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河北某高速公路勘察设计投标书


1、 对招标项目的理解
1.1 项目的功能、作用及建设意义
北京至化稍营公路京冀界至陈家洼段高速公路位于张家口市中南部,路线走廊总体呈东北、 西南 走向,路线起于京冀界下营村西,与即将开工建设的京张高速公路第二通道北京段—德胜门至下营 段高速公路连接,经怀来、涿鹿、蔚县三县,止于蔚县的陈家洼西,与建的张石高速公路相接,我 公司投标本项目的第 2 合同段,即中间的一段,路线全长 45.14km。 本段公路是国家重点公路及河北省高速公路网的组成部分,其中起点至怀来(土木镇)段是京张 高速公路货运通道的规划线位,将在北京与张家口市之间建立起另一条高速通道,极大地缓解京张 高速公路日益加重的运输压力;怀来(土木镇)至陈家洼段与宣大高速公路走向基本平行,为山西、 内蒙等西部地区向东连接京津地区及出海口,实现煤都大同和蔚县煤炭资源东运,提供了又一条捷 径。 本项目连接着多条国、省干线公路,于终点连接正在建设的张石高速公路,与门拉、张石、宣 大高速公路联接成网,共同构成了张家口市南部地区公路网的主骨架,本项目的建设对加速张家口 地区融入“京津经济圈”进程,进而带动当地经济发展具有重要的意义。

1.4

项目勘察设计的工作范围

本项目勘察设计工作的范围是:完成北京至化稍营公路京冀界至陈家洼段高速公路第 2 合同段 路线主体工程勘察设计 (包括初步测量、初步设计、施工图测量、施工图设计)的所有工作内容并提 供全套勘察设计文件(包括施工图预算及全部基础资料)、 配合业主施工招标(包括提交施工图纸和工 程量清单)、施工期间的后续服务及配合总体设计工作。

1.5
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设计文件提交时间
初步设计文件提交时间为:2006 年 6 月 31 日。 施工图设计文件提交时间为:初步设计评审通过后 90 天内。 征地拆迁图:2006 年 9 月 30 日之前。 施工现场配合服务:3.5 年(1278 天)

2、 对招标项目所在地区建设条件的认识
2.1 地理位置
本地区位于东经 114° ~115° ,北纬 40° ~40° 。路线总体呈东北、西南走向,所 40′ 47′ 04′ 27′ 处区域公路自然区划为Ⅲ1a 区,即黄土高原干湿过渡区雁北张宣副区。

1.2

路线走向及主要控制点

2.2

地形地貌

本项目起点位于太平堡东南约 800 米、接土木互通向西跨越京包铁路、丰沙铁路,从西水泉村 北侧跨越沙蔚铁路,然后从朱官屯北、大黄庄村南经过,向西南方向跨越洋河,之后从自辛庄和东 小庄之间空档穿过,而后跨越桑干河,从四堡和向阳两个村子之间穿过,再穿越大秦铁路,然后从 黄土坡村西经过后跨越岔道河,与省道 342 交叉后到达甘庄,从甘庄村东南经过止于辉耀村西。 路线所经主要控制点为京包铁路、丰沙铁路、沙蔚铁路、西水泉、宋家营、朱官屯、大黄庄、 洋河、自辛庄、桑干河、向阳、九堡、大秦铁路、黄土坡、岔道河、甘庄、辉耀。

本项目所在地区地势基本是西高东低,北高南低,属冀西北山间丘陵盆地。盆地中部地势平坦, 盆地内分布有洋河、桑干河、岔道河、安定河。受阴山东西纬向构造、祁吕山字型构造东翼以及燕 山沉降带的影响,形成了南、西、北三面环山呈弧形的丘陵盆地地貌, 。

