高速公路安全评价

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高速公路安全评价

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。目录第一章概述31.1工作依据31.2评价内容及方法41.4评价的工作程序41.5主要评价结论6第二章工程概况92.1项目概况92.3自然地理条件92.3工程规模112.4技术标准112.5交通量分布及构成情况12第三章总体评价133.1设计符合性133.2速度协调性评价143.3交通适应性分析15第四章路线214.1评价范围214.2平面214.3视距254.4纵断面274.5横断面294.6平纵线形组合30第五章路基路面315.1路侧安全净空区315.2路面及排水315.3软基、软弱土处理32第六章桥涵366.1项目概况366.2技术标准采用情况376.3评价范围和评价方法376.4桥梁方案3882 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。6.5桥梁引线396.6桥面铺装396.7上部结构396.8下部结构626.9涵洞636.10耐久性636.11其它646.12结论64第七章互通式立交666.1概况666.2互通立交间距676.3互通立交技术指标686.4互通立交适应性716.5互通立交区速度协调性726.6互通立交匝道出入口726.6互通立交视距746.7互通立交收费站756.8互通立交安全性综合评价76第八章交通工程及沿线设施788.1标志788.2标线及视线诱导标808.3护栏818.4中央分隔带防眩设施818.5监控系统82第九章其它82附件:桥梁结构、软基处理计算书8282 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。第一章概述1.1工作依据受河北省交通厅委托,对沿海高速公路沧州岐口至海丰段的初步设计进行方案风险性评估和桥涵结构安全性评价。旨在通过初步设计方案风险性评估及桥涵结构安全评价,及时发现事故隐患或对安全有不利影响的设计,并提出对策,提升道路安全状况,降低事故率,减少直接经济损失,给项目后期运营和养护工作带来潜在的经济效益和社会效益。本次评价工作主要参考了以下标准、规范及文件作为评价依据:1)公路项目安全性评价指南(JTG/TB05—2004);2)公路工程技术标准(JTGB01—2003);3)公路路线设计规范(JTGD20—2006);4)公路路基设计规范(JTGD30—2004);5)公路软土地基路堤设计与施工技术规范(JTJ017—96);6)公路沥青路面设计规范(JTGD50—2006);7)公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40—2002);8)公路桥涵设计通用规范((JTGD60—2004);9)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62—2004)10)公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63—2007)11)道路交通标志和标线(GB5768—2009);12)公路交通安全设施设计技术规范(JTGD81-2006);13)公路交通安全设施设计技术细则(JTG/TD81-2006);14)河北省交通规划设计院沿海高速公路沧州岐口至海丰段两阶段初步设计,2008年4月;15)AASHTO.HighwaySafetyDesignandOperationsGuide1997;16)AASHTO.RoadsideDesignGuide2002;17)Austroads.RoadSafetyAudit(SecondEdition2002)。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。1.2评价内容及方法1.2.1评价内容根据评价的要求,对沿海高速公路沧州岐口至海丰段49.828公里的高速公路方案进行风险性评估及桥涵结构物进行安全性评价。评价的主要内容有:总体评价:设计符合性、速度协调性两个方面。交通适应性评价:基本路段和互通区的服务水平分析。路线评价:平面、纵面、横断面、视距和平纵线形组合分析。路基路面评价:软土路基稳定性评价,路面抗滑、排水与路侧安全净区分析,。桥梁评价:风险评估及结构安全评价。互通立交评价:线形评价与交通适应性分析。交通工程及沿线设施评价:标志、标线及视线诱导标、护栏、防眩及监控系统。1.2.2评价方法我国公路设计是依据现行的国家标准和有关技术规范进行的,一般采用设计速度法,即在选定的设计速度下,结合地形、地物和工程规模,在规定的平、纵、横的指标范围内选定路线设计参数,并在条件许可时,尽量采用高指标,以获得公路的较高运输性能。随着公路项目建设技术的发展和科学技术水平的提高,安全问题越来越突现出来,有可能出现某条道路设计指标完全符合标准规范的要求,但存在安全隐患。针对高速公路的定量化评价发法还存在许多不足,仅仅采用标准、规范的单一评价方法已经无法满足现实的要求,在本项目的安全评价中,我们采用了定性与定量、成熟结论和新研究成果相结合的方法,以《公路项目安全性评价指南》中的评价方法为基础,运用多年来积累的高速公路设计经验和新的设计理念相结合的思路,结合本项目的主要重点,力争得出全面、有效的评价结果。1.4评价的工作程序沿海高速公路沧州岐口至海丰段是河北省规划公路网中主骨架的重要组成部分,为保证本项目的建设的顺利实施,尽可能减少影响交通安全和结构安全的危险因素82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。,在设计阶段尽可能的消除安全隐患。根据河北省交通厅安排,项目组于2008年5月20着手进行安全性评价工作,收集了初步设计文件、交通量等相关资料,召开工作会议,确定评价目的和内容,制定评价大纲,结合项目工程特点,进行研究评价分析并与设计单位沟通,依据标准规范、参考国内外研究成果,对重点问题进行具体的评价工作,最终给出评价结论、提出改善措施及建议,并提交方案风险性评估及桥涵结构安全评价报告。确定工作大纲、评价方案及重点初步设计文件相关标准、规范相关技术文献等设计符合性分析针对重点问题进行分析主要评价结论、意见及建议编写、提交安全评价报告书数据收集设计协调性分析结构安全性分析数据处理82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。1.5主要评价结论主要评价结论及措施见表1-1表1-1主要评价结论及改善措施一览表序号主要结论改善措施1总体评价1.1本项目运行速度协调性好1.2交通适应性:一般段预测期末可达到二级服务水平。2025年互通的合流区达到三级服务水平,运行条件受到限制加强运输管理,确保运输通常和安全2路线2.1平面2.1.1平面指标均符合规范要求。2.1.2平面中有4处长直线,最长为5994.56米,过长直线易引起视觉疲劳,影响行驶安全。增加沿线景观的变化,或对防眩设施、护栏的颜色进行变化设计,减轻视觉疲劳。2.1.3K61+035~K61+373为两端为反向半径6000米,直线段长338.18米,虽满足规范要求,但司机不易判断线形下阶段优化线形,增长直线或将曲线连接2.1.4JD7,转角8°10’多,半径9500米,两端分别为为5994.65米、4197.19的直线,曲线长1354.27米,曲线两端附近均为凸形曲线,虽满足规范要求,但行车单调,司机不易判断线形。增加沿线景观的变化,或对防眩设施、护栏的颜色进行变化设计,增加视线诱导标志。2.3视距视距均能满足路线规范的要求2.4纵断面2.4.1纵断面基本符合规范的要求2.4.2个别竖曲线长度小于一般值250米,但大于极限值100米的要求。建议尽量优化纵断面2.5平纵配合2.5.1K23+540变坡点位于3000米缓和曲线上,距离缓直点较近,凸曲线半径20000米,坡差1.64%,组合不尽合理,对视线不利。适当调整平曲线,尽量避开不利组合2.6超高排水K21+288-k21+418k24+139-K24+269处在-2%-2%段,纵坡小于0.3%,路面排水不利,不利行车安全建议调整路线纵坡值不小于0.3%,以利于路面排水3路基路面3.1路侧安全净空区路侧安全净空区<9米,不满足要求,但全线设置路侧护栏,是安全的3.2路面及排水3.2.1选择适当时机进行二期路面施工82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。路面一期采用微表处,抗滑性能可符合抗滑要求,但使用期较短。3.2.2路面分两期实施,一期散排、超高段路面排水易出现排水不畅下阶段注意细部排水方案设计3.3软土地基处治3.3.1软基处治方案基本合理,是安全的。3.3.2大、中桥头一般填土高度较高,有超过6米者,最大可达7.8米,总沉降量较大,路基沉降过程复杂而漫长,有一定风险。1、作为重点路段加强勘查,保证地质资料的可靠性2、保证施工周期,加强施工质量控制,严格控制填土速率3、加强检测数据的反馈机制,指导施工4、合理安排施工程序,采用桥头路基增加预压时间的措施,建议在桥头段采用先填土后施工桥台基础的方式4桥涵构造物本项目采用标准跨径居多,为常规结构,多采用标准图设计,风险较小。4.1上部结构4.1.1预制结构现浇防水混凝土桥面铺装厚度增加到12厘米,加强了横向连接,提高了横向整体性,增加了结构的耐久性及安全性。4.1.2经验算,30m组合箱梁、30mT梁、40mT梁均满足A类构件的要求,40m组合箱梁使用阶段的短期荷载组合在边墩附件下缘压应力达18MPa,超出了规范值。建议适当调整截面尺寸或索型。4.1.3互通跨线桥和分离立交、天桥,均采用主跨采用46米等截面箱梁,跨径较大,风险性加大根据与被交路的交角,适当调整跨径,降低风险。4.2下部部结构4.2.1个别桥(捷地碱河、南排河互通A匝道桥)的桩长偏短增加桩长。4.2.2个别主线桥头填高超过6米,天桥填土高近9米,路基的后期沉降较大。先施工路基,待路基稳定后再施工桥台桩基。4.3结构物的耐久性部分构造物位于盐池、卤水池、盐田范围建议该类桥均按Ⅲ类环境设计,下阶段根据不同部位的腐蚀程度,采用不同的防腐蚀措施。5互通式立交5.1互通区主线指标南排河互通、北疏港互通凸形曲线小于23000米(极限值),对视觉诱导不利增加竖曲线半径。5.2互通区被交路被交路的非机动车道无交通组织方案,出入口存在交通风险补充被交路的非机动车道交通组织方案,5.3分合流交通适应性青峰农场互通因存在匝道分合流问题,主线两处合流段设计小时交通量高达1372Pcu/h、1470按双车道出入口设计,并增加辅助车道。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。Pcu/h;被交路两处分流段设计小时交通量达1342Pcu/h、1469Pcu/h,采用单车道出入口不利行车顺畅。6交通工程及沿线设施6.1标志6.1.1匝道限速标志的设置采用两级限速方案,限速标志应设置于减速车道起点和匝道起点,同时注意标志遮挡问题。6.1.2入口标志设置位置不尽合理入口标志应设置在互通立体交叉后基准点处的适当位置,使将要行驶高速公路和正在行驶高速公路的人都能获得此信息。6.1.3青峰枢纽互通出口前缺少预告标志在青峰枢纽互通宜增加3Km出口预告标志6.2标线及视线诱导6.2.1标线连续,阻碍路面排水,互通平角口缺少预告、减速让行标线,不利交通安全。(1)为减小标线对路面排水的影响,对于路侧边缘线,尤其是在超高路段,建议每隔6m,留出3cm~5cm的排水缺口。(2)在互通区平交口两侧的相交道路上,增设交叉口预告标线;在交叉口前的连接匝道上,增设减速让行标线。6.2.2互通半径较小,视线较短在互通立交匝道增设“线形诱导标”。6.3护栏6.3.1中央分隔带护栏:因本项目集装箱货运车占交通比例较高,采用防撞等级较低,护栏防撞等级的选取与设计速度、运行速度、主要车型、周边环境、交通量等诸多因素有关,而且集装箱货运车流将成为通道货运的主要车流,大型车一旦失控翻越对向车道,有可能造成严重的二次事故,所以建议提高中央护栏的防撞等级。中央开口活动护栏采用了伸缩式,其防撞性能应在设计中明确。6.4中央分隔带防眩设施防眩板的安装形式能否保证不削弱波形梁护栏原有功能,应作出合理说明,提供充分的论据。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。第二章工程概况2.1项目概况沿海高速公路是河北省“九五”规划的“四纵、四横、十条线”公路网主骨架的重要组成部分,河北省沿海高速公路秦皇岛段、唐山段已经建成通车,沿海高速公路沧州歧口至海丰段的建成将加速沿海高速公路的贯通、实现黄骅港向北与天津港、曹妃甸港、秦皇岛港和向南与青岛港、连云港的快速连接,实现各港口功能的优势互补,促进黄骅港和渤海新区的经济快速发展,打通了华北向东北的快速通道,加速天津滨海新区与沧州市渤海新区的融合,实现环渤海港口之间的高速公路连接,促进京津冀都市圈经济的快速发展。沿海高速公路沧州歧口至海丰段位于河北省东部,路线走廊总体呈西北-东南走向,起于黄骅市歧口村西,终于海兴县海丰村村北。途经黄骅市、南大港农场、中捷农场、渤海新区和海兴县,路线全长49.828公里。项目所在区域地处渤海湾西岸湾顶部位,属于华北滨海平原的组成部分,项目区人工渠道纵横交错,人工坑塘、盐场制卤区和结晶盐池及养殖池更是星罗棋布,沿线不良地质主要为软土和盐渍土,且以上两种不良地质同时存在、连续分布。2.3自然地理条件2.3.1地形地貌概况项目所在区域地处渤海湾西岸湾顶部位,地貌位于由海陆交互相沉积作用形成的微倾斜平坦滨海低平原,属于华北滨海平原的组成部分,区间地形平坦,同时又自南和西向北东方向微倾斜,地面总坡度0.03~0.2‰,地形标高在1.0~7.5米之间,总高差5米左右,区间洼地广布,西部及西南部有岛状高地与古河道,东部具有贝壳砂堤和沙丘。项目区人工渠道纵横交错,人工坑塘、盐场制卤区和结晶盐池及养殖池更是星罗棋布。2.3.2工程地质概况沿线不良地质主要为软土和盐渍土,且以上两种不良地质同时存在、连续分布。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。软土的工程性质是:天然含水量高,孔隙比大,压缩性高,强度低,渗透系数小。软土厚度一般在10米左右,个别路段厚度达20米,在埋深一定埋深范围内大部分存在一层砂性土,为透水层,有利于排水。沿线盐渍土种类均为氯盐渍土类型,盐渍化程度为中等,盐渍土的厚度一般不大,为自地表向下1.5米~4.0米。