互通立交改建工程设计总结.docx
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互通立交改建工程设计总结
互通立交改建工程设计总结
互通立交改建工程设计总结宣广高速公路宣城东、宣城西互通立交改建工程交工设计工作报告安徽省交通规划设计研究院有限公司一、概述宣广高速公路是国家高速公路网上海至重庆公路的组成部分,是皖江、皖中、皖北地区、中部省份通往浙江、上海重要的大通道。
宣城东互通立交被交路S104又名芜屯路,是宣城市南北向重要省际干道,也是宣城远期规划城市主干路,远期随着东部新城的建设,交通量的增长,道路等级必将提升。
宣城西互通立交被交路G318为一级公路,在宣城段又名宝城路,已成为沟通宣城市中心城区与西部新城的城市主干道路,具有过境交通和城市交通的双重功能。
目前,宣城东、西两座互通立交是宣城市车辆上下高速公路通往皖江、皖中北、沪杭地区的重要出入口,对于集散和疏解出入城市交通起着关键作用。
因此,不仅交叉道路等级高,且节点功能更为重要,对宣城西互通立交应定位为一级交叉,宣城东互通立交应定位为二级交叉。
本项目的建设,将缓解进出城区节点的交通压力,确保发挥互通立交快速、高效转换交通的功能,改善宣城城市交通形象,发挥干线公路网络效益,对实现城市“大建设,大环境,大发展”的总体目标,提高宣城市综合竞争力具有重要意义。
本项目由宣广高速公路总公司负责建设。
该路段于XXXX年XX月开工,2012年10月交工。
1.设计依据:
1)宣广高速公路有限责任公司,关于《安徽省宣广高速公路宣城东、宣城西互通立交改建工程勘察设计》的中标通知书;2)《宣城东、宣城西互通立交改建工程勘察设计》勘测设计合同。
2.设计标准及工程规模:
1)设计标准
(1)设计速度:
①芜屯路设计行车速度为40Km/h,宝城路为城市主干路,设计行车速度为60Km/h;②宣广高速公路设计时速100Km/h;③匝道设计时速40Km/h。
(2)设计荷载:
公路-Ⅰ级;人群:
5KN/m2。
(3)路基宽度:
宣广高速路基宽度26.00米,单向匝道单车道宽8.5米,双向匝道车道10米。
(4)抗震等级:
桥位处地震动峰值加速度为:
0.05g,相当于基本烈度Ⅵ度,重要大桥提高一度按Ⅶ度设防;(5)净空:
匝道桥上跨宝城路净空≥5.2m;2)工程规模主要工程规模一览表序号项目宣城东宣城西1机动车道(m2)33700456942老路碎石化(m2)1202.24621.63桥梁(m2)-9504匝道(m)1948.43093.05土方(m3)402633553606涵洞(道)1137交通工程(m)845.7893.88房建工程(m2)262351649占地(亩)91.61353.沿线自然地理概况:
1)地形、地貌项目所在区域为皖南山区与沿江平原的过渡地带,丘陵平原地貌。
互通立交所处地形开阔,地势平坦,微地貌形态主要为平原和岗丘。
本项目的地形条件适宜进行互通立交改建;互通立交周边少有少量居民建筑物。
立交改建应尽可能充分利用原有立交用地,对互通立交布设型式进行深入细致研究,最大限度节约土地资源。
2)气候项目所在区域为亚热带湿润气候区。
气候温和,雨水充沛,日照充足,四季分明,雨热同季,无霜期长。
年平均降雨量在1280~1370mm之间,年、季、月水量分配不均。
区域年平均气温16°C。
3)河流、水文本项目地表水系发育,地表水系均属长江水系,河流流向总体为自南向北。
宣城市地处水阳江中游圩区与皖南丘陵结合部,西北部为山地,水系不发育,东南部襟江淮河,水网密布。
城区内主要河流有水阳江及其支流,区域内河流、水网分布较密集。
4)地层岩性项目区域构造单元属下扬子准地台、小扬子台坳、沿江拱断褶带。
无不良地质作用、无特殊性岩土分布,场地地基稳定。