2.3

区域地质

本项目所经地区地层出露较少,岩性变化不大,由老到新主要有如下几类: 第四系上更新统-全新统坡洪积物(Q3) :主要分布于各盆地的山前,组成坡洪积裙,岩性有砂 碎石、黄土状含碎石、角砾、亚砂土等,山脚附近厚度 10-30m;中部可达 100m 以上。 上更新统-全新统坡洪积物(Q3) :主要分布于沙城和土木冲洪积扇区,岩性主要为砂砾石、砂 类,亚砂土、亚粘土等,厚度 100-150m。 上更新统-全新统冲积物(Q4) :分布于洋河、桑干河、永定河河道及两岸,怀来榆林屯-大黄庄, 涿鹿桑干河、洋河之间的三角州地带,岩性为砂砾石、砂类、亚砂土、亚粘土等,厚度 80-100m。

1.3

技术标准及主要工程规模

本项目根据中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》 (公路工程部分)和交通部颁发的相关 技术标准、规范设计,全线采用双向四车道高速公路标准,设计行车速度 100 公里/小时,路基宽 26 米,全封闭,全立交,桥涵设计荷载:公路—I 级,设计洪水频率(路基及大、中、小桥、涵洞等) 为 1/100,特大桥为 1/300。 路线全长约 45.14 公里,连接线长 7.41 公里,设置怀来、大黄庄(预留) 、涿鹿 3 处互通式立 交,服务区 1 处(K51+000) ,怀来、涿鹿互通各设置匝道收费站 1 处。设置大桥 4 座、中桥 16 座、 小桥 14 座,分离式立交 13 座(其中公铁立交 4 座) ,天桥及通道 45 座(道) 。

2.4

区域地质构造

本项目所在地区区域地质构造上处于中朝准地台内的内蒙地轴、山西断隆、燕山台褶带接触部 位,著名的尚义-赤城东西向断裂带南侧。北侧为内蒙地轴,东侧为燕山台褶带,南侧为山西断隆。

区内发育的一系列东西向、北东向及北西向的深、大断裂构造把全区进一步划分成了不同次级构造 单元或构成新生带断陷盆地边界,断裂构造主要有: 大河南—赤城大断裂,在土木一带穿过路线。 桑干河断层,为隐伏断层,推测分布于桑干河南岸,线路在涿鹿县大堡一带穿过断层。 沙城断层,为隐伏断层,据有关资料,大致位置在沙城东北部,为新活动断层,线路在沙城东 南穿过断层。

(2) 片、碎石料场:全线确定碎石料场 3 处:张家口平门采石场的玄武岩,中下面层、柔性基层、 基层、底基层、桥涵和防护用片、碎石采用怀来西八里采石场和怀来黑山口采石场的石灰岩; (3) 砂、砂砾料场:沿线砂砾较为丰富,为山前古冲洪积砂砾和河道冲洪积砂砾,主要有土木、 暖泉、桑干河、岔道河砂砾料场; (4) 水源料场:沿线灌溉用机井较多,且路线经过的永定河、洋河和桑干河均为常年河,水量充 足,可满足工程用水。 (5) 石灰:石灰可由新保安镇石灰厂购买。 (6) 粉煤灰:下花园火电厂存有大量优质粉煤灰。 (7) 水泥:宣化及下花园两区均有水泥厂,可满足工程需要。 (8) 其他路用材料:怀来县是河北省北部地区较大的物资集散地,所需钢材、木材、沥青、汽油、 柴油均可以从该处采购。

2.5

区域地震烈度

根据中华人民共和国国家标准《中国地震动参数区划图》 (GB-18306-2001) ,项目所在区地震动 峰值加速度为 0.15-0.2g,对照地震裂度为 7-8 度,路线所经地区属于地壳稳定性较差地区。

2.6

气象

项目所处区域属东亚大陆性季风气候中温带亚干旱区,其主要特征是气候多变,四季分明。年平 均气温年平均气温 5℃-9℃之间,一月平均气温-11℃,七月平均气温 21℃,冬季最低气温-24℃, 夏季最高气温 38℃。初霜始于 9 月中旬,晚霜终于 5 月下旬,无霜期 120-130 天。年平均降雨量 500-600mm,80%的雨集中在 6-9 月份,年蒸发量 1790mm,最大冻土深度 1.5m。全年主导风向为西北 风,最大风速可达 22.7m/s。