其厚度与地下水埋深、土的毛细作用上升高度以及蒸发作用影响深度有关,表层土含盐量最大,可超过10%,向下随深度增加,含盐量逐渐减少,盐渍土对混凝土的腐蚀为中等、对钢筋砼中的钢筋的腐蚀性为强。2.3.3水文地质概况公路经过地区水系十分发育,属于水网地带。每到渤海湾涨潮时潮水经入海河流倒灌进入。路线经过区域主要被当地政府开发为盐场或进行养殖。公路主要跨越的河流有张巨河、南排河、捷地减河、漳卫新河等,勘察时大部分河中均有水,且都为咸水,张巨河、南排河、板堂河等海水涨潮时潮水能够到达路线经过区域。地表水水质分析结论:沿线地表水对混凝土结构中钢筋具强腐蚀性,属于中性~弱碱性水,防护等级为三级,对钢结构物具中等腐蚀性,应采取相应的防护措施。2.3.4气象情况概况项目所在区域属温暖带半湿润季风气候区,多年平均气温12.2℃,多年平均最高气温17.3℃,最低气温-7.8℃。一月最低气温平均-2.0℃,七月最高气温平均31.5℃。项目所在区域年平均降水量为501毫米,降水量主要集中在6、7、8月份,年最大平均蒸发量为550毫米,水面蒸发量为1187毫米,年平均相对湿度为52%~76%由于该区属温带大陆性季风气候区,风力风向随季节变化比较明显,春秋季多东南、西南风,夏季以南风、东南风为主,冬季盛行北风及西北风,年平均风速3.4m/s,最大风速达40m/s。本项目所在位置季节性冻土深度为0.72米,结冻期为1~3月中旬。2.3.5地震据沿海高速公路沧州段《工程场地地震安全性评价报告》:沿海高速公路沧州歧口至海丰段工程场地地震动峰值加速度复核结果为0.05g,反应谱特征周期为0.45s,根据旧公路工程技术标准,地震基本烈度为VI度区。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。2.3工程规模本项目推荐方案路线总长49.828km,特大桥1197m/1座,大桥4847m/7座、中桥837.6m/23座、小桥513m/27座、涵洞31道;互通式立交5处;分离式立交和互通区跨线桥共7座(主线上跨4246m/5座,主线下穿672m/2座)、天桥2525m/8座、通道4道(另外全线兼通行桥梁29座、48处),主线共设可通行构造物48座(65处),平均每公里0.87座(1.3处)。服务区1处,信息管理中心1处,养护工区2处,主线收费站2处,迁移主线站1处。本项目主线桥梁总长度11640.6米、占路线总长的23.36%。2.4技术标准本项目全线采用双向四车道高速公路标准建设,设计速度采用120公里/小时,路基宽度28.5米,荷载等级为公路-I级。设计洪水频率:路基及大、中、小桥1/100,特大桥1/300。宽度与路基同宽。本项目主要技术指标见表2-1。表2-1主要技术指标表技术指标标准值设计采用值公路等级高速公路高速公路设计速度(Km/h)120120停车视距(m)210210平曲线最小半径(m)10003000不设超高的最小平曲线半径(m)55005500最大平曲线半径(m)100009500最大纵坡(%)31.98最小坡长(m)300300凸型竖曲线最小半径(m)1700018000凹型竖曲线最小半径(m)600011081.73互通立交主线指标平曲线最小半径(m)15003000凸型竖曲线最小半径(m)2300023000凹型竖曲线最小半径(m)1200012000最大纵坡(%)21.98横断面路基宽度(m)28.028.5桥涵与路基同宽28.028.5路拱标准横坡2%2%82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。路肩横坡3%3%桥涵设计荷载公路-I级设计洪水频率特大桥1/3001/300大、中、小桥涵1/1001/100路基1/1001/1002.5交通量分布及构成情况根据工可交通量预测资料,本项目2031年预测全线平均交通量为48008pcu/日,区间交通量分布情况见表2-2。表2-2区间交通量预测表pcu/日年份歧口—南排河南排河-北疏港北疏港-青锋农场青锋农场-海丰平均2012136431483015430147351450820151928522170230652142321054202026781316353291437342329042025324603919340777467404084420314149343834456055246948008《工可》报告显示:现状拟建项目通道车型组成以大型货车为主,占比超过50%,交通量构成预测表见表2-3表2-3交通量构成比例表年度小货中货大货拖挂集装箱小客大客20122.5%8.5%34.6%16.8%15.8%16.8%5.0%20152.3%7.2%29.6%17.0%20.5%18.0%5.4%82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。第三章总体评价3.1设计符合性根据现行的公路标准、规范的有关规定,按照有关部门批准的项目技术标准,对项目设计成果采用的技术指标的正确性进行检查,并提出不符合现行标准、规范规定的技术指标。本项目设计速度为120公里/小时,路线全长49.828公里,路线主要设计指标选用情况列入下表3-1。表3-1路线主要控制设计指标序号指标名称单位采用值标准、规范规定值/推荐值设计速度120km/h1平曲线最小半径m3000一般值:1000极限值:7002平曲线最大半径m9500100003直线最大长度m5994.65<24004同向平曲线间最短直线m3230.977205反向平曲线间最短直线m338.182406最大纵坡及坡长%/m1.99/3253/9007最短坡长m3003008凸型竖曲线最小半径m18000一般值:17000极限值:110009凹型竖曲线最小半径m11081.73一般值:6000极限值:400010主线路基宽度m28.5一般值:28.0最小值:25.011停车视距m210210根据设计文件与标准、规范的对比分析,在线形方面,平曲线最小半径为3000米,满足所在路段所对应的一般最小半径1000米要求;同向平曲线间最短直线3230.97米,反向平曲线间最短直线338.18米,满足规范的要求;凸形竖曲线最小半径为18000米,凹形竖曲线最小半径11081.73米82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。,二者均满足规范规定的一般值;最大纵坡1.99%,未超过规范3%的最大纵坡规定。总体上,本项目的线形指标均比规范规定的一般值还要大,设计符合性均能满足要求。3.2速度协调性评价3.2.1预测方法运行速度是指当交通处于自由流状态,且天气良好时,在路段特征点上测定的第85个百分位的车速。运行速度考虑了绝大数驾驶员的交通心理的要求,以车辆的实际运行速度作为线性的设计速度,从而有效地保证了路线设计要素与驾驶行为的协调性,最大限度地保证车辆的行驶安全。《公路项目安全性评价指南》以运行速度作为公路安全评价的一个重要指标,利用预测运行速度对项目的路线、路基路面、桥梁、隧道、路线交叉和交通工程及沿线设施进行的评价,《公路项目安全性评价指南》对于运行速度V85的计算方法有两种:第一种方法:为交通部运行速度设计方法的研究成果,简称为“模型法”,对小客车、大货车均适用。具体的方法是根据曲线半径和纵坡坡度的大小将整个路线划分为直线段、纵坡段、平曲线段、弯坡组合段等若干个分析单元,每个单元的起、终点作为预测的运行速度的特征点,其中纵坡小于3%的直线段和平曲线半径大于1000米的曲线段自成一段,在本段行驶的车辆均有加速的预期,其余情况为平曲线段、纵坡段、弯坡组合段,根据实际采用值的大小进行运行速度的的调整。第二种方法:为修正的澳大利亚计算方法,简称“查表法”,仅适用于小客车。具体的方法是把一条路线划分为若干路段,平曲线大于600米及直线段按直线段考虑,小于600米时,根据半径大小利用给定的表格确定运行速度。对于纵坡不小于4%或纵坡值不小于3%但坡长大于2000米时进行运行速度的的调整。3.2.1协调性评价速度协调性评价以相邻路段的运行速度的差值△V85来评价|△V85|〈10Km/h时,运行速度协调性好;|△V85|为10~20Km/h时,运行速度协调性较好,条件许可,宜调整技术指标;82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。|△V85|〉20Km/h时,运行速度协调性不良,调整路线平、纵面设计;本项目按设计车速120Km/h进行设计,最小平曲线采用3000米,最大纵坡值采用1.99%,不管利用两种预测方法的哪一种,各单元的小客车运行速度均可达到120Km/h,大货车运行速度均可达到75Km/h,相邻路段的运行速度没有差值,运行速度协调性良好;但是,由于平、纵面指标较高,在初期运营阶段,由于交通量一般较小,与本项目的设计通行能力相距甚远,一般车辆超速行驶的预期较大,因此,应注意限速标志及措施的设置,提醒驾驶人员超速行驶的危险性。3.3交通适应性分析根据项目“工可”报告提供的远景年预测交通量,按照《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)、《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)和《公路通行能力手册》(送审稿)对本项目高速公路基本路段、纵坡的交通运行情况进行分析。3.3.1基本路段服务水平根据工可报告提供的交通组成与折算系数,可以计算出标准小客车交通转换成自然交通时的换算系数,如下表。表3-2沿海高速公路交通组成与折算系数车型小货中货大货拖挂小客大客20122.50%8.50%34.60%32.60%16.80%5.00%20152.30%7.20%29.60%37.50%18.00%5.40%20202.00%6.30%25.00%40.30%20.80%5.60%20251.70%5.80%21.20%46.10%19.50%5.70%20311.50%5.00%19.20%48.70%19.80%5.80%折算系数1.01.52.03.01.01.5本节主要对本项目特征年服务水平进行检验。《工程可行性研究报告》提供的本项目各特征年年平均日交通量见下表。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。表3-3本项目逐年交通量预测结果(AADT,pcu/d)年份津冀界-南排河南排河-北疏港北疏港-中疏港中疏港-青峰农场青峰农场-海丰海丰-冀鲁界2012年1364314830154301453614735143452015年1928522170230652121121423202762020年2678231635329143713537342354282025年3246039193407774664046740444232031年414934383445605522715247151526《公路路线设计规范》提供的设计小时交通量计算公式如下:DDHV=AADTXDXK式中:DDHV—单向设计小时交通量,veh/h;AADT—预测年度的年平均日交通量,veh/d;D—方向不均匀系数,%;K—设计小时交通量系数,%。根据《公路路线设计规范》提供的服务水平计算方法,并结合运行速度预测结果,得到各预测年各路段的服务水平,见下表。表3-4本项目主要特征年服务水平年度AADT单车道设计小时交通量服务水平AADT单车道设计小时交通量服务水平路段津冀界-南排河南排河-北疏港设计速度120km/h,双向四车道120km/h,双向四车道201013643416I14830452I201519285588I22170676I202026782816II31635964II202532460989II191931194II2030414931264II438341336II路段北疏港-中疏港中疏港-青峰农场设计速度120km/h,双向四车道120km/h,双向四车道201015430470I14536443I201523065703I21211646I2020329141003II371351132II2025407771243II466401421II2030456051390II522711593II路段青峰农场-海丰海丰-冀鲁界82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。设计速度120km/h,双向四车道120km/h,双向四车道201014735449I14345437I201521423653I20276618I2020373421138II354281080II2025467401424II444231354II2030524711599II515261570II3.3.2互通区主线交通适应性分析沿海高速公路沧州段全线共设置五处互通式立交,包括四处双喇叭立交和一处变形苜蓿叶型式的枢纽互通。本节主要内容为依据工可报告提供的远景年预测交通量、设计小时交通量系数、交通量方向不均匀系数及交通组成等有关参数,对互通立交分流区、合流区的交通运行情况进行运行分析。表3-5南排河互通立交分、合流区交通量特征区年份天津—山东方向山东—天津方向交通量(pcu)车流密度(pcu/h)服务水平交通量(pcu)车流密度(pcu/h)服务水平分流区20128324.30Ⅰ9044.69Ⅰ201511756.12Ⅰ13517.06Ⅱ202016328.55Ⅱ192810.11Ⅱ2025197810.38Ⅱ238912.56Ⅱ2031252913.30Ⅱ267214.05Ⅱ合流区20129045.63Ⅰ8324.99Ⅰ201513517.91Ⅱ11757.11Ⅱ2020192812.39Ⅱ163210.28Ⅱ2025238916.94Ⅱ197813.19Ⅱ2031267218.66Ⅲ252917.39Ⅱ表3-6北疏港互通立交分、合流区交通量特征区年份天津—山东方向山东—天津方向交通量(pcu)车流密度(pcu/h)服务水平交通量(pcu)车流密度(pcu/h)服务水平分流区20129044.69Ⅰ9404.88Ⅰ82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。