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基于沿线高度城镇化一级公路改造总体设计分析

刘恒材 李桂聪 陈宇峰
  
安家(建筑与工程)
2022年9期
中建交通建设集团有限公司 北京市 100142

摘要:通过对东莞市多条旧路升级改造工程的设计和实施情况的分析研究,以东莞市丹大路改造工程为例,从路线廊道选择、路线平面纵横设计、互通式立交高城市化水平公路建设和改造升级的整体设计思路和方法等方面进行分析研究,进而为之后的道路建设提供更具指导性的参考,确保公路总体设计更加科学合理,为车辆以及行人通行提供更多的便利。

关键词:总体设计;一级公路;改造;城镇化

根据我国道路规划、建设、管理和设计标准,道路分为高速公路和城市道路。城乡之间的公路在形式上并没有十分明显的界定,在城市规划区其道路设置较为复杂,还承担起连接城镇道路的主要任务。再加之当前社会经济以及科学技术的迅速发展,人们对于出行要求、道路质量都有了更加严苛的要求,尤其是区域城镇化的发展对沿线道路发展有了更加强烈的影响。出行量的增加对道路的使用产生了极大威胁,其中最主要的是街道、交叉口、交通工具(机动车、非机动车和行人)经常造成交通拥堵。随着人们生活水平的提高,越来越多的交通工具融入到我们的生活中,还有人们的频繁出行,这极大的影响了公路的通行效率以及通行的能力。本文主要用东莞市的道路改造的成功案例,介绍了如何正确的对城市化道路进行合理的改造。

1一级公路概述

一级公路广泛施建在主干线路中,其通行能力较强。四车道类型的一级公路,年度交通量均值为 [1.5,3] 万辆。六车道类型的一级公路,年度交通量均值为 [2.5,5.5] 万辆。一级公路能够有效连接各地区,路宽设计超过 16 米,行车速度设定区间为 [60,100]km/h 。在困难行车地区,路基宽度最小值可设计为 [16,25] 米,平面曲线半径的最小临界值为 125 米。一级公路使用时间均值为 20 年。

2工程概况

石大公路是东莞市中心第一条南北走向的高速公路,全长27.1公里,双向6车道。随着东莞市石大公路的成功,经济得到了飞速发展。石大公路途经的三个镇都实现了高度城市化,其范围已经覆盖了整个干线公路。沿路各档次道路频繁交叉,美不胜收的道路两旁林立着楼房,大部分已改造成街道。本次改造主要针对其服务的范围,提高了其适应各种状况的能力,为以后社会的各种建设,经济的进一步提高铺平了道路。新建桥梁12座、车辆地下通道3座、节点改造10座,路面改造黑白相间,总投资16.86亿元。

3路线走廊选择

我们常见的旧路升级改造主要路线走廊选择有两个基本的方面:①道路改建模式;②新线绕行模式。对于原有道路改建模式来说,去要确保其能够满足中。新的路线绕行模式适用于有改道空间或附近有替代走廊的跨城口岸。这个项目在最开始设计的过程中曾经用过以上两种模式。石大公路由于与附近房屋距离较近,无法加宽道路,两个小半径的反曲线路段也不符合改建条件。在对城镇规划进行研究后,选择一段规划中的城镇环线作为备选路线,并将现有道路作为城镇城市主干道回归城镇,辽埠镇和大岭山镇等路段曾用原道路改造模式对曾经留下的项目进行改造,在之后的实际使用过程中表现良好,有效的解决了路线过长的现实问题。,对于行人以及车辆出行更加方便。

4路线设计

4.1横断面布置设计

在高度城市化的高速公路沿线,主干道上各种各样的车辆和行人混乱通行,这样造成了该道路上的交通通行效率直线降低,而横向道路上还存在种种干扰,人们出行的安全受到威胁。在这样的情况下,道路的升级显得迫在眉睫。比较成功的经验是,不同类型的交通各自为政,中间是主要道路(主线,主要是过境交通),两侧是城市道路(次要道路,主要是区域交通)和人行道,仅保留路缘带,次干道各设两车道,主次干道以绿化带分隔,这种道路分割方式以及横断面布置方式有效的解决了车辆和行人混乱通行的弊端,在实际的应用过程中受到重视。

4.2路线平面设计

高等级公路新建路段要注重立体线形设计,做到线形连续、指标均衡、视野好、景观和谐、安全舒适。对于公路改建路段,在对道路中线进行拟合后,应进行校核,主要是为了满足汽车的运动学和力学要求。对于横竖结合,要把握得当,不能强求完全的“平纵”。在指标方面,本项目后方道路中线的拟合可以满足主线计算相应行驶速度指标的要求。虽然局部横竖结合略差,但通过线路视角检查后,采取相应补救措施,置换道路,确保更多的老道路得以利用起来,这样不仅有效的节约了投资成本,还使得新用地的面积大幅度减少,具有十分重要的意义。

4.3路线纵、横断面设计

高度城市化的一级公路纵断面设计不仅受旧路面改造方式的制约,还受乘客工作人员手感所影响,结合现场情况,改造设计采用原道路横断面坡度最大4%。本工程旧水泥混凝土路面加宽后,路面采用沥青混凝土铺装。一般路基断面(不受结构等其他因素的限制)在纵断面设计中只需考虑路面结构厚度。设计方法是先按桩截面计算出桩的最小控制点,然后通过设计坡度计算,在增加结构厚度后推断出断面的最优高程。该方法还能同时考虑垂直和水平两个层面对路面结构厚度的要求,不需要因路面结构厚度过厚或过薄而反复调整纵断面设计,极大的保证了路线断面设计的科学性和合理性。

5立交布设与改造设计

高度城市化地区的公路立交改造可分为既有立交改建和现有水平立交改建两种情况。现有立交改造有两种:主线拓宽,立交匝道入口重新设计;原立交部分功能不满足使用要求,根据改造需要进行改造。本工程有三处立交桥改造,通道,桥梁延长线以及环形匝道,所以这个工程的交通量始终不能满足工程上的要求。将既有平交改造为立交桥是城市化地区道路改造的一种常见情况。随着经济的增长,城市面积越来越大,主线平交道口增多,公交延误时间延长。将路网分布较差的平交道口改造为立交桥是一种较好的解决方案。同时又因为沿街、升级用地受到很大的限制,主干道的道口都被送到了,车和要交的简单形式的菱形立交平交,对于景观要求较高的路段,可采用地下通道的方式。对于成本控制较为严格、路网较为发达的节点,可采取分立立交的形式,封闭在主线中心,与道口交叉。本工程共有7个节点由平交改造为立交桥。结合交通需求、路网布局、景观要求、成本控制等因素,设置4座主线立交桥,一条主线下穿通道,一条下穿通道,一条下穿通道,实现了需求和约束的良好平衡。这种改造方式在之后的实际应用中表现出了良好的应用价值,也为许多类似工程提供了良好的借鉴。

6结束语

综上所述,前期的公路设计对于整个施工过程具有十分重要的作用和意义。在施工实施阶段,石大高速公路改造建设工程十分顺利。结合工程总体设计实例,对珠江三角洲地区遇到的问题进行了总结,并且对公路在升级改造工程的计划进行了改进,对于之后的公路设计以及施工都有十分有价值的参考意义。

参考文献

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