2.11 运输条件
本地区拥有以铁路、公路,航空为主的综合运输网,交通便利,有利于材料的运输,并且路线 与国道、省道及县道多次相交,形成干支相连、四通八达的运输网络,全线具有良好的运输条件。

3、 总体设计思路
在对本项目工可报告设计思想切实领会的基础上,我公司组织了相关技术人员进行了充分的现 场踏勘调研工作,对本项目的特点和存在的难点问题有了较深刻的认识,结合我公司多年来积累的 多条重载高速公路和平原区高速公路的设计经验, 特别是与河北省和山西省交界的几条交通量较大、 运煤车较多的高速公路(如丹拉国道主干线呼和浩特-集宁-老爷庙高速公路和集宁至丰镇段高速公 路) ,我们认为在本项目在勘察设计阶段应贯彻以下设计思路:

2.7

工程地质条件

本项目所在区位于山前坡洪积区和洋河、桑干河冲洪积区,属松散的工程地质区,总体属良好工 程地质区,但局部地区存在湿陷性黄土、砂土液化和软土等不良地质。

2.8

水文地质条件

项目所在区水质良好,不会对构筑物产生侵蚀作用。路线在怀来县、涿鹿县平原区内,含水层 较厚,地下水埋藏较浅,补给充足、水量较丰富,开采取水较容易,只在起终点附近堆积层较厚段 落,地下水埋藏较深,但局部区域仍存丰富的地下水。

3.1

总体设计原则

(1) 认真贯彻“资源节约、环境融合、安全舒适、经济耐久”和“可持续发展”的新设计理念, 不片面追求过高标准,在保证高速公路的各项使用功能的前提下,采取一切有效的方法和措施, 降低工程造价,减少占地; (2) 在工程可行性研究报告确定的路线走廊带的基础上,力求选择出最合理的工程方案,使本项 目建设成一条技术质量高、投资省、效益好、舒适环保的绿色通道; (3) 与中标的地质勘探部门加强联系,加强桥梁深基础和软土地基等隐蔽工程的综合地勘工作, 对不良地质采取经济、合理、有效的处理措施; (4) 合理运用路线平、纵指标,严格控制填方高度,避免长、大填方,做好路基与桥梁比选论证,

2.9

河流水文

项目区内主要有永定河、洋河、桑干河、岔道河等河流,除岔道河为季节性河流外,其余均为 长年河。洋河、桑干河、岔道河最终汇集成为永定河。

2.10 筑路材料
(1) 路基填料:项目所在区域内除终点段落为第四系坡积物外,其余均为第四系冲洪积物,且全 线大部分为填方;因此,全线路基填土除少部分利用挖方土方纵向调运外,其它段落主要采取设 置大型取土坑和结合河道整治集中取土;

合理确定设计方案。充分考虑环保要求,把对环境的破坏及可恢复的程度列为重要比较条件,力 争使工程建设对沿线自然和社会环境所带来的不利影响降到最低程度, 保护自然环境, 维护生态 平衡; (5) 针对本项目重载车辆较多的情况,做好全线的路面结构设计,加强科学研究,积极采用新技 术、新材料和新工艺,使本项目成为一条高质量、高水平的高速公路; (6) 桥梁、涵洞遵循安全、经济、适用、美观、施工养护方便,技术可行的原则,且力求与周围 环境、景观相协调; (7) 在对被交叉路的等级、路况详细调查的基础之上,充分考虑被交叉道路的远期规划、地方发 展前景、沿线村镇居民的生产、生活及经济发展状况,本着合理分类,适当合并的原则,合理确 定互通式立交、分离式立交、通道的位置和型式;