201513517.06Ⅱ14067.35Ⅱ2020192810.11Ⅱ200610.53Ⅱ2025238912.56Ⅱ248513.07Ⅱ2031267214.05Ⅱ278014.63Ⅱ合流区20129405.75Ⅰ9045.42Ⅰ201514068.38Ⅱ13517.95Ⅱ2020200613.05Ⅱ192811.82Ⅱ2025248516.81Ⅱ238915.37Ⅱ2031278018.85Ⅲ267217.85Ⅱ表3-7中疏港互通立交分、合流区交通量特征区年份天津—山东方向山东—天津方向交通量(pcu)车流密度(pcu/h)服务水平交通量(pcu)车流密度(pcu/h)服务水平分流区20129404.88Ⅰ8864.59Ⅰ201514067.35Ⅱ12936.75Ⅰ2020200610.53Ⅱ226311.89Ⅱ2025248513.07Ⅱ284314.96Ⅱ2031278014.63Ⅱ318616.78Ⅱ合流区20128865.00Ⅰ9405.50Ⅰ201512937.56Ⅱ14067.89Ⅱ2020226313.66Ⅱ200612.13Ⅱ2025284318.38Ⅲ248515.89Ⅱ2031318621.36Ⅲ278017.60Ⅱ表3-8青锋农场互通立交分、合流区交通量特征区年份天津—山东方向山东—天津方向交通量(pcu)车流密度(pcu/h)服务水平交通量(pcu)车流密度(pcu/h)服务水平分流区20128864.59Ⅰ8954.64Ⅰ201512936.75Ⅰ12996.78Ⅰ2020226311.89Ⅱ227011.92Ⅱ2025284314.96Ⅱ284614.98Ⅱ2031318616.78Ⅱ320216.87Ⅱ合流区20128954.99Ⅰ8864.91Ⅰ201512997.55Ⅱ12937.72Ⅱ2020227013.28Ⅱ226313.80Ⅱ82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。2025284618.70Ⅲ284318.28Ⅲ2031320222.12Ⅲ318622.02Ⅲ表3-9海丰互通立交分、合流区交通量特征区年份天津—山东方向山东—天津方向交通量(pcu)车流密度(pcu/h)服务水平交通量(pcu)车流密度(pcu/h)服务水平分流区20128984.65Ⅰ8744.53Ⅰ201513066.82Ⅰ12366.44Ⅰ2020227611.96Ⅱ215911.34Ⅱ2025284914.99Ⅱ270814.25Ⅱ2031319816.84Ⅱ314116.54Ⅱ合流区20128745.05Ⅰ8985.27Ⅰ201512367.48Ⅱ13067.78Ⅱ2020215913.05Ⅱ227613.57Ⅱ2025270816.28Ⅱ284917.11Ⅱ2031314119.22Ⅲ319819.74Ⅲ3.3.2交通适应性评价根据以上计算结果可得出以下结论:对于基本路段:1)项目各路段交通量分布较为均衡,各路段交通量差别较小,整体运营比较平稳。本项目在建成初期交通量较小,2015年,各路段均保持一级服务水平,车道数基本能保证道路的正常运营、满足道路使用者的基本需要。2)随着交通量的增长,2020-2031年,服务水平基本都保持在二级,行车速度和运行条件受到一定限制。3)2031年,服务水平虽然仍为二级,但基本已到二、三级服务水平的临界点。对于互通区主线:1)南排河互通天津—山东方向合流区2031年的服务水平已为三级,建议增加交通标志进行引导控制,以保证交通安全与顺畅。其他分合流区能够满足二级服务水平的设计要求。2)北疏港互通天津—82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。山东方向合流区2031年的服务水平已为三级,建议增加交通标志进行引导控制,以保证交通安全与顺畅。其他分合流区能够满足二级服务水平的设计要求。3)中疏港互通天津—山东方向合流区2025年的服务水平已为三级,建议增加交通标志进行引导控制或加以改造,以保证交通安全与顺畅。其他分合流区能够满足二级服务水平的设计要求。4)青锋农场互通合流区2025年的服务水平已为三级,建议增加交通标志进行引导控制或加以改造,以保证交通安全与顺畅。其分流区能够满足二级服务水平的设计要求。5)中疏港互通合流区2031年的服务水平为三级,建议增加交通标志进行引导控制,以保证交通安全与顺畅。其分流区能够满足二级服务水平的设计要求。综上所述,路线大部分时间、大部分路段能保证正常运营、满足道路使用者的基本需要。但是,路线基本段预测期末服务水平基本达到已到了二、三级服务水平的临界点,互通合流区2025年服务水平达到三级,运行条件受到限制,应考虑加强运输管理、确保运营安全。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。第四章路线4.1评价范围路线部分的评价内容是在总体设计运行速度与设计速度协调性评价的基础上进行的,按照设计速度采用的线形指标符合运行速度的行车安全性。本项目初步设计阶段推荐线(K12+500~K62+200,长链128米),路线全长为49.828公里。在初步设计阶段的路线评价中,针对项目推荐方案从运行安全性角度确定相应的评价内容。4.2平面4.2.1长直线路段一般来说,从安全角度讲,直线长度不应大于设计速度的20倍。本项目采用120公里/小时的设计速度,故此路段直线长度应不大于2.4公里。本项目全线长度大于2.4公里的直线如表4-1。表4-1长度大于2.4Km的直线段路段设计速度起点桩号终点桩号直线长度(m)起点至终点120km/hK28+269.038K34+135.8805994.65K38+779.330K42+976.5154197.19K44+330.785K49+669.2805338.49K56+509.381K59+740.3513230.97从上表来看,有4段直线段长度较长,超过了2400米(20V),分别为5994.65米、4197.19米、5338.49米、3230.97米,过长的直线会使驾驶员行车单调乏味、分散注意力、增加疲劳感,难以准确目测车距,对行车安全不利。同时因为坡长均较短,在一个长直线段上包含多个竖曲线,在一个凸型变坡点顶点能同时看到两个以上凸型变坡点,整体形成台阶坡,驾驶员容易忽略凹曲线的存在,出现视觉中断现象,容易引起视觉上的不连续,晚上行车形成暗凹,视觉不清,导致驾驶员在操作上产生犹豫。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。可采取的措施主要为:为了缓解驾驶员的疲劳,适当增加沿线景观变化,同时加强沿线的绿化,充分考虑当地植被生态的特点,以植草为主,做到草灌结合,散丛结合,从而达到自然景观与再造景观的和谐统一。出现暗凹视觉不连续视点K31+350右幅正方向透视图同时出现暗凹和驼峰视觉不连续视点K46+800右幅反方向透视图4.2.2短直线路段当设计速度大于或等于60公里/小时时,同向圆曲线间最小直线长度不小于设计速度的6倍为宜;反向圆曲线间的最小直线长度不小于设计速度的2倍为宜。本项目自起点至终点全路段设计速度采用120公里/小时82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。,故此路段应满足同向曲线间最小直线长度不小于720米,反向曲线间最小直线长度不小于240米。表4-2最短直线路段路段起点桩号终点桩号曲线半径R1直线长度曲线半径R2曲线类型起点至终点K61+035.559K61+373.7436000338.186000反向曲线对于夹直线较短的路段,建议改变直线两侧的曲线,增加短直线的长度;或者将短直线取消,改为两曲线的直接连接,并使其过渡平顺,同时建议采取一些提示性的标志来提醒驾驶员注意。如表4-2所示,平曲线半径均为6000米的反向平曲线间直线段长度仅为338.18米,和长大平曲线长度不相协调。对于此夹直线过短的路段,建议下阶段适当调整直线两侧的曲线,增加短直线的长度,并使其过渡平顺。4.2.3平曲线的过渡连续的多个平曲线在相邻卵形曲线半径之比宜在0.2~0.8之间;S形曲线应在1~1/2为宜;连续路段的多个平曲线,其半径值呈由大到小逐减、或由小到大逐增的布置,半径比应满足小于2,方能达到曲率均衡变化。表4-3曲线间过渡表交点号交点桩号半径直缓(圆)点下一曲线缓(圆)直点与下一交点夹直线段长曲线连接形式JD1K10+632.3493600K12+472.885K12+918.798445.91反向JD2K14+826.1116200K16+619.491K18+458.5921839.10反向JD3K19+625.2886000K20+763.224K21+288.141524.92反向JD4K22+505.3443000K23+638.019K24+139.532501.51反向JD5K26+331.4054300K28+269.038K34+135.8805994.65反向JD6K36+517.1218500K38+779.330K42+976.5154197.19同向JD7K43+654.7999500K44+330.785K49+669.2805338.49反向JD8K53+531.9885900K56+509.381K59+740.3513230.97同向JD9K60+390.4826000K61+035.559K61+373.743338.18反向JD10K62+272.1856000K63+157.374符合要求82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。表中曲线间均有直线段连接,且同向直线段最小长度3230.97米,满足6V(720米),反向直线段最小长度338.18米,满足2V(240米),不存在平面线形不连续的现象,符合规范要求。4.2.4缓和曲线当公路的平曲线半径小于不设超高的圆曲线最小半径时,应设置缓和曲线。公路路线设计规范(JTGD20—2006)规定120km/h设计速度时缓和曲线最小长度为100米,本项目的缓和曲线长度采用的标准较高,缓和曲线的最小长度为300米,该项目的缓和曲线满足规范的规定。4.2.5小转角小转角设置大半径圆曲线是曲线长度规定所致,否则路容会出现扭折,还会引起曲率看上去比实际大得多的错觉。由于小转角不利的一面,对其使用还存在不同的看法,并把7度至10度转角亦归于小转角之列,要求少用。在项目中,小转角路段区间如下表。表4-4小转角路段交点号交点桩号转角值半径直圆点圆直点曲线长度JD7K43+654.7998°10′04.1″(Y)9500K42+976.515K44+330.7851354.27最小转角值大于规范的7度值,虽然小于10度,但使用半径较大,曲线较长,比较安全,符合要求。看似直线视点K43+300右幅正方向透视图平曲线半径9500米82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。4.2.6平曲线最小长度本项目平曲线的最小长度为1295.21米,公路路线设计规范(JTGD20—2006)规定的平曲线最小长度见表5-7,该项目的平曲线最小长度满足规范的规定。表4-4平曲线的最小长度设计速度(km/h)120100806040一般值600500400300200最小值200170140100704.3视距视距是保证公路安全的一项重要设计指标。公路沿线应有足够的视距,使驾驶员能及时察觉潜在的危险,并作出适当的反应。4.3.1小客车的停车视距小客车的停车视距是汽车以特定速度行驶时,普通驾驶员在驶抵车道上的障碍物之前能作出反应并安全停车所需的最短距离。小客车停车视距采用路段运行速度计算值计算。当采用路段运行速度计算值计算的停车视距大于设计速度对应的停车视距时,应加大停车视距。停车视距公式(4-1)(4-1)式中:——小客车停车视距(米);V85——运行速度的计算值(公里/小时);t——空驶时间,即反应时间,取2.5s(判断时间1.5s,运行1.0s);g——重力加速度,取9.8m/s2;f——纵向摩阻系数,依运行速度和路面状况而定,本项目取0.29。本项目全线小客车运行速度为120公里/小时,经计算,SC=279米。通过停车视距就可以计算出不同的平曲线半径所需要的横净距,横净距是指行车轨迹线与视距曲线之间的距离,横净距的计算公式为(4-2)。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。(4-2)式中:m——所需横净距(米);R——内车道中线处的曲线半径(米);S——小客车或货车的相应停车视距(米)。当取本项目最小平区线半径3000米时,计算所得横净距m=3.24米。由于本项目为全填方路段,仅行车方向右侧硬路肩为4.25米,大于所需的横净距3.24米,所以本项目最小平区线半径3000米满足小客车停车视距要求。由此推算,本项目所有平曲线路侧横净距可以满足计算得到的横净距,满足小客车停车视距要求。4.3.2货车的视距尽管载重车驾驶员由于视点高能看得见相当远处障碍物的垂直面,并且速度较慢,但这一优势不足以弥补货车不良的制动性能。特别在侧向视距受限制的地点,视点高也会丧失优势。所以需对货车所需视距进行单独计算。货车停车视距采用公式(4-3)进行计算。(4-3)式中:——货车停车视距(米);V85——运行速度的计算值(公里/小时);t——空驶时间,即反应时间,取2.5s(判断时间1.5s,运行1.0s);g——重力加速度,取9.8m/s2;i——路线纵坡度;f——货车轮胎与路面的纵向摩阻系数,不论运行速度大小,一律取值为0.17。本项目全线货车运行速度为75公里/小时,取本项目最大纵坡1.99%,经计算,货车停车视距St=168米。当取本项目最小平区线半径3000米时,按照横净距的计算公式,计算所得横净距m=1.18米。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。由于本项目为全填方路段,仅行车方向右侧硬路肩为4.25米,大于所需的横净距1.18米,所以本项目最小平区线半径3000米满足货车停车视距要求。由此推算,本项目所有平曲线路侧横净距可以满足计算得到的横净距,满足货车停车视距要求。4.3.3中央分隔带视距该项目较小的平曲线半径为3000米和4300米,如平曲线半径选用不当,可能使横向净距不够,中央分隔带防眩树侵入视线,导致平曲线路段纵向视距不能满足停车视距要求。依据公路路线设计规范(JTGD20—2006)7.9.1规定,对于设计速度120公里/小时的路段,取停车视距为210米,在半径为3000米时,需要的横净距是1.84米。依据公路路线设计规范(JTGD20—2006)7.9.3规定,对于高速公路应采用下坡段货车停车视距对相关路段进行检验。对于本项目,设计速度为120公里/小时,最大纵坡小于2%,按平坡取停车视距为245米,在半径为3000米时,需要的横净距是2.50米。现有的中央分隔带可以提供的横净距是2.625米。因此,在设计速度为120公里/小时的路段,对于本项目的平曲线,满足所需的横净距。4.4纵断面4.4.1纵坡度纵坡对小客车运行速度的影响很小。一般认为,几乎所有小客车在4%~5%的坡度上的行驶速度与在平坦公路上的正常行驶速度相比变化不大。