宣广高速公路国道318省道104宣城东互通立交宣城西互通立交场地地层层序自上而下为:
耕表土、粘土、粘土混圆砾、泥质砂岩。
5)不良地质经现场实地勘探,区域内存在不良地质主要为软弱土,为新近堆积粘性土,天然孔隙率大,含水量高,在荷载作用下路基容易产生沉降变形。
软土地基是本工程路基建设的关键性技术问题之一,应针对性采取换填、浅层处理等措施综合处理,确保路基稳定。
6)地震根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001),本测区地震动峰值加速度为0.05g,反应特征周期为0.1s,对应于地震基本烈度Ⅵ度区,对公路建设无大影响。
二、设计要点1.总体设计原则⑴以人为本,安全至上,注重互通立交的安全性;⑵正确处理工程建设与环境保护的关系,树立科学的环保理念;⑶节约资源,注重节能,坚持可持续发展的理念;⑷分析现状,系统论证,实现互通立交设计目标;⑸合理选用标准,树立创作设计的理念。
2.互通立交总体方案⑴宣城东互通立交从交通量预测角度来看,通过收费站总转弯交通量仅15418(辆/日),采用单喇叭方案经济合理。
其中宣城市区至广德方向交通量最大,2029年达12192(辆/日),平交口应该布设在高速公路北侧,使市区交通上下高速公路较为便捷。
根据互通立交所在各个区域的现场条件,将互通立交改造至北侧势必会造成沈家滨村或大滩的大面积拆迁,同时与宣城市东部新城规划相干扰,需要新增较多用地,该立交基本等于拆除重建。
鉴于以上分析,为尽可能利用现有互通立交,仍保持原互通立交总体方案不变,仅对收费设施及不满足安全性的指标进行改造调整。
设计方案:
局部调整A匝道,拉大平交口与上跨桥间距,增加收费设施设置长度。
根据宣城市政府对该互通的规划意见,建议A匝道与S104的平交口尽量南移。
经分析论证,现状A匝道距宣杭铁路征地界限仅160余米,铁路与A匝道之间土地开发利用价值不大,将A匝道南移是可行的。
本次设计维持原立交基本布局不变,将A匝道向南调整约140米,同时将A匝道与S104交角增大,相应修改与A匝道衔接的D、E匝道的一部分。
同时重新设置收费广场、道口以及两侧渐变段长度,原2进3出式调整为4进7出,收费广场调整为100米,以提高收费道口的通行效率。
①、该方案拉大了平交口与主线桥之间的距离(约300米),保证了主要交通流车辆视距要求,确保行车安全,在高峰时段提供较长距离的停车等待空间;A匝道平交口交角增大后,有利于各方向的交通通行;②、该方案施工期间在新建A匝道的同时,可利用原A匝道进行正常通行,施工期间交通组织好。
⑵宣城西互通立交根据2029年交通量预测结论:
宣城西互通立交远期主交通流向为宣城至芜湖方向,其次为宣城市至广德方向,其余两转向交通流相对较小。
从交通流角度来说,互通立交应布设在靠近高速公路东侧符合主交通流向。
但东侧为宣城市规划的仓储用地,现状分布有宣城市天然气公司、粮油食品工业园等多家单位。
若互通立交布设在该区域不仅新增占地较多,造成大面积拆迁,且与规划干扰,因此本次方案设计考虑利用该互通立交原位,进行局部调整的设计方案。
设计方案:
采用双喇叭方案,充分利用原高速公路一侧喇叭,同时改造G318一侧喇叭。
原宣城西互通方案布设较为局促,两侧喇叭间距仅250米左右,无法满足布设5进9出的收费道口要求,且曲线半径仅120米,收费站扩建需要伸入到圆曲线内,但120米圆曲线半径不满足设置收费站的要求(最小半径200米)。
由于主线一侧喇叭移位将涉及较多构造物的拆除重建,改造费用高,施工期间对车辆安全通行影响大。
因此本次方案设计考虑尽量不动高速公路一侧喇叭,结合交通量分布改造G318一侧喇叭。
本次设计为满足收费道口扩容的需求,将原A匝道顺现状收费站线形通过设置大半径曲线向西延伸,并利用现状立交西侧的高岗地上跨G318,同时结合预测交通量的变化,将宣城市区上下高速公路方案设置为直连式匝道,即靠近G318一侧喇叭由原B型改建A型,并相应调整其它匝道。