础上选择最优路线方案; (2) 注意线形顺适、连续、指标均衡,减少工程量和投资,灵活运用技术指标; (3) 尽量避免穿越不良地质地段,减少地基处理费用; (4) 重视环境保护,注意取土、弃土对当地环境影响,做好防止水土流失工作; (5) 路线平面布线尽可能少占农田、少拆迁,综合考虑地形条件、地质条件、构造物位置、地方 规划、水利设施、环境保护等因素。 3.2.2 影响路线布设的主要设施 沿线村镇较多,与四条铁路、三条大河交叉,怀来和涿鹿两县有大面积的葡种植园,因此 影响路线布设的因素较多。在路线布设时,除了尽量少占高产经济田外,还要充分考虑京包铁 路、丰沙铁路、沙蔚铁路、大秦铁路与路线交叉的方案及互通立交布设的位置,特别是在跨越 洋河、桑干河、大秦铁路段落,进行深入研究。 3.2.3 路线方案的选择 工可研推荐的 A 方案沿永定河、桑干河阶地布线,地势平坦,对怀来、涿鹿万亩葡萄园干 扰较小,对军事设施无干扰,路线距离涿鹿县城距离适中,同涿鹿县城市规划结合较好,造价最 低,方案较优。 路线布设在工可研的基础上进行了优化。在跨越洋河和桑干河的时候,工可研线位迂回较 大,为了缩短路线里程,在路线跨越洋河和桑干河及大秦铁路这一段,在可研的基础上向南移, 减小了工可研对应线位的迂回弧度,路线总里程比工可研短了将近 1.2 公里。并在该段落内,做 了三个方案比选(见路线 A、B、C 方案示意图) 。 3.2.4 路线拟定的比选方案 A、B、C 三个方案主要的问题是如何跨越洋河和桑干河、涿鹿互通的布设、尽量少占葡萄种 植园。 A 方案(K34+200~K57+200)起点位于朱官屯东北,向西经过大黄庄村南,然后折向西南跨 越洋河,从自辛庄和东小庄两个村子之间穿过,在新兴堡南跨越桑干河,接着从五堡北面经过, 从向阳和下四堡之间穿过,穿越大秦铁路,终点位于养田庄北约 1.6 公里处。该段全长 23 公里, 地形较为平坦,平、纵面指标较高,线位从涿鹿县万亩葡萄园边缘穿过,拆迁较少,而且路线距 离涿鹿县城较近,便于涿鹿互通的布设,互通连接线长 6.53 公里。 B 方案(K34+200~K56+830.458)起点同 A 方案起点一致,跨越洋河后从东小庄南、双树村 北侧经过,然后跨越桑干河,从九堡村西经过,穿越大秦铁路之后从代家沟北一直向西南接在

3.2

与整体设计负责人工作配合

为了配合好整体设计负责人的工作,保证整个项目的顺利实施,在下一步勘察设计过程中,我 们将采取如下措施配合好整体设计负责人的工作: 配置专门人员作为整体设计负责人的“通讯员” ,就本合同段中的重点问题和需要协调的问题 及时向整体设计负责人反映; 积极配合整体设计负责人的协调工作,统一全线的设计标准和设计理念, 使本合同段真正融入 整个项目中; 向整体设计负责人提供对整个项目的造价起决定性作用的大型取土场、料场的详细资料,以利 于整个项目资源的合理分配和有效利用; 在外业勘察时,就本合同段与其它两个合同段的衔接问题及时与整体设计负责人沟通,尽早将 本合同段的起终点确定下来,以利于下一步工作的开展; 就关系到本项目造价和路线走向等重点路段、重大设计方案及时与整体设计负责人沟通,确保 本合同段勘察设计与项目整体设计思路一致; 积极配合整体设计负责人设计文件的汇总、编制,初步设计和施工图设计汇报和评审工作。

3.3

路线方案

根据工程可行性研究报告所确定的路线走廊和主要控制点以及现场考察,结合沿线地形、地貌、 水文、地质、河流、城镇规划、周围景观等特点进行路线方案布设,确定合理路线方案。 3.2.1 路线布设原则 (1) 根据工可研情况,结合当地地形条件对路线进行深入细致的研究,在多方案论证、比选的基