坡度对货车速度的影响比小客车速度的影响较为明显,在平坦的路段,对货车的平均速度与小客车的平均速度影响不大。与平坦路段相比,货车在下坡路段的速度大约增加5%,而在上坡路段则降低7%或更多,因此纵坡安全性评价主要是对货车进行的。本项目设计速度为120公里/小时,小汽车的运行速度均为120公里/小时,货车的运行速度均为75公里/小时,最大的纵坡坡度为1.99%,没有超过标准、规范的规定。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。对于纵坡达到最大纵坡的路段,建议增加警示性的标志,但由于以上纵坡并未超过规范值,纵坡相对较小,大部分不超过1.5%,且坡长较小,如果没有其它影响行车安全的因素作用时,可不采取措施。4.4.2坡长规范规定,设计速度为120公里/小时,最小坡长为300米,最大坡度3%的最大坡长为900米。但规范中最大纵坡和坡长限制指标,主要考虑了汽车的上坡动力性能,而缺少对长大下坡的安全性考虑。根据下坡路段的事故原因分析,超过半数的事故车辆是由于重型货车制动失效引起的。表4-5大于1.5%的纵坡和对应坡长坡段起点桩号坡度(%)坡长(米)坡段起点桩号坡度(%)坡长(米)K25+4501.98560K26+010-1.54725K28+793.31-1.74606.69K31+0601.52425K32+365-1.51435.08K42+040-1.69585.80K45+130-1.65505K48+2651.94435K50+290-1.99325K53+0001.55495K53+495-1.68505K54+7451.53400K57+1801.69350K60+330-1.87550从上表可看出,本项目最大纵坡为1.99%,相应坡长为325米,总体来看整个项目纵坡相对较小。在纵面上,路线纵坡对大型货车的行车速度影响很大,货车在连续上坡时速度普遍降低,增大了与其它车辆的速度差,容易形成追尾事故,而且通行能力与服务水平显著下降。从上表看,本路段的纵坡基本上处于-2%~2%之间,平均坡长530米,纵坡值和坡长对小汽车和货车的运行速度几乎没有影响,也不会由于重型货车制动失效引起交通事故。相对于设计速度120公里/小时来说,本项目纵坡较为合理。4.4.3竖曲线半径设计速度为120公里/小时时,视觉所需要的最小竖曲线半径,凸形竖曲线为20000米,凹形竖曲线半径为12000米。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。表4-6竖曲线半径不满足视觉所需要的最小竖曲线半径的路段变坡点桩号起点桩号终点桩号竖曲线半径T凸凹K26+010K25+692.57K26+327.4318000317.42凸对于以上不满足视觉要求的路段,在条件允许的情况下,建议对竖曲线半径进行加大,以满足视觉要求,提高安全性。4.4.4超高渐变段存在小于0.3%的纵坡本项目中,K21+288—k21+418为由-2%到2%的超高渐变段范围,此范围纵坡为0.011%,应调整此段纵坡不小于0.3%,以尽快排除路面水,保证行车安全。K24+139—k24+269为由-2%到2%的超高渐变段范围,此范围纵坡为0.0%,应调整此段纵坡不小于0.3%,以尽快排除路面水,保证行车安全。4.5横断面4.5.1路基横断面宽度全线为4车道路基断面,宽度为28.5米,中央分隔带2米,左侧路缘带2×0.75米,行车道2×2×3.75米,硬路肩2×4.25米(包括右侧路缘带2×0.5米),土路肩2×0.75米,硬路肩宽度大于规范规定的3.00米或3.50米,余满足规范的要求。根据国内外对道路宽度影响通行能力的实际观测认为,当车道宽度达到某一数值时通过量能达到理论上的最大值,当车道宽度小于该值时,则通行能力降低。不同国家对这个数值有不同的规定。美国公路通行能力手册规定该宽度为3.65米,日本公路技术标准规定为3.5米,我国规定为3.75米。从对运行速度的影响方面考虑,认为路缘宽度应不小于0.5米。研究表明对于路肩宽度,大于2.5米的硬路肩宽度对于速度的影响已经不大,并且基本能够保证车辆沿车道中线行驶,保证和相邻车道的横向净空。考虑到大型车辆和路边紧急停车等安全方面的考虑。同时,考虑4车道路段远期随交通量增长升级扩建的需要,本项目四车道路段的硬路肩宽度取为4.25米较为合适,但较宽的硬路肩可能在拥挤度较小的情况下导致部分车辆由硬路肩超车,因此还需采用相应的管制措施限制硬路肩车辆行驶,待远期交通量出现不适应时,再开放硬路肩以提高路段通行能力。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。4.5.2紧急停车带高速公路、一级公路,当右侧硬路肩的宽度小于2.50米时,为使发生故障的车辆因避让其它车辆能尽快离开车道,应设置紧急停车带,间距不宜大于2000米。本项目的硬路肩宽度为4.25米,大于2.50米,且全路段小汽车和货车的运行速度计算值均为为期望值,故在一般路段不必设置紧急停车带。4.6平纵线形组合4.6.1平曲线偏长平面线位,总体上路线转角较大,最大转角66°25′,最小转角8°10′,平均转角31°11′。平曲线长度较长,最长的6840.10米。超长的平曲线必然会造成一个平曲线内包含多个竖曲线,易造成视觉不良。4.6.2竖曲线半径偏小K12+325变坡点位于缓和曲线中间位置上,凸型竖曲线半径为20000米,坡差为2.56%,竖曲线深入直线段100米,其后紧接津冀主线站,鉴于此处为津冀界附近,如果平面、纵面不好调整,建议加大竖曲线半径为23000米,增加识别距离,保证安全行车。南排河互通式立交,岐口方向流出口附近凸型竖曲线半径为20000米,小于互通立交区极限值23000米。增加此处竖曲线半径,保证行车安全。4.6.3平纵搭配不当K20+735变坡点处于圆直点附近,平曲线半径为6000米,凸型竖曲线半径为23000米,坡差为1.32%,这样驾驶员就得不到连续的视觉诱导,无法及时了解线形的方向变化,对行车不利。建议下阶段适当调整平曲线,尽量避开这种不利组合,将竖曲线顶点调整至圆曲线内部或直线段上,保持对应状态。K23+540变坡点处于平曲线半径为3000米的缓和曲线上,且离缓直点较近,凸型竖曲线半径为20000米,坡差为1.64%,建议下阶段适当调整平曲线,尽量避开这种不利组合。同时,尽量使此类变坡点位于受控构造物位置,加大两侧纵坡,以减少土方。类似这样的变坡点还有K44+360、K56+570。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。第五章路基路面5.1路侧安全净空区路侧安全净空区是指与行车道毗邻的区域,包括硬路肩、土路肩以及可控制行车的缓坡,其宽度根据预测交通量、运行速度以及道路几何指标而定。在未采取保护措施的情况下,路侧安全净空区禁止任何对失控车辆具有潜在危险的物体存在。本次路侧安全净空区评价采用小型车运行速度,按最不利条件进行计算。根据交通量预测和运行车速分析结果,高速公路主线小客车运行车速基本处于120公里/小时间,各路段开通年单向交通量(到达交通量)都在5000辆以上,根据《公路项目安全性评价指南》(JTG/TB05-2004),计算出直线段填方路侧净空宽度为9米,曲线段路侧安全净空区的宽度为直线段安全净空区宽度乘以曲线系数Fc。对于填方路段,边坡坡度陡于1:3.5的边坡上不能行车,不能作为有效安全净空区。本项目一般路基填方边坡为1:1.5,不符合净空区的要求,因此本项目填方段所能提供的净空区宽度为5米(其中硬路肩4.25米,土路肩0.75米);曲线段所需要的路侧安全净空区比直线段大,随着曲线半径的减小与运行车速的增加,所需的路侧净空区也随之加大。因此,本项目全线均不能满足路侧安全净空区的要求,应全线设置路侧护栏5.2路面及排水衡量路面安全性的一个重要指标就是其抗滑性能。而路面摩擦系数是衡量路面抗滑性的重要指标,路面摩擦系数增加可减少事故与损害程度,但摩擦系数过大,则车辆行驶阻力增大、油耗增大,因此,路面防滑要综合地从安全、迅速、经济上考虑。本项目主线路面面层采用沥青混凝土,基层采用水泥稳定碎石,底基层采用石灰粉煤灰稳定碎石。主线路面和枢纽型立交匝道采用三层式沥青混凝土结构,桥面铺装、一般互通立交采用两层式沥青混凝土结构,收费广场和各等级通道采用水泥混凝土结构。本项目路面沥青路面分两期实施,一期面层采用采用1厘米82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。微表处,目前在国内作为路面养护技术被普遍认可和接受,微表处具有抗滑能力高的特点,但施工技术、材料性能都要求比较高,使用寿命与施工质量密切相关,因此,施工时应加强施工质量控制程序,运营期应定期进行检测确定其抗滑能力是否满足要求,选择适当时机进行二期路面的施工。二期面层采用4厘米沥青混凝土,目前国内广泛采用,抗滑性能均能满足要求。另外,由于路面采用分期实施,下阶段应妥善处理好收费站、桥梁、互通进出口处路面过渡措施措施,以免影响行车安全。由于本项目路面分两期实施,设计下阶段应增加路面散排、超高路段的一期路面排水设计方案,避免一期运行期路面积水,影响行车安全。5.3软基、软弱土处理5.3.1地质、地层概况本项目所在区域地处渤海湾西海岸湾顶部位。属于海陆相交汇沉积平原区,地形平坦。地下水埋深较浅,一般0.2—1.5m,最深不超过3.5m。从钻探、静探揭示的地层看,上部多为黄、灰黄色粘土或粉质粘土、粉土,厚2—3m;中部为灰黑色淤泥质粘土、粉土及粉细沙,厚8—10m;下部为黄灰色、黄色粉质粘土,粘土、粉土及粉细沙。软土或软弱土一般分布在中部,单层或双层,部分地段中间及底部存在粉细沙排水体。软土或软弱土的物理力学指挥一般为:天然含水量(w)30.2—65.9%,天然孔隙比(e)0.907—1.732,液性指数(IL)0.79—1.58,压缩系数(a1-2)0.34—1.21MPa-1。其特点是压缩性高,天然承载力低,易沉降失稳,桥头路基及一般地段路基工程需做地基处理。5.3.2软土或软弱土的处理措施:本项目采用设计方案有:堆载预压+竖向排水(袋装沙井):当软土埋深在10m以下,或软层上下无排水体时,采用袋装沙井的设计方案;复合地基:构造物两侧,箱型基础下部及两侧路基,采用水泥土搅拌桩、CFG桩处治方案。CFG桩适用于软土层埋深10m以下,且中间夹有中密以上的沙层时,水泥土搅拌桩施工有困难的路段。上述处理处治方案在国内已广泛被采用,技术比较成熟,技术风险不大,根据地82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。质资料可知本项目大部分路段均存在粉细砂层,对软土的固结排水非常有利,对一般路段填方较矮时,一般采用堆载预压处理是经济可行的方案,本项目采用堆载预压+袋装砂井方案是我们认为是安全的;对构造物附近对稳定、沉降要求较为严格的地段采用加固土体的方案,是合理的方案。5.3.2软土处治的计算分析及对策5.3.2.1软土地基的计算稳定计算方法:根据地质资料提供的有关数据,选用有效固结应力法(快剪和固结快剪指标)计算稳定,稳定安全系数取1.2;沉降计算方法:采用分层总和法计算主固结沉降,再乘以一个经验修正系数,计算地基最终沉降量,计算主固结沉降时,利用e-p曲线法或压缩模量法。对于高速公路路面使用年限(取15年)内的工后沉降控制标准如下:1)桥台与路基相邻处的工后沉降容许值不大于10cm;2)涵洞与通道处的工后沉降容许值不大于20cm;3)一般路基段的工后沉降容许值不大于30cm。根据初勘地质资料提供的物理力学指标,利用理正软基处理程序,我们选择有代表性的路段,按预压期6个月,进行了沉降及稳定性计算,计算结果见表5-1。表5-1沉降及稳定性计算结果桩号填土高度(m)处理前处理方法处理后安全系数总沉降(m)竣工时沉降(m)工后沉降(m)安全系数总沉降(m)竣工时沉降(m)工后沉降(m)K19+4186.11.3110.9080.24820.138CFG桩2.2880.6370.1520.087K24+8002.83.580.2710.1360.064等载预压3.5780.2710.1380.064K25+5505.11.581.0770.3840.155CFG桩2.5920.6940.2290.097K29+2007.21.1741.2480.3450.153CFG桩2.070.9670.2150.097K43+6106.51.5071.0370.320.122CFG桩2.4110.6980.1920.080K45+3207.81.2431.2160.4230.148CFG桩2.0320.8140.2540.089注:表中总沉降的根据设计经验系数按1.3计。通过计算,地基处理前除K29+300处路基稳定安全系数均小于1.2,不82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。满足规范要求外,其余均满足规范要求;基准期内沉降除填方较低处满足规范要求外,其余均不能满足规范要求;经过地基处理后路基的稳定和沉降根据计算结果均满足规范的要求。5.3.2.2软土处治风险分析在我国,由于高速公路的发展的需求,不可避免地在软基地区修筑了许多的高速公路,积累了大量软土地基处理的宝贵经验。但是,由于软土地基处理是理论与实践不断结合的过程,不确定性因素较多,根据以往软基处理的经验,有时会出现地基处理不尽如意的地方,分析其原因主要存在以下不确定因素:地质方面:软土地基上路堤的设计和施工质量在很大程度上取决于地质资料及其代表性,地质资料应进行对比分析工作,但是,地质方面主要存在以下不确定因素:同一地区土层分布一般是不均匀的;不同地区同一土质有时其物理力学指标也存在差异;地质勘探的室内所用的土样,由于现场取样、运输、保管等因素的影响造成试验数据的离散性较大;室内实验与原位实验有时存在差异;由于以上因素的客观存在,有时会造成处理措施与实际不符的现象,达不到处理预期。理论方面:目前软基计算理论建立在地基为半无限体理论的基础上,由于计算理论与实际情况的差异,沉降计算一般根据实验资料计算其主固结沉降,将计算结果乘以沉降经验系数得出总沉降,施工期沉降根据固结理论进行预测,经验系数与路堤高度、填土速率、软土的强度、厚度及渗透固结性质、地基处理方式及硬壳层等均有关系,因此,应合理选择沉降安全系数。施工方面:软土地基的施工质量直接影响地基的处理效果,软土处理大部分为地下工程,施工质量不易进行直观检查,检测也是按一定比例进行抽检,由于客观条件限制不可能一一检查,因此,施工质量保证措施对整体处理效果紧密相连。有时,应建设需要,工期较短,软基填筑速率难以控制,往往造成路基侧向失稳或运营期沉降较大,对运行安全影响较大,造成后期维护费用增加。