边坡的填方路段,采取了放缓边坡的措施(全线共2处),挖方路段边沟采用了可跨越式边沟(如盖板边沟、浅蝶形边沟等)。考虑到双平段货车比重较大(约60%),而硬路肩宽度仅为2.5m,为保证货车的停车安全,双平段还设置了港湾式紧急停车带42处。
注重环保及耕地保护
双平段在设计时,路线选线将环保、占用耕地作为重要的因素考虑。当路线无法避让耕地时,则采取了加筋土路堤、加筋土生态挡墙、圬工挡土墙、护坡道由2.0米减至1.0米宽,以及采取桥梁跨越等工程措施。交通工程管理设施考虑合并设置,也尽可能少占用耕地。
挖方和隧道出渣实施长距离和跨标段调配,并将部分隧道出渣石料用做排水防护工程以及加工成碎石用做路面基层材料等,减少弃方数量,间接减少弃土占用耕地。弃土场做到不占用农业保护用地,以荒地、旱地或低产园为主。对于确实因工程需要而占用耕地时,则利用就近荒地、旱地及弃土场进行造地复垦,尽量不因高速公路的修建,导致耕地面积的减少或耕地质量的下降。将清除的腐植土分段集中堆放,用于公路绿化和弃土场复耕。
对离路边60米至100米,且规模较大的村镇、居民点等,采用声屏障降噪。设计人员还设计了隔油池和人工湿地,在收集路面流水并经隔油池除油处理后,进入后继人工湿地作进一步净化。该隔油池和湿地系统也可作为危险品发生泄漏时的应急收集池,避免其直接流入河中和农田、养殖水体。
新技术的应用
双平段在测量、设计、勘察和绿化等方面,积极采用新技术、新方法、新材料。如用GPS控制测量、航空测设数字地形图、建立三维数字地面模型、采用综合物探结合钻探法、采用压力分散型预应力锚索和玻璃纤维锚杆来加固边坡、采用气泡混合轻质土填筑桥台、采用了多种生态排水设施等。
其中,特长上、下坡路段综合安全措施研究、山区高速公路隧道安全综合措施研究,以及高速公路生态环境恢复与景观综合设计研究等三个课题已在广东省交通厅立项,目前正在深入研究中。
如今,双平段已在紧锣密鼓地建设中,设计人员这些新的设计理念和措施,正在工程施工中得到应用和实施,广东又一新的高速公路示范工程即将诞生。 |