A 方案的终点。该方案路线长度比 A 方案短了 0.37 公里,平面指标也很高,但是线位靠近于洋 河和桑干河的交汇处, 在紧靠两河交汇处布设涿鹿互通, 防护工程量巨大。 而且双树村土壤肥沃, 是涿鹿县水稻种植基地。互通布设在了洋河与桑干河之间,互通连接线长 8.43 公里。 C 方案(K34+200~K56+966.866)起点同 A 方案起点一致,采用一桥跨越洋河和桑干河,桥 位布设于双树村南和保庄北,从笔架山北、百姓营村南经过,穿过张家口地区涿鹿果树场后,在 代家沟西北同 B 方案重合。该方案路线长度比 A 方案短了 0.23 公里,平、纵面指标较低,线位 过于靠近洋河和桑干河的交汇处,地质情况较差,在跨越洋河和桑干河采用一座桥跨越的形式, 减少了不良地质处理的费用,从桑干河南岸的万亩葡萄园穿过,拆迁量大。受地形限制,涿鹿互 通只能布设在桑干河南岸,互通连接线长 9.63 公里,同时还要跨越桑干河,增加一座大桥。 A、B、C 路线方案经济技术指标表
序号 项目名称 单位 A 方案 K34+200-K57+200 1 2 3 路线长度 连接线长度 平曲线最小半径 最大纵坡 4 凸曲线最小半径 排水 凹曲线最小半径 工程 平曲线率占有率 浆砌片石 路基土石方 混凝土预制块 不良地质 大、中桥 防护、排水工程 植草面积 小桥 沥青混凝土路面 涵洞 大桥 中桥 小桥 涵洞 互通立交 分离立交 通道桥 涵洞 建安费 Km Km m/处 %/处 m m % m /Km km 1000 m 1000 m m/座 m/座 m/座 道 座 m/座 座 道 万元
3 3

综合评价 A 方案路线里程相对长一些,地面较平缓,平、纵面指标高,涿鹿互通布设较为理想,拆迁 量小,造价最低,符合地方发展规划,有利于涿鹿县城方向的出行。 B 方案平面指标也很高,路线里程最短,但是占用双树村大片高产粮田,而且路线靠近洋河 和桑干河交汇处,穿越的不良地质段落长,防护工程量具大,造价较高。 C 方案平面指标较低,采用一桥跨越两河,虽然避开了不良地质的处理,但是整体线型不顺 畅,不但从万亩葡萄园穿过,而且增加了涿鹿互通连接线的长度,同时增加了一座大桥,造价最 高。 通过对以上方案的比较,确定 A 方案为推荐方案,在下一步工作中,我们将对以上方案进 行详细论证研究。

B 方案 K34+200-K56+830.458 22.63 8.43 2000 3.536/1 12000/2 10000/2 46.344 85912 18.2 83.214 520.49 16664.2/2 475.82/8 149/8 33 1 828.5/5 20 16 64026.92

C 方案 K34+200-K56+966.866 22.77 9.63 2000 3.308/1 16000/2 10000/2 42.038 72970 13.2 80.013 523.71 4209.4/1(特大桥) 282.6/5 103/6 18 1 992.6/7 18 24 79080.2662

3.2.5 路线平、纵面指标 推荐方案路线平曲线最小半径 2000 米,增长系数为 1.142,平曲线占路线总长 54.047%。路线 最大纵坡为 3.871%,最短坡长 400 米,凸型竖曲线最小半径 12000 米,凹型竖曲线最小半径 10000 米,竖曲线占路线总长的 42.427%。 3.2.6 路线平纵组合设计 利用三维地模技术进行平、纵断面优化设计,力求使路线与地形、地物、景观和视觉相协调, 以保证舒适、安全的使用功能。

23 6.53 4000 2.287/1 15000/1 10000/1 50.028 82394 16.8 81.532 529 1666.4/2 297.3/5 154.5/9 34 1 424.65/7 10 9 59249.62

5

3.4

路基路面及排水防护

3.3.1 路基 (1) 设计原则 ? 全线按新建路基设计,根据沿线地形、地质、水文条件,考虑自然条件等因素及路基填挖高 度合理确定路基横断面形式和边坡坡率; ? 路线经过用地较为紧张区域时,根据实际情况设置挡土墙以节约用地; ? 防护的形式要与地形、地貌和周围的自然人文环境相协调,以达到美化的要求;另外,防护 工程所用材料尽量利用当地材料和一些新型材料,以节约造价,减少资源的浪费; ? 路基设计及取弃土应充分考虑环境保护及水土保持方面的要求, 尽量与河道整治相结合; (2) 路基横断面 根据工可研报告,全线路面断面形式采用:(0.75 米土路肩+3.25 米硬路肩+2×3.75 米行车道 +0.75 米路缘带)×2+1.5 米中央分隔带,路拱横坡为 2.0%。