5.3.2.3软土处治的措施本项目为海陆相交汇沉积平原区,地层形成时间比较短,软土、软弱土分布较广,82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。软基处理所涉及的工程量比较大,软土地基处理的效果直接影响本项目的运营安全。软土地基处理是地勘、设计、施工、检测结合最为紧密的工程,四者必须密切配合,才能保证施工期和运营旗的安全性、经济性。1、保证地质资料的可靠性和可对比性。由于地质实验数据有时离散性较大、室内实验与原位实验存在差异,例如:地质资料中室内试验结果与静力触探示出的相同岩土的力学指标不尽吻合,后者偏低,建议下阶段选取有代表性的地段及土层,采用其他可靠方法(如三轴压缩实验、十字板剪切实验)进行实验验证和对比。2、合理选取沉降系数。全线选取统一的沉降经验系数不尽合理,经验系数取大值,相应预估的施工期的沉降也较大,而工后沉降有可能偏小,对地基处理不一定安全。设计阶段可根据现行的路基设计规范,针对不同的路基填高、填土速率、路基处理类型等进行经验系数的估算,以指导设计。3、加强施工质量控制、保证施工周期施工时严格控制水泥搅拌桩的施工程序和质量。根据稳定观测资料严格控制填土速率。根据本项目四年的建设期,合理安排施工顺序,优先考虑路基的填筑,增加预压时间,是经济、有效地控制工后沉降的最有效措施之一。4、加强检测数据的反馈机制,指导施工软土地基的稳定沉降和稳定检测对施工至关重要,根据检测数据,调整填土速率,预防路基失稳,根据检测数据,采取措施(如增加土工格栅)。根据检测的沉降资料,可以根据规范的预测方法,预测工后沉降和最终沉降,检验地基处理的效果,即使调整方案,保证运营期的安全。5、桥头路基增加预压时间的措施大、中桥头一般填土高度较高,沉降量较大,虽然利用水泥搅拌桩或cfg桩处理,但往往不尽人意,建议合理安排施工程序,采用先填土后施工桥台基础的方式,增加桥头软土地基的预压时间,减少工后沉降,增加运营的安全性。目前这种方法在其他项目已采用,有时根据路基稳定的情况还采用超载预压,并取得良好的效果。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。第六章桥涵6.1项目概况项目所在区域地处渤海湾西岸湾顶部位,地貌位于由海陆交互相沉积作用形成的微倾斜平坦滨海低平原,属于华北滨海平原的组成部分,区间地形平坦,同时又自南和西向北东方向微倾斜,地面总坡度0.03~0.2‰,地形标高在1.0~7.5米之间,总高差5米左右,区间洼地广布,西部及西南部有岛状高地与古河道,东部具有贝壳砂堤和沙丘。项目区人工渠道纵横交错,人工坑塘、盐场制卤区和结晶盐池及养殖池更是星罗棋布。从地震活动环境分析,工程场地位于华北地震区内的华北平原地震带东北部,未来主要的地震危险来自于华北地震带和郯庐地震带的地震活动。华北平原地震带目前处于地震活动期内大释放阶段后的应力调整阶段,未来百年的地震活动水平将略低于长期的平均值;而郯庐地震带目前仍处在地震活跃期的后期,未来百年的地震活动水平将与本活跃期平均活动水平相当。华北断陷是我国东部地震活动强烈的地区,贯穿路线区域的华北地震构造带及张家口—蓬莱地震构造带中段是强震活动的集中活动地带,也是潜在强震主要分布的地方。路线区域场址距华北平原地震构造带和张家口—蓬莱构造带较远,地质构造相对稳定。据沿海高速公路沧州段《工程场地地震安全性评价报告》:沿海高速公路沧州歧口至海丰段工程场地地震动峰值加速度复核结果为0.05g,反应谱特征周期为0.45s。该分区微地貌形态属于海陆相交汇沉积平原,地势开阔,稍有起伏,地下水埋深较浅,根据地质钻探,按其物理、力学特征主要有软土或软弱土(粘土)、粉细砂、粉质粘土(粘土)等。沿线不良地质主要为软土和盐渍土,且以上两种不良地质同时存在、连续分布。软土的工程性质其主要特征是:天然含水量高,孔隙比大,压缩性高,强度低,渗透系数小。沿线盐渍土种类均为氯盐渍土类型,盐渍化程度为中等,盐渍土的厚度一般不大,为自地表向下1.5米~4.0米。其厚度与地下水埋深、土的毛细作用上升高度以及蒸发作用影响深度有关,表层土含盐量最大,可超过10%,向下随深度增加,含盐量逐渐减少,盐渍土对混凝土的腐蚀为中等、对钢筋砼中的钢筋的腐蚀性为强。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。项目所在区域属温暖带半湿润季风气候区,因为靠近渤海而略具有海洋性气候,季风显著,四季分明,春季干旱多风,夏季潮湿多雨,秋季温和干燥,冬季寒冷、降雪少且多强风。多年平均气温12.2℃,多年平均最高气温17.3℃,最低气温-7.8℃。一月平均气温最低气温-2.0℃,七月平均最高气温31.5℃。由于该区属温带大陆性季风气候区,风力风向随季节变化比较明显,春秋季多东南、西南风,夏季以南风、东南风为主,冬季盛行北风及西北风,年平均风速3.4m/s,最大风速达40m/s。季节性冻土深度为0.72米,结冻期为1~3月中旬。6.2技术标准采用情况(1)设计速度:120km/h。(2)设计汽车荷载等级:公路-I级;(3)桥梁宽度:两幅桥间空47.6cm,则半幅桥宽14.012米,桥面宽=0.5+13.13+0.382=14.012米,与路基同宽。(4)设计洪水频率:特大桥1/300,其余桥涵1/100。(5)地震动峰值加速度:0.05g,地震烈度VI度。6.3评价范围和评价方法6.3.1评价范围全线主线特大桥、大中桥、小桥涵、互通内桥梁、分离式立交、天桥、通道等所有构造物。全线共设特大桥1197m/1座、大桥4847m/7座、中桥837.6m/23座、小桥513m/27座、涵洞31道,互通立交5座(南排河互通桥梁1824m/7座、北疏港互通桥梁1312m/4座、中枢港互通桥梁1180m/7座、清风农场枢纽互通桥梁4147.760m/10座、海丰互通桥梁1396m/6座),分离立交618m/2座,天桥2042m/7座,桥式通道39m/3座6.3.2评价方法(1)按桥跨评价主要分标准跨径和非标准跨径。标准跨径可参考部颁标准图纸82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。;非标准跨径需特殊设计。(2)按结构上下部构造方案评价无论标准跨径还是非标准跨径,下部构造一般都需特殊设计,故从桥位地质条件、桥梁结构、基础选型上进行评价。从方案应用时间上评价。以三年为大致界限,若方案在国内实施不超过三年,则属有风险性方案。从梁桥、拱桥或其它类型上进行评价。若为拱桥风险性大一些。其它根据结构特点进行评价。(3)按施工方案评价主要分常规施工方法和非常规施工方法进行评价。若为非常规施工方法风险相对大。(4)复核验算对主要受力构件进行了结构分析验算。6.4桥梁方案(1)根据防洪评价报告,对桥梁规模进行了逐一核对,均满足防洪评价的要求,防洪评价是安全的。(2)本项目桥梁上部结构主要采用组合箱梁、T梁、预应力空心板,整体现浇现浇板,均为标准跨径;下部采用桩柱式墩台、肋板台、薄壁台,这些结构都是很成熟的,安全性容易得到保证,风险性小。(3)互通、天桥、分离立交中上跨主线的桥梁,主跨为46m的等截面现浇箱梁,引桥采用20~30m跨径的等截面现浇箱梁,为非标准跨,主桥跨径已超出通常跨径范围,有一定风险。建议根据斜交角度、跨越道路的宽度进行优化,减小跨径。(4)大型桥梁采用预应力结构,桥梁的耐久性较好,设计方案合理。(5)涵洞采用整体式基础,结构的安全性能够得到很好的保证,设计合理。(6)本项目为软基环境,桥台台后填土高度偏高,一般主线桥为6m,部分超过6m,个别天桥桥台高度近9m。桥台台后填土太高,路基稳定存在一定风险。建议桥台高度控制在6m以内,加强桥头路段软基处理,并要求先施工路基,待路基稳定一段时间后再施工桥台桩基。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。6.5桥梁引线桥梁设计速度协调性是按桥梁设计速度V设计与桥头路段的运行速度V85差值进行评价。桥两端设计速度按批准的项目技术标准采用;桥梁两端运行速度按两端引线路段加无桥梁状态下的相同技术指标的等长路段连续计算。通过第三章的全线车辆运行速度测算,全线运行车速均为120km/h,与设计速度相同,运行速度协调性很好,线形满足运行速度要求桥梁横断面与路基横断面对应,桥梁引线行车道与桥梁上的行车道完全吻合,没有对行车不利的隐患。桥梁引线的护栏与桥梁的护栏对应,由波形梁柔性护栏过渡到防撞墙的刚性护栏,通过将波形梁护栏伸到防撞墙部分进行可伸缩性连接。6.6桥面铺装项目所在区域属温暖带半湿润季风气候区,因为靠近渤海而略具有海洋性气候,季风显著,四季分明,冬季寒冷、降雪少且多强风,一月平均气温最低气温-2.0℃,桥面铺装可采用通常结构和材料,不用特殊考虑。桥面铺装层与桥面结构之间设置了可靠的防水层,避免冬天桥面除冰盐对桥梁上部结构腐蚀。6.7上部结构本项目桥梁上部结构形式主要有:预应力组合箱梁、预应力T梁、现浇箱梁、预应力空心板、现浇整体板等等。均为通常形式,没有特殊复杂结构。这些结构无论设计和施工都有十年以上的应用时间,技术非常成熟。主线桥梁主要采用预应力组合箱梁;桥梁的比较方案采用预应力T梁;互通内桥梁多采用预应力混凝土现浇箱梁;中小桥采用预应力空心板;6m以下的涵洞采用整体现浇板。6.7.1结构验算本次结构安全评价对使用较多的30m、40m的组合箱梁、T梁,及等截面现浇箱梁进行了验算。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。根据现阶段图纸施工图纸,利用杆系程序,模拟各施工工况进行计算。6.7.1.1验算主要参数验算主要根据《公路桥涵设计通用规范》((JTGD60—2004)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)规定的参数进行,几个主要的参数如下:   荷载标准:公路-I级; 结构重要性系数:1.1;  桥面铺装:10cm沥青混凝土+防水层+12cm水泥砼铺装;  墩、台支座处不均匀沉降本计算取5mm;  竖向温度梯度模式按规范10cm沥青铺装、12cm混凝土铺装层考虑:   梁非线性正温差:  T1=14℃,T2=5.5℃   梁非线性负温差: T1=-7℃,T2=-2.75℃预应力波纹管管道:管道摩擦系数取μ=0.20,局部偏差系数K=0.0015l/m锚具变形和钢束回缩量为6mm(单端)计算中混凝土铺装层有9cm参与结构受力,组合箱梁纵向湿接缝作为组合截面参与结构受力。6.7.1.2验算主要结果30m、40m的组合箱梁,30m、40mT梁,两种等截面现浇箱梁主要验算结果如下:82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。30m先简支后连续小箱梁(边梁)计算结果***********************************************************************************1、正常使用极限状态短期效应组合下应力单元上缘最大应力:6.7单元上缘最小应力:7.85e-02单元下缘最大应力:14.5单元下缘最小应力:-1.07单元最大主压应力:14.5单元最大主拉应力:-1.732、正常使用极限状态长期效应组合下应力单元上缘最大应力:5.42单元上缘最小应力:0.572单元下缘最大应力:12.3单元下缘最小应力:-0.75单元最大主压应力:12.3单元最大主拉应力:-1.2182 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。3、正常使用极限状态基本组合下应力单元上缘最大应力:7.36单元上缘最小应力:-0.757单元下缘最大应力:16.2单元下缘最小应力:-1.82单元最大主压应力:16.2单元最大主拉应力:-2.284、上部结构计算结论(1)、短暂状况构件应力:施工阶段正应力满足规范要求。(2)、持久状况构件应力:上部结构短期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求;使用阶段混凝土的压应力和主压应力满足要求,预应力钢筋的最大拉应力满足规范容许值,活载位移满足要求。长期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。长期效应组合斜截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。30m先简支后连续小箱梁(中梁)计算结果***********************************************************************************1、正常使用极限状态短期效应组合下应力2、正常使用极限状态长期效应组合下应力82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。3、正常使用极限状态基本组合下应力4、上部结构计算结论(1)、短暂状况构件应力:施工阶段正应力满足规范要求。(2)、持久状况构件应力:上部结构短期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求;使用阶段混凝土的压应力和主压应力满足要求,预应力钢筋的最大拉应力满足规范容许值,活载位移满足要求。长期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。长期效应组合斜截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。40m先简支后连续小箱梁(边梁)计算结果***********************************************************************************1、正常使用极限状态短期效应组合下应力2、正常使用极限状态长期效应组合下应力82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。3、正常使用极限状态基本组合下应力4、上部结构计算结论(1)、短暂状况构件应力:施工阶段正应力满足规范要求。(2)、持久状况构件应力:上部结构短期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求;使用阶段混凝土的压应力不满足要注,主压应力满足要求,预应力钢筋的最大拉应力满足规范容许值,活载位移满足要求。长期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。长期效应组合斜截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。