①、该改造方案适合交通流分布,在尽量利用原立交资源的基础上,对需要改造的部分合理优化。
将G318一侧喇叭由B型改为A型,不仅符合交通流的分布,且更加安全;②、改造后匝道平纵面技术指标得以提高,车辆通行条件更优;③、调整后主匝道收费设施布设空间得以改善,布设收费广场及收费车道更有利;④、采用A匝道上跨宝城路,总体视觉效果较好,同时对人非车道影响较小;3.收费道口的确定互通立交匝道的设计交通量以提供的预测远景交通量为依据,根据计重收费要求,收费广场所需要的车道数是由交通量、平均服务时间、服务标准(平均等待车辆数)三个因素确定的。
DHV=AADT×K×DDHV----单方向设计交通量(辆/时)AADT----两方向合计的年平均日交通量(辆/日)K----高峰小时系数D----方向不均匀系数其中K-0.13,D-0.52平均服务时间,根据经验,进口服务时间取6~8秒,出口服务时间为14~20秒,由于改建后为计重收费的服务时间较长,根据实地调查的50车次的服务时间进行加权平均值计算,并结合高速公路总公司相关文件,出口服务时间按30~60秒计算。
本次按15年预测交通量进行收费卡门计算,其结果如下:
宣城东互通立交S进=4,S出=7,则采用4进7出式;宣城西互通立交S进=5,S出=9,则采用5进9出式。
4.互通立交技术指标的采用情况
(1)宣城东互通立交①线位设计本互通立交改建维持原立交基本布局不变,将A匝道向南调整约140米,相应修改与A匝道衔接的D、E匝道的一部分,B、C匝道线位完全利用,维持线形不变。
A匝道设置R=220米与老线位顺接,收费广场等宽段范围全部位于直线段,大桩号宽度渐变段部分位于缓和曲线范围内,D、E匝道线位设计以充分利用老路为原则,通过合理选用圆曲线及缓和曲线参数,使新建部分与老路线位衔接顺畅。
②匝道宽度新建A匝道平交口~收费站段,路基宽度与收费广场等宽,宽度为64.5米;新建D、E匝道单车道路基宽8.5米(行车道宽3.5米,左侧硬路肩宽1.0米,右侧硬路肩宽2.5米,硬路肩中含路缘带宽0.5米,两侧土路肩各宽0.75米);③纵断面设计i、利用原匝道:
纵断面设计主要根据老路实测点资料,进行拟合,然后根据路面加铺方案,合理确定纵断面设计;Ii、新建匝道:
纵断面设计主要根据连接部的控制高程,结合地形,在满足排水条件下,尽量压低纵坡,减少工程量。
(2)宣城西互通立交①线位设计本互通立交改建维持与宣广高速公路相连接一侧匝道保持不变,包括F、G、H、I匝道以及A匝道后半段,与宝城路相连接的几条匝道做重新调整设计,主要包括B、C、D、E匝道以及A匝道起点至收费站段。
新建匝道设计行车速度均为40公里/小时,A匝道设置R=400米与老线位顺接,收费广场等宽段范围全部位于直线段,收费广场宽度渐变段部分位于缓和曲线范围内。
新建B、C、D、E匝道线位设计,均与宝城路辅道连接,由于辅道计算行车速度也为40公里/小时,本次设计在新建匝道与宝城路连接部未设置加减速车道。
新建匝道通过合理选用圆曲线及缓和曲线参数,使新建部分匝道线形顺畅,匝道最小平曲线半径为R=61米.②匝道宽度收费广场等宽段宽度为80.7米;新建B、C、D、E匝道单车道路基宽8.5米(行车道宽3.5米,左侧硬路肩宽1.0米,右侧硬路肩宽2.5米,硬路肩中含路缘带宽0.5米,两侧土路肩各宽0.75米);新建A匝道路基宽10.0米(行车道宽2x3.5米,左侧硬路肩宽0.75米,右侧硬路肩宽0.75米,硬路肩中含路缘带宽0.5米,两侧土路肩各宽0.75米)。
③纵断面设计i、利用原匝道:
纵断面设计主要根据老路实测点资料,进行拟合,然后根据路面加铺方案,
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