6

2

7 8 9 10 11 12 13 14 15

(3) 路基高度 路线穿越的地貌单元主要为山间盆地冲洪积区,地形较为平坦,除洋河、桑干河河谷地下水位 较高,局部存在砂土液化和软土地基等不良地质情况外,其余段落工程地质条件较好,路基高度主 要受通道、分离立交、互通立交桥等因素控制。 (4) 路基宽度 根据工程可行性研究报告,全线公路等级为双向四车道高速公路,计算行车速度为 100 公里/小 时,路基宽 26.0 米。 (5) 路基边坡 填方路基边坡率:坡率采用 1:1.5;填高大于 8.0 米时,由上至下每隔 8.0 设置一处 2.0 米宽 的平台,以下坡率采用 1:1.75。 挖方路基:路线主要挖方段落位于终点段,其土质主要为次等黄土,直立性较好,边坡坡率均 采用 1:1.0。 (6) 中央分隔带 中央分隔带采用平齐式,分隔带采用混凝土预制块硬化。 为抢险、急救和维修方便,中央分隔带每隔 2000 米设一开口,开口长度为 25 米。 (7) 用地范围 填方路段为路堤排水沟以外 3.0 米,挖方路段为路堑坡顶截水沟(无截水沟为坡顶)外边缘 3.0 米。 (8) 路基填料要求和路基压实标准 路基不同部位填料的最小强度、最大粒径以及压实度要求按现行部颁《公路路基设计规范》和 《公路路基施工技术规范》的规定执行。 路基压实检测标准采用重型击实标准。 对于路基填料采用黄土段落,除压实度要求按现行部颁《公路路基设计规范》和《公路路基施 工技术规范》的规定执行外,同时需做好相应的截排水工作。 (9) 特殊路基

桩和碎石桩)等方法进行压密、加固处理,同时做好路基范围内的防水、排水工作。 ? 砂土液化:主要存在于洋河、桑干河河谷,地下水位埋藏较浅,且该地区地震烈度较高(7-8 度) ,具有产生砂土液化的条件,液化程度为轻微-中等,根据砂土的厚度分别采取强夯、碎 石挤密桩和粉喷桩等处理措施。 ? 软土:洋河、桑干河河谷中分布有淤泥质的亚砂土,有机质含量高,承载能力较低,为软土 路基,根据软土层分别采取强夯置换、碎石挤密桩、粉喷桩和挖除换填等处理措施。 3.3.2 路面 ⑴设计原则 路面设计根据公路的交通量和等级、使用要求及所处地区的气候、水文、土质等自然条件,结合 当地筑路材料的供应情况。同时考虑到本段公路建成后交通量较大、超载现象严重的特点和北方地 区寒冷、昼夜温差大的特殊气候条件及河北省和内蒙古自治区高等级公路路面施工技术经验进行路 面结构设计。 由于近年来沥青价格有较大幅度提升,沥青单价已经是水泥单价的 15 倍左右,而且还有继续上 升的趋势,而本地区石灰岩储量丰富,且有两家较大的水泥生产厂家(宣化和下花园) ,考虑到节能、 经济和拉动地方经济几个方面因素,结合国内有关高等级水泥混凝土路面设计和施工经验,我们将 施工工艺简单、能耗较低和耐久性好的水泥混凝土路面作为比较方案同沥青混凝土路面进行同深度 经济技术比较。 ⑵设计标准 设计轴载采用双轮组单轴轴载 BZZ-100 标准轴载,沥青混凝土路面设计使用年限为 15 年,水泥 混凝土路面设计使用年限为 30 年。 ⑶路面结构方案 ? 拟定推荐路面结构方案如下: 面层: 4cm 细粒式 SBS 沥青混凝土(AC-13C) 6cm 中粒式 SBS 沥青混凝土(AC-20C) 7cm 粗粒式沥青混凝土(AC-25C) 8cm 热拌沥青碎石(ATB-30)