40m先简支后连续小箱梁(中梁)计算结果***********************************************************************************1、正常使用极限状态短期效应组合下应力2、正常使用极限状态长期效应组合下应力82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。3、正常使用极限状态基本组合下应力4、上部结构计算结论(1)、短暂状况构件应力:施工阶段正应力满足规范要求。(2)、持久状况构件应力:上部结构短期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求;使用阶段混凝土的压应力不满足要求,主压应力满足要求,预应力钢筋的最大拉应力满足规范容许值,活载位移满足要求。长期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。长期效应组合斜截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。30m先简支后连续T梁(边梁)计算结果***********************************************************************************1、正常使用极限状态短期效应组合下应力2、正常使用极限状态长期效应组合下应力82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。3、正常使用极限状态基本组合下应力4、上部结构计算结论(1)、短暂状况构件应力:施工阶段正应力满足规范要求。(2)、持久状况构件应力:上部结构短期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求;使用阶段混凝土的压应力和主压应力满足要求,预应力钢筋的最大拉应力满足规范容许值,活载位移满足要求。长期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。长期效应组合斜截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。30m先简支后连续T梁(中梁)计算结果***********************************************************************************1、正常使用极限状态短期效应组合下应力2、正常使用极限状态长期效应组合下应力82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。3、正常使用极限状态基本组合下应力4、上部结构计算结论(1)、短暂状况构件应力:施工阶段正应力满足规范要求。(2)、持久状况构件应力:上部结构短期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求;使用阶段混凝土的压应力和主压应力满足要求,预应力钢筋的最大拉应力满足规范容许值,活载位移满足要求。长期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。长期效应组合斜截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。40m先简支后连续T梁(边梁)计算结果***********************************************************************************1、正常使用极限状态短期效应组合下应力2、正常使用极限状态长期效应组合下应力82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。3、正常使用极限状态基本组合下应力4、上部结构计算结论(1)、短暂状况构件应力:施工阶段正应力满足规范要求。(2)、持久状况构件应力:上部结构短期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求;使用阶段混凝土的压应力和主压应力满足要求,预应力钢筋的最大拉应力满足规范容许值,活载位移满足要求。长期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。长期效应组合斜截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。40m先简支后连续T梁(中梁)计算结果***********************************************************************************1、正常使用极限状态短期效应组合下应力2、正常使用极限状态长期效应组合下应力82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。3、正常使用极限状态基本组合下应力4、上部结构计算结论(1)、短暂状况构件应力:施工阶段正应力满足规范要求。(2)、持久状况构件应力:上部结构短期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求;使用阶段混凝土的压应力和主压应力满足要求,预应力钢筋的最大拉应力满足规范容许值,活载位移满足要求。长期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。长期效应组合斜截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。(30+35+46+35+30)m现浇连续箱梁***********************************************************************************1、正常使用极限状态下短期效应组合应力:单元上缘最大应力:12.4Mpa单元上缘最小应力:-1.3Mpa单元下缘最大应力:11.9Mpa单元下缘最小应力:-0.208Mpa单元最大主压应力:12.4Mpa单元最大主拉应力:-1.3Mpa下图图中红、蓝、橙、黑分别代表上缘最大、最小应力及下缘最大、最小。2、正常使用极限状态下长期效应组合应力:单元上缘最大应力:8.71Mpa单元上缘最小应力:0.0Mpa单元下缘最大应力:11.1Mpa单元下缘最小应力:0.0Mpa单元最大主压应力:11.1Mpa单元最大主拉应力:-0.462Mpa下图图中红、蓝、橙、黑分别代表上缘最大、最小应力及下缘最大、最小。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。3、正常使用极限状态下基本组合应力:单元上缘最大应力:14.3Mpa单元上缘最小应力:-1.63Mpa单元下缘最大应力:13.2Mpa单元下缘最小应力:-2.63Mpa单元最大主压应力:14.3Mpa单元最大主拉应力:-2.63Mpa下图图中红、蓝、橙、黑分别代表上缘最大、最小应力及下缘最大、最小。4、计算结论(1)、短暂状况构件应力:施工阶段正应力满足规范要求。(2)、持久状况构件应力:主桥上部结构短期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求;使用阶段混凝土的压应力和主压应力满足要求,预应力钢筋的最大拉应力满足规范容许值,活载位移满足要求。长期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。长期效应组合斜截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。3-30m现浇连续箱梁***********************************************************************************1、正常使用极限状态下短期限效应组合应力:单元上缘最大应力:12.4Mpa单元上缘最小应力:-1.3Mpa单元下缘最大应力:10.9Mpa单元下缘最小应力:-0.208Mpa单元最大主压应力:12.4Mpa单元最大主拉应力:-1.3Mpa下图图中红、蓝、橙、黑分别代表上缘最大、最小应力及下缘最大、最小。2、正常使用极限状态下长期效应组合应力:单元上缘最大应力:8.71Mpa单元上缘最小应力:0.0Mpa单元下缘最大应力:11.1Mpa单元下缘最小应力:0.0Mpa单元最大主压应力:11.1Mpa单元最大主拉应力:-0.462Mpa下图图中红、蓝、橙、黑分别代表上缘最大、最小应力及下缘最大、最小。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。3、正常使用极限状态下基本组合应力:单元上缘最大应力:14.3Mpa单元上缘最小应力:-1.63Mpa单元下缘最大应力:13.2Mpa单元下缘最小应力:-2.63Mpa单元最大主压应力:14.3Mpa单元最大主拉应力:-2.63Mpa下图图中红、蓝、橙、黑分别代表上缘最大、最小应力及下缘最大、最小。4、计算结论(1)、短暂状况构件应力:施工阶段正应力满足规范要求。(2)、持久状况构件应力:主桥上部结构短期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求;使用阶段混凝土的压应力和主压应力满足要求,预应力钢筋的最大拉应力满足规范容许值,活载位移满足要求。长期效应组合正截面抗裂验算满足规范A类预应力混凝土受弯构件要求。***********************************************************************************主要验算结果:(1)30m组合箱梁、30mT梁、40mT梁均满足A类构件的要求(2)40m组合箱梁使用阶段的短期荷载组合在边墩附件下缘压应力达18MPa,超出了规范值,建议适当调整截面尺寸或索型。(3)3-30m、30+35+46+35+30m等截面现浇箱梁均满足A类构件的要求82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。考虑本项目所处环境以及耐久性问题,特别是III环境的跨盐池、盐田、卤水池的桥梁建议适当提高结构的预应力度。6.7.2结构设计(1)本项目主要结构推荐组合箱梁是合理的,一方面这种结构无论从设计、施工都有成熟的经验,而且对于平原地区,组合箱梁可以有效降低路基标高。(2)设计文件预制结构(组合箱梁、T梁、空心板)现浇防水混凝土桥面铺装厚度增加到12cm,加强了横向连接的强度,提高了桥梁的横向整体性,特别是对于解决空心板单板受力问题起到了很好的效果,提高了结构的耐久性及安全性。(3)组合箱梁结构均增加了横隔板,垂直于主梁布置,受力良好。间距在5~7m左右,能够很好的加强横向稳定性。(4)40m组合箱梁跨中腹板18cm偏小,新的交通部组合箱梁通用图为20cm,建议本项目相应增加到20cm。(5)现浇箱梁主要用在互通跨线桥和分离立交、天桥,主桥跨径组合为30+35+46+35+30m和35+46+35m,引桥为3-20m、3-30m现浇箱梁。均为等截面箱梁,均属于成熟形式,不存在结构安全性方面的风险。但引桥箱梁采用与主跨相同的梁高(2.3m),不太合理。(6)对于小跨径的小桥、通道、涵洞或涵式通道,采用预制板或现浇整体板都是常规做法,技术很成熟,没有风险性。设计文件中钢筋混凝土构件采用现浇整体结构,提高了混凝土的密实性,可有效防止Cl离子对钢筋的腐蚀。(7)后张预应力空心板16m跨径,新的交通部标准图梁高采用80cm(图中为75cm),建议增加梁高,提高结构的耐久性和安全储备。(8)对于桥长较长的桥梁(30-30m、12-20m、12-40m、33-25m等)在保证结构安全的前提下,应对不同跨径进行比较,选用经济跨径,这样一方面考虑工程的经济性,一方面可以采用统一的预制场地和设备,以利于上部结构质量的保证,提高结构的安全性和耐久性。(9)由于本项目位于滨海环境,建议尽量采用预应力混凝土结构,避免上部结构主梁出现裂缝,有效避免沿海大气对主梁钢筋和预应力筋的腐蚀,同时提高桥梁结构的耐久性。(10)个别箱梁腹板变厚段长度不满足12倍腹板厚度差。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。6.8下部结构下部结构主要采用桩柱式墩台,肋板台,小桥(桥式通道)个别采用薄壁桥台,这些结构形式都是很成熟的,是常见的结构形式,安全性容易保证,不存在风险性。6.8.1结构验算地堪资料提供的容许承载力和摩阻力标准值符合JTGD63-2007“地基与基础设计规范”的规定范围,按着不同岩性的含水状态或密实度要求,大部分取值为规定取值范围的低限值或中值,我们认为按提供的指标计算桩长,应该是安全的。但是,粉细砂的容许承载力钻孔柱状图中给出的数值与规范相比偏高,如果粉细砂作为桩基桩尖持力层时,建议按规范取最不利的低限值。而且粉细砂处于水下且为松散状态时,也给出了容许承载力和摩阻力,建议桩基计算时侧壁摩阻力作适当调整。对应上部计算的构造物的桩长进行了抽检验算,发现部分桥梁桩长不满足承载力要求:(1)捷地碱河特大桥为5-30+4-40+8-30+4-40+16-30m预应力混凝土连续组合箱梁,下部采用桩柱式墩,肋板式桥台。30m跨径采用1.4m柱、1.6m桩;40m跨径采用1.6m柱、1.8m桩。通过复核计算,40m跨径桩长应为80m,设计图纸为62m;(2)南排河互通AK0+217匝道桥为3-20+(30+35+46+35+30)+3-30m预应力混凝土现浇连续箱梁(20m一联为普通钢筋混凝土),桥宽10.5m,下部采用柱式墩,下接承台,4根桩径1.2m的群桩基础,复核验算桩长应为41m,桥型图中为38m(一般构造为24m)。建议核查桩基长度,保证结构安全。6.8.2结构设计(1)对软土地基段,为保证台后路基填土的密实度,对于桩基础桥台设施宜采用先填土预压,然后钻孔成桩的方法施工。施工方法合理得当,能够有效提高桥台的稳定性和安全性。(2)设计文件柱式台高度控制在5m,设计是合理的。(3)薄壁台应控制桥台高度不超过5m,超过5m时应考虑台后增加扶壁或改为肋板式桥台。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。(4)由于本项目地处软基环境,不宜采用浅桩基础,对于采用群桩的桥梁应进行比较选择。(5)有些桥梁(主要是主跨46m的现浇箱梁桥)主桥、引桥跨径相差较大,采用相同桩长,建议核查。