本项目所在区位于山前坡洪积区和洋河、桑干河冲洪积区,属松散的工程地质区,总体属良好 工程地质区,但局部存在如下不良地质病害: ? 湿陷性黄土:主要位于路线终点和洋河北岸段落,厚度约 2-10m,多为次等黄土或冲洪积而 成的,存在一定的湿陷性,在具体的勘测设计过程中将进一步确定黄土的湿陷等级、需要处 理的厚度确定经济合理的处理方案,如采取强夯、冲击压路机冲压、挤密桩(石灰桩、灰土

下封层:SBS 改性乳化沥青 上基层:18cm 水泥稳定级配碎石 下基层:36cm 水泥粉煤灰稳定级配碎砾石(下行重车方向) 18cm 水泥粉煤灰稳定级配碎砾石(上行轻车方向) 底基层: 18cm 水泥稳定级配砂砾 潮湿路段设置垫层: 20cm 天然稳定砂砾

成: ? 边坡急流槽和拦水带: 路面水通过路拱横坡向两侧分流通过拦水带, 进入边坡急流槽排离路 面。 ? 路堤排水沟:当路线经过地表起伏较大地段时,为防止坡面水冲刷路堤坡脚,在路堤坡脚设 置排水沟,将有害水引离路基,排水沟采用梯形断面,浆砌片石加固; ? 集水沟:路线位于农区,地形平坦,地面横坡很小,路面水和路基边坡水无法排离路基,为 防止这些有害水冲毁农田,在路堤坡脚外侧设置集水沟,用于收集路面水和路基边坡水,然 后让这些“有害水”自然蒸发或渗透;

上述推荐路面结构方案中,沥青面层混合料采用 I 型改进型级配,即骨架密实型级配,沥青混 合料类型与结构层厚度相匹配,有利于确保施工压实质量、提高路面密实度。上、中面层用沥青采 用改性石油沥青。上面层骨料采用强度高、耐磨耗的玄武岩机轧碎石,中下面层及柔性基层骨料采 用石灰岩机轧碎石。 面层之间设粘层,粘层沥青采用改性乳化石油沥青,柔性基层与基层之间设透层,透层沥青采用 慢裂的洒布型乳化石油沥青 PC-2。 ? 拟定路面结构比较方案如下: 面 层: 30cm 连续配筋水泥混凝土(下行重车方向) 30cm 水泥混凝土(上行轻车方向) 上基层:18cm 水泥稳定级配碎石 下基层:18cm 水泥粉煤灰稳定级配碎砾石 底基层: 18cm 水泥稳定级配砂砾 潮湿路段设置垫层: 20cm 天然稳定砂砾 路面推荐方案采用施工技术较为成熟的沥青路面, 我们在设计中将重点解决沥青路面的高温稳定 性和承载能力两个问题,做好沥青混合料设计的设计; 鉴于水泥混凝土路面在造价上具有很大优势, 在下一阶段设计中, 我们将对两个方案进行充分论 证、比较。 3.3.3 路基路面排水 本项目采用集中排水的方式,排水设施由边坡急流槽、路堤排水沟、集水沟、边沟、截水沟组

? ?

边沟:用于收集挖方段路面水; 截水沟: 对于路线终点段落挖方段存在湿陷性黄土或地面横坡较大段落, 在路堑边坡坡脚外 侧设置截水沟将坡面水引离路基。

3.3.4 路基防护设计 路基防护设计原则:路基防护设计主要以经济适用、美观大方、利于施工为原则,同时重点考 虑了与环境景观相协调的要求。根据沿线地形、地貌和不同的地质特点,对不同的路段分别采取了 如下几种防护措施: 浆砌片石护坡:适用于路基受水流冲刷的路段。 浆砌片石拱形骨架植草护坡、浆砌片石(预制块)菱形骨架植草护坡、六棱空心砖植草护坡: 适用于路堤填高大于 2.0 米地段设置该类型防护, 采用工程防护与生物植草防护相结合的措 施。 边坡植草防护:适用于路基填高小于 2.0 米且不受水流侵蚀的路段,在路堤边坡上铺设三维 土工网垫,并撒播草籽。