(6)桩柱式桥墩,除柱高很小时采用桩柱一体外,不宜采用相同直径。6.9涵洞涵身采用整体式,将涵身与基础相连成为一体,有效地提高了结构的稳定性和对不均匀沉降的适应性,结构设计方案合理。由于本项目大部分位于软基路段,建议适当加强地基处理。6.10耐久性(1)本项目位于滨海环境,沿线均为Ⅱ类或Ⅲ类环境,桥梁桩、柱和薄壁台按海水Ⅲ类环境考虑。符合《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》要求。对于盐池、卤水池、盐田范围的构造物,建议均按Ⅲ类环境设计。(2)针对本工程腐蚀主要为Cl-腐蚀和少量地段的SO4腐蚀,设计图纸中采用:水泥+微硅粉+磨细矿渣微粉(或粉煤灰);硅灰掺量一般在5%~10%之间,磨细矿渣微粉(或粉煤灰)的掺量不宜超过15%(引自DG/TJ08-501-1999)的混凝土材料配比,提高了混凝土的防腐性。(3)设计图纸应按照总说明中对材料的防腐要求进行设计。例如:采用设计标号C35防腐混凝土等。下阶段施工图设计中注意钢筋的构造要求:主筋净保护层厚度不小于7.5cm,构造钢筋保护层厚度不小于2.5cm,现浇板受拉钢筋的净保护层厚度不小于4厘米,构造钢筋保护层厚度不小于2.5cm等。(4)由于海水对不同部位的侵蚀作用不同,建议下阶段针对不同的部位进行详细的研究,采取不同的防腐措施。设计文件中采用的防腐措施符合《公路公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》、《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》、《工业建筑防腐蚀设计规范》及《公路工程地质勘察规范》的要求。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。6.11其它(1)本项目地震动峰值加速度为0.05g(桥梁说明中各桥数值不一致,应核查),故不需要进行专门抗震研究和设计,设计文件中采取了下列设防措施:l加强梁横向连接,如增加铰缝钢筋和连接钢板,提高结构的整体性。l桥台处梁与背墙之间、连续梁桥的两联连接处梁与梁之间加装橡胶垫片,以缓和桥梁纵向冲击作用;l墩台盖梁两侧均设置抗震挡块和橡胶垫片,限制桥梁横向位移,避免落梁。l墩台盖梁处设置抗震锚栓和钢套筒(套桶内锚栓四周填沥青膏),限制梁的位移。这些措施满足抗震规范的要求。(2)现浇箱梁结构每联至少有一个固定支座,以保证温度变形下结构的稳定,特别是对于互通内纵坡较大的匝道桥。(3)设计文件中各桥预应力设计参数不一致,如:波纹管的摩阻系数等。6.12结论本项目构造物桥孔布置及上部、下部选型基本合理,均属常规结构,都有着很成熟的设计和施工经验,不存在风险性。对于本项目区滨海环境对设计的特殊要求,设计单位也有很深的认识,概括起来有如下几点:(1)上下部选型合理,均为常用结构,安全性好。(2)上部预应力结构均按A类构件设计,建议适当提高结构的预应力度,增强结构的耐久性。(3)预制结构的桥面铺装混凝土厚度增加到12cm,可有效加强上部结构的横向刚度,提高了结构的安全性和整体性。(4)40m组合箱梁跨中腹板18cm偏小,且底板局部压应力偏大,建议适当调整截面尺寸。(5)后张预应力空心板16m跨径板厚采用75cm偏小,建议增加到80cm。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。(6)由于本路段软基较厚,台后填土偏高,台后填土的稳定性存在一定的风险,建议控制台后填土高度不超过6m;先填筑台后路基,待其稳定后再施工桥台基础,必要时增设台前反压护道。(7)尽量采用预应力结构,提高结构的耐久性和抗腐蚀能力。(8)本项目区域地质上层为软基,受力层在深层,不宜采用浅基础的群桩基础,应进行比较选用。(9)通过抽检有些桩长偏短,建议核查。(10)设计文件中的防腐措施符合相关规范的要求。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。第七章互通式立交6.1概况本项目共设置5座互通式立交,分别为南排河互通、北疏港互通、中疏港互通、青锋农场枢纽、海丰互通。设置服务区1处。互通立交、服务区设置一览表见表7-1、交通量分布图见图7-1。表7-1互通立交、服务区设置一览表序号被交路名称交叉桩号名称形式间距(Km)1起点K12+5002黄赵公路K28+795.3南排河互通双喇叭(分期实施)16.295服务区K35+7156.9203北疏港路K40+200.392北疏港互通双喇叭(分期实施)4.4854中疏港路K45+011.6中疏港互通双喇叭(分期实施)4.8115石黄高速公路K49+968.2青锋农场枢纽互通变形苜蓿叶4.9576海防公路K60+327.557海丰互通双喇叭(分期实施)10.3597终点K62+2001.673南排河互通位于南排河镇西南,主要服务于黄骅、中捷、南排河和南大港车辆出行。被交路黄赵线现状为二级路,规划为一级路。推荐采用双喇叭方案,分期实施。北疏港互通位于徐家堡南侧,被交叉路为北疏港路,为双向四车道一级公路。本互通主要为黄骅港北区和化工园区的车辆上下高速提供服务。推荐采用双喇叭方案,分期实施。中疏港互通82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。位于本项目和中疏港公路交叉处,主要为黄骅港中港区和化工园区的车辆进出高速提供服务。被交路为建设中一级公路。推荐采用双喇叭方案,分期实施。青峰农场枢纽互通位于青锋农场北侧,为沿海高速公路与沧黄高速公路开放段的交叉,沧黄高速公路为双向四车道,路基宽27.5米,双侧设有辅道。本互通主要为两条高速上的车辆转换提供服务。本互通采用沿海高速主线上跨被交路。推荐采用变形苜蓿叶形。海丰互通海丰互通位于海丰村西北侧,与海防路交叉,海防路为现状二级路,路基宽12米,规划为一级路。此互通设置主要是服务海兴县车辆上下高速。推荐采用双喇叭方案,分期实施。服务区本项目设置服务区一处,位于K35+180--K36+250,地质条件为软土地质,服务区内设置人行通道一处,线形指标参照互通区主线指标。图7-1交通量分布图6.2互通立交间距根据《公路项目安全性评价指南》(JTG/TB05-2004),一般公路安全性评价中涉及的互通立交间距是指互通立交之间或互通立交与服务区、停车区等服务设施及隧道之间的距离,应采用最小距离进行评价。本项目路线全长49.828公里82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。,共设置互通立交5座(含枢纽互通1座),互通立交平均间距9.966公里,最小间距4.811公里,最大间距16.295公里;服务区与相邻两互通立交间距分别为6.920公里、4.485公里。互通立交、服务区设置间距均大于《规范》规定的最小值要求。6.3互通立交技术指标6.3.1互通区主线设计指标根据运行速度计算及评价结论,在互通立交范围内运行速度均为120K/h,因此,互通区主线技术指标按《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)的规定值采用。本项目各互通区主线的设计指标见表7-2。表7-2互通式立交主线范围内主线主要技术技术指标项目技术指标主线设计速度(km/h)12010080行车道宽度(m)3.753.753.75最小圆曲线半径(m)一般值200015001100极限值15001000700最大纵坡(%)223竖曲线最小半径(m)凸型一般值450002500012000极限值23000150006000凹形一般值16000120008000极限值1200080004000经核查,本项目互通区主线技术指标基本满足规范要求。但是,南排河互通、北疏港互通主线凸型竖曲线半径略低于规范规定的极限最小值,对互通视线诱导有一定影响,应考虑改善。6.3.2互通区匝道设计指标互通立交匝道技术指标按《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)的规定值采用。规范规定值见表7-3~5。本项目各互通立交匝道的设计指标见表7-6。表7-3互通式立交匝道圆曲线最小半径匝道设计速度(km/h)80706050403530圆曲线最小半径(m)一般值280210150100604030最小值2301751208050352582 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。表7-4  互通式立交匝道最大纵坡匝道设计速度(km/h)80、7060、5040、35、30最大纵坡(%)出口匝道上坡345下坡334入口匝道上坡334下坡345表7-5  匝道竖曲线的最小半径及长度匝道设计速度(km/h)80706050403530竖曲线最小半径(m)凸形一般值4500350020001600900700500最小值300020001400800450350250凹形一般值3000200015001400900700400最小值200015001000700450350300竖曲线最小长度(m)一般值100907060403530最小值75605040353025本项目南排河、北疏港、中疏港、海丰互通匝道设计速度取值35-60Km/h,青峰农场互通匝道设计速度取值40-80Km/h,未对具体匝道明确其设计速度。经核查,本项目一般性匝道技术指标基本满足规范要求。但是,青峰农场互通半直连匝道平曲线最小半径为150米,最小凸型竖曲线半径1768米,最大纵坡3.3%,以上指标仅能满足设计速度为60Km/h的标准,与设计说明矛盾,应修改。北疏港、中疏港、海丰互通各别匝道分流鼻端竖曲线半径偏小,竖曲线长度偏短,不利于视线诱导。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。表7-6  互通立交设计指标一览表技术指标南排河北疏港中疏港青峰农场海丰主线设计速度Km/h120120120120120最小平曲线半径m----6000最大纵坡%1.71.3651.6531.991.903最小竖曲线半径凸型m2000022969.4230002300023000凹型m1400029516.3154911457616594被交路设计速度Km/h-----最小平曲线半径m-----最大纵坡%0.51.9800.050.12最小竖曲线半径凸型m3700010000--114700凹型m4500013000---匝道设计速度Km/h35-6035-6035-6040-8035-60最小平曲线半径m60606060(150)60最大纵坡%3.53.33.7593.783(3.3)3.335最小竖曲线半径凸型m16001078935.82217(1768)1073凹型m1713200016002062(1885)19136.3.3互通区被交路设计指标本项目互通立交被交路依次为黄赵公路(现状二级、规划一级)、北疏港路(一级)、中疏港公路(一级,在建)、沧黄高速(高速公路开放段)、海防路(现状二级、规划一级),因本项目除青峰农场枢纽互通外的其他互通均为分期实施的双喇叭型互通,且被交路等级较高,被交路技术指标应等同于相应设计速度的主线指标。设计文件均未明确被交路所采用的设计速度,无法核实其技术指标,应进行补充完善,并核查相应技术指标。设计文件未体现被交路非机动车交通组织方案,远期出入口存在交通安全风险,应补充。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。6.4互通立交适应性6.4.1互通立交选址、选型互通立交选址考虑了区域路网分布特征及交通需求特点,互通区地质、地形条件属呈项目区一般性地质、地形特征,基本合理。除青峰农场枢纽互通采用变形苜蓿叶型外,其他互通立交均采用双喇叭型分期实施方案。互通立交形式基本均为高速公路常用互通形式,交通组织良好、通行能力较大,可基本满足本项目交通集散需求,交通安全有一定保障。值得注意的是,根据交通量预测结论,2012年预测转向交通量:南排河4878Pcu/h、北疏港5005Pcu/h、中疏港4747Pcu/h、海丰3200Pcu/h;2031年预测转向交通量:南排河36552Pcu/h、北疏港34570Pcu/h、中疏港35656Pcu/h、海丰27361Pcu/h。由以上数据可以看出,五座互通立交远期转向交通量均很大,由于设计文件未提供被交路直行交通量,因此,先期实施的单喇叭互通平交口的行车安全保障、被交路转向交通与直行交通的干扰程度无法评估,存在交通安全、被交路通行能力不足等风险的可能性较大。建议:对南排河、北疏港、中疏港、海丰等四座互通被交路直行交通量进行核查,对分期实施方案进行进一步论证。平交口渠化设计、安全设施设计应给予高度重视。6.4.2匝道横断面形式《规范》关于匝道横断面类型适用条件的规定如下:A、交通量<300Pcu/h、匝到长度<500米时,或交通量≥300Pcu/h但<1200Pcu/h、匝道长度<300米时,应采用I型(单向单车道、路基宽8.5米);B、交通量<300Pcu/h、匝到长度≥500米时,或交通量≥300Pcu/h但<1200Pcu/h、匝道长度≥300米时,应考虑超车之需而采用II型(单向双车道、无硬路肩、路基宽10.5米),但此时采用单车道出入口;C、交通量≥1200Pcu/h但<1500Pcu/h时,应采用II型;D、交通量≥1500Pcu/h时,应采用III型(单向双车道、有硬路肩、路基宽12.0米);经核查,本项目五座互通立交匝道最大设计小时交通量(D=0.50,K=0.12)分别为775Pcu/h、581Pcu/h、639Pcu/h、797Pcu/h、50282 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。Pcu/h,匝道横断面均采用II型。就单车道通行能力而言,本项目互通匝道断面形式的选用基本合理,可基本满足交通需求。但是,青峰农场互通因存在匝道分合流问题,主线两处合流段设计小时交通量高达1372Pcu/h、1470Pcu/h;被交路两处分流段设计小时交通量达1342Pcu/h、1469Pcu/h。设计采用II型断面虽可勉强适应交通量要求,但采用单车道出入口是不合理的。应对该互通匝道断面及出入口形式、交通量的适应性应做重点分析。6.5互通立交区速度协调性本项目主线平纵面技术指标较高,全线运行均为120Km/h。根据国内现有高速公路运营经验,高标准高速公路极易出现超速形式现象。对于互通立交立交出入口而言,具有一定安全隐患,如:出入口车辆交织运行问题、主线与匝道运行速度的过渡衔接等。措施:在互通立交附近增设限速标志,加强出入口标线诱导等安全设施设计,同时,尽可能优化设计,提高分(合)流鼻端的平纵面技术指标。6.6互通立交匝道出入口6.6.1相邻出入口间距相邻出、入口间距依据预测运行速度标准采用最小间距进行评价。青峰农场互通为变形苜蓿叶型枢纽互通,存在连续出(入)口现象。经核查,主线两处连续出口间距为434.4米/463.1米;被交路两处连续入口间距分别为462.1米/468.6米。以上间距均大于规范规定的最小值。连续出口间距虽大于规范值,但因其间距不大,出口标志设置不便,易导致诱导信息混乱,造成误行。措施:若有条件,宜根据出口一致性原则将连续出口合并设置。青峰农场互通B、D匝道为分合流匝道,主线出入口与匝道分、合流点形成连续出入口,间距依次为197m、229m、268m、194m。根据规范要求,该种出入口一般最小间距为300米,极限最小值为240米。经核查,除D匝道一处大于极限值外,其他三处均不满足规范要求,对交通安全造成一定影响。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。6.6.2变速车道长度互通立交设置变速车道的目的是使车辆能够安全、舒适的汇入主线或分流至匝道,因此变速车道必须满足一定的长度,符合车辆运行速度变化,使其能够减低或加速到安全车速。根据《规范》规定,下坡路段的减速车道、上坡路段的加速车道长度应进行长度修正。根据本项目运行速度验算结果,变速车道及渐变段长度规定值见表7-7,设计采用值见表7-8。表7-7 互通立交变速车道长度一览表变速车道类别主线设计速度(km/h)变速车道(m)渐变段(m)出口单车道120145100100125908011080双车道12022590100190808017070入口单车道*12023090100200808018070双车道12040018010035016080310150表7-8互通立交变速车道设计长度一览表互通名称变速车道变速车道长度(米)渐变段长度(米)适应设计速度南排河互通主线加速车道230/23090120Km/h减速车道146.6/150100120Km/h被交路加速车道180/180.77080Km/h减速车道112.4/112.88080Km/h北疏港互通主线加速车道395.3/233.290120Km/h减速车道150.9/149.9100120Km/h被交路加速车道231.9/230.190120Km/h减速车道159.7/156.6100120Km/h82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。中疏港互通主线加速车道237.4/285.390120Km/h减速车道147.1/149.2100120Km/h被交路加速车道237.4/234.590120Km/h减速车道153.0/148.8100120Km/h青峰农场互通主线加速车道262.9/232.3180/90120Km/h(单车道)减速车道151.7/155.7(162.9/162.8)100120Km/h(单车道)被交路加速车道234.2/233.6(231.2/237.0)90120Km/h(单车道)减速车道149.9/147.1100120Km/h(单车道)海丰互通主线加速车道233.9/232.490120Km/h减速车道148.4/158.9100120Km/h被交路加速车道204.9/202.880100Km/h减速车道131.8/132.290100Km/h经核查,本项目被交路因设计速度不详,尚不能核实其变速车道标准;青峰农场互通因分合流段交通量适应性存在一定问题,需根据核实的变速车道数评价其长度。其他变速车道长度均可满足规范要求。6.6互通立交视距6.6.1匝道停车视距根据《公路项目安全性评价指南》(JTG/TB05-2004),互通立交匝道视距采用停车视距进行评价。本项目互通立交匝道基本均为填方断面,匝道线形对视距的影响不大。经核查,本项目互通立交匝道均满足停车视距要求。从互通立交匝道运行安全的角度出发,建议在匝道上严格控制车辆的运行速度,设置醒目的线形诱导标志河限速标志,必要时设置减速标线,减少安全隐患。6.6.2分、合流点视距分流点视距应根据主线预测运行速度,采用分流识别视距进行评价。识别视距为10-13s形成。整个出口端部,包括分流鼻后40米匝道路段范围应保持通视。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。合流点视距应根据主线预测运行速度,采用合流视距进行评价。合流识别视距,主线为8s行程,匝道为5s行程。在合流鼻、主线识别视距和匝道识别视距三角区内应保持通视。分合流视距见表7-9。表7-9 互通立交分、合流视距主线(被交路)匝道运行速度(Km/h)分流识别视距(m)合流识别视距(m)运行速度(Km/h)合流识别视距(m)120333-4332674056100278-361222608380222-28917880111经核查,本项目互通立交分合流视距满足行车安全要求,驾驶员能够较容易的辨认匝道线形。建议限制车辆在互通区的运行速度,提高行车安全性。6.7互通立交收费站本项目5座互通立交,除青峰农场互通为枢纽互通不设收费站外,其余4座互通均设置了匝道收费站。本项目各互通立交匝道收费站的平纵面线形及视距情况见表7-10。表7-10 互通立交收费站的平纵面线形指标及视距表互通名称收费广场平曲线半径(m)纵坡(%)广场中心距匝道分叉点(m)广场中心距被交路交叉点(m)南排河 275 0.3 226(304) 680北疏港 - 0.3 224(305) 511中疏港 250 0.435228(219)  367海丰 200 0.142 132(213) 37082 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。上表数据表明,本项目互通立交匝道收费站线形指标基本满足《规范》要求。鉴于本项目互通立交转向交通量较大、被交路等级较高的特点,建议加强收费站相关交通标志、标线设计,增强平交口渠化设计安全性,若有条件,建议加宽引道断面,增加等待车道。6.8互通立交安全性综合评价经以上对本项目互通立交的设计指标、运行速度、出入口、视距等分析、评价,基本掌握了本项目互通立交的设计特点、行车安全性特点。本节将从项目的全局性出发,综合评价各互通立交在设计中存在的安全性问题,并提出改善建议,便于在下阶段设计优化时进行参考南排河互通Ø主线凸型竖曲线半径低于规范极限值,建议调整;Ø被交路现有变速车道长度可满足80Km/h设计速度,应明确被交路设计标准,相应调整相关技术指标;Ø应补充远期(双喇叭方案)非机动车交通组织方案。北疏港互通Ø应明确被交路设计标准,相应调整相关技术指标;Ø应补充远期(双喇叭方案)非机动车交通组织方案;Ø建议核实被交路直行交通量、转向交通路,进一步评估平交口通行能力,论证分期实施方案。中疏港互通Ø应明确被交路设计标准,相应调整相关技术指标;Ø应补充远期(双喇叭方案)非机动车交通组织方案;Ø建议核实被交路直行交通量、转向交通路,进一步评估平交口通行能力,论证分期实施方案。青峰农场互通Ø应明确被交路设计标准,相应调整相关技术指标;Ø82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。匝道设计速度与技术指标相互矛盾,核查并明确匝道设计速度,相应调整半直连匝道技术指标;Ø分、合流匝道出入口应改用双车道设计,相应增加辅助车道。B、D匝道连续出入口间距应增大。海丰互通Ø应明确被交路设计标准,相应调整相关技术指标;Ø应补充远期(双喇叭方案)非机动车交通组织方案。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。第八章交通工程及沿线设施8.1标志8.1.1标志设置1)标志设置的必要性本项目标志包含如下内容:(1)互通立交出口预告标志及出口指示标志,服务区入口预告及入口指示标志;(2)互通立交入口加速车道后适当位置设置限速、下一出口、地点距离、服务区预告等标志,以及高速公路入口标志(3)在与高速公路连接的被交道路上设置高速公路入口预告标志;(4)互通立交连接线上设置指路标志;(5)出口匝道上的限速标志;(6)出口减速车道起点前设置分流标志,入口匝道与主线相交三角端前设置合流标志;(7)收费站前后的收费站标志或收费站预告标志,系好安全带提示标志;(8)在通道两侧设置了限高标志。以上标志类型及内容符合标准规范的规定,是高速公路安全行车所必不可少的。2)标志设置位置的正确性单柱、双柱标志的标志板内缘到土路肩边缘的距离不小于25厘米,标志板下缘距路面的高度均大于1.8米;悬臂式、门架式、附着式标志,标志板下缘距路面净空高度不小于5.5米。符合有关标志设置高度、距公路硬路肩边缘的横向距离和公路建筑限界的规定。3)标志设置的通透性监控系统应注意监控外场设备与标志互相协调,避免相互遮挡或冲突。本项目互通区标志较多,应避免标志被遮挡的情况,为充分实现标志对行车的指引功能,建议采取以下措施,重点保证标志具有足够的识认距离,且不影响视距:①调整标志位置,避免相互或被其他构造物遮挡;②因地形、地物所限,标志位置难于移动时,可考虑改变标志版面和结构型式。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。4)标志反光强度等级的适应性除被交道标志反光膜强度为二级外,其余标志反光膜强度均为一级,能够与光线(白天、黑夜)、气候条件(雨、雪、雾等)及运行速度相适应。5)标志基础和立柱的影响由于本设计全线设置了路侧护栏,所以处于路侧净区内的标志受到了保护。6)标志信息内容变化的连续、有效和正确性出口预告标志、出口标志、地点距离标志、地点方向标志中所指示的地名(路名)具有一致性,路段上前后指路标志内容连续有效。最大限度地避免因行驶错误而强行掉头等导致的不安全事件。7)标志与标线对同一信息内容表述的一致性出口预告标志、出口标志、入口标志、进入服务区标志等,标志与标线的信息内容表述具有一致性,更好地引导司机驾驶行为,尽量避免因信息的矛盾产生的不安全因素。8)对标志设置的其他建议(1)匝道限速标志的设置调查表明,采用两级限速方案(图8-1)不仅可以提前警示,也能够避免车速突变,保证交通流的合理运行。互通出口匝道的限速标志采用两级限速,对司机起到及时提醒、使之安全减速的作用。限速标志设应设置于减速车道起点和匝道起点,同时注意标志遮挡问题。本设计采用的是一级限速,容易引起行车速度突变而产生安全隐患。图8-1匝道限速标志设置(2)入口标志应设置在互通立体交叉后基准点处的适当位置82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。本设计中的入口标志设置位置均不合适,不能使行驶在高速公路上的车辆同时获得此信息。(3)本设计中的枢纽互通青峰互通,出口预告宜增加3Km预告标志。8.1.2标志尺寸和字高《公路交通安全设施设计细则》JTG/TD81—2006根据设计速度规定了标志尺寸和字高,其中对汉字字高的规定如表8-1所示。表8-1汉字高度与设计速度的关系设计速度(km/h)120、1008060、4030、20汉字高度(cm)60~7050~6040~5025~30根据运行速度计算结果,本项目主线指路标志汉字字高采用70厘米是合理的。8.2标线及视线诱导标8.2.1标线1)本设计中车道边缘线宽度20Cm,车道分界线15Cm,厚度2mm,颜色为白色。根据运行速度计算值,标线宽度、厚度、线形、颜色符合安全要求。2)设计中采用的热熔型标线材料,能够满足在潮湿或夜间等行车条件下的反光性能,且反光路钮的设置位置间距符合安全要求。3)为减小标线对路面排水的影响,对于路侧边缘线,尤其是在超高路段,建议每隔6米,留出3厘米~5厘米的排水缺口。4)在互通区平交口两侧的相交道路上,应增设交叉口预告标线;在交叉口前的连接匝道上,应增设减速让行标线(见图8-1)。图8-1标线减速让行82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。10.2.2视线诱导标1)本设计轮廓标采用了带反射器的附着式轮廓标,设置间距为:主线20米,匝道8米,符合安全要求。2)在车流分、汇处,均设置了分合流标,符合安全要求。3)应增加互通立交匝道线形诱导标设计。8.3护栏8.3.1路侧护栏1)护栏对失控车辆能起到防护作用,减小事故的严重程度,但护栏作为一种路侧障碍,并非多多益善,而应根据路侧危险度确定所需护栏的等级。本设计在全线设置了同一等级A级路侧波形梁钢护栏,由于本项目路侧安全净空区的宽度不满足要求,全线设置护栏是安全的。如在路侧填方3米以下路段不设置护栏,应采取放缓边坡、取消折角、整治挡水捻,来满足路侧安全净空区的宽度要求。8.3.2中央分隔带护栏1)本设计说明中指出,本路运行初期,交通量较小,所以中央护栏采用Am级,在交通量达到一定程度时,再改造升级成SBm级。护栏防撞等级的选取与设计速度、运行速度、主要车型、周边环境、交通量等诸多因素有关,而且集装箱货运车流将成为通道货运的主要车流,大型车一旦失控翻越岛队向车道,有可能造成严重的二次事故,所以建议提高中央护栏的防撞等级。2)增加中央分隔带存在桥墩时的护栏设置形式。3)中央开口活动护栏采用了伸缩式,其防撞性能应在设计中明确。8.4中央分隔带防眩设施本设计在全线设置防眩板,钢护栏上防眩板的防眩高度不明确,能否起到防眩作用。另外,防眩板在安装时,需要在波形梁上打一排孔,能否保证不会削弱波形梁钢护栏原有功能,得作出合理说明,提供充分的论据。82 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。8.5监控系统本设计在互通立交、特大桥等处设置了较完整的监控设施以及特殊气候、气象的监测设施,充分发挥高速公路“安全、舒适、高速、高效”的功能特性,保证道路较高的服务水平,实现对交通运行的宏观管理和调度。第九章其它1、本项目位于沿海地区,风速较大,最大风速达到40米/秒,较大风速对行车安全有一定影响,建议加强气象监控、预报措施,储备灾害天气应急预案,以确保行车安全。2、终点路段临近海边,建议加强专项水文评价,必要是增加海防工程。附件:桥梁结构、软基处理计算书附件1、40m跨径装配式预应力混凝土T梁计算书附件2、30m跨径装配式预应力混凝土T梁计算书附件3、40m跨径装配式预应力混凝土小箱梁计算书附件4、30m跨径装配式预应力混凝土小箱梁计算书附件5、30+35+46+35+30m跨径现浇预应力混凝土连续箱梁计算书附件6、30m跨径现浇预应力混凝土连续箱梁计算书附件7、桩长计算书附件8、软基计算书82
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