3.5

桥梁、涵洞

3.4.1 设计技术标准 ⑴ 设计荷载:公路-Ⅰ级。 ⑵ 设计洪水频率:大、中、小桥和涵洞均为 1/100,特大桥为 1/300。 ⑶ 桥面宽度: 2×(0.5 米防撞墙+净 11.25 米+0.75 米波形护栏)。 ⑷ 桥下净空:本段均无通航要求,桥下净空以设计水位控制。 本段桥梁及涵洞分布

推荐方案设置大桥 4 座、中桥 16 座、小桥 14 座、涵洞 45 道。 3.4.2 水文概况 沿线河流均为季节性河流,平时无水或少水,暴雨时形成洪峰,河流径流大多集中在 6-8 月的 汛期。每年 7-10 月的径流量约占年径流量的 53.8%。主要河流有;洋河、桑干河、岔道河,属于平 原区河流,河道宽阔,下游淤积现象较为严重。 3.4.3 桥涵水文计算 根据从水利部门收集的资料及现场调查资料,结合沿线地形、气候、水文特征,桥涵水文采用 《公路工程水文勘察设计规范》中的方法和《河北省水文手册》及地区经验公式进行计算。 3.4.4 桥涵设计原则 在桥孔及桥梁结构型式的选择时注意以下几点: (1) 按照安全、经济、适用和美观的原则,对于无特殊跨径要求的桥梁,宜选择结构合理、运营 经济、可集中工厂预制、机械化安装、施工便捷、养护费用低的中下跨径型式。 (2) 为保证桥面平整、行车舒适、外形美观、减少接缝颠簸,大桥均采用连续结构型式。 (3) 桥梁跨径的选择应注重高跨比的协调,根据具体的地质情况,选择合理的桥型结构。 (4) 桥型选择应综合考虑项目所在地区的现有路网、水网、环境因素及规划,发挥桥梁的综合效 益和整体功能,对位于村、镇附近的桥梁,应特别注意与周围环境的协调,并同时兼顾沿线群众 生活、生产、 工作方便的需要,利用桥梁、涵洞兼通道。 (5) 桥型方案选择时,充分考虑施工场地、施工工艺及工期等因素。

桥梁结构。 本项目针对先简支后连续装配式部分预应力混凝土箱梁、先简支后连续装配式部分预应力 混凝土连续 T 梁、桥面连续的钢筋混凝土空心板及预应力混凝土空心板、先简支后连续的部分 预应力混凝土空心板等结构形式进行经济技术比选。 ① 考虑集中预制,缩短工期,全线中、小桥上部采用 8m 现浇钢筋混凝土实心板和 13m 预应力 混凝土空心板;下部结构采用柱式墩身,桥台根据高度及地质条件采用肋式、薄壁式、轻型 台身。基础形式视桥址处地质条件确定,采用钻孔桩基础或扩大基础。涵洞视地质条件选用 现浇钢筋混凝土盖板涵或钢筋混凝土箱涵。 ② 25m、30m、40m 部分预应力混凝土简支转连续箱梁施工工艺成熟,预制稍复杂,梁数少,整 体稳定性好,安装较方便,但安装重量较大,大跨径对吊装设备要求相对较高,工期短,外 形美观,且由于结构抗扭刚度大,结构连续、行车舒适、相对造价较低、使用性能好,因此 在本项目大桥桥型方案设计中在桥高受限制时采用。 ③ T 梁施工工艺成熟,预制相对较容易,整体稳定性略差,安装重量轻,对吊装设备要求较低, 施工简单;但上部主梁片数较多建筑高度较高,横隔梁位置施工精度要求较高,结构抗扭刚 度不如箱梁,自稳定性能差,正弯矩张拉易产生侧挠;而且 T 梁施工工期长,外形欠美观, 造价比同等跨径的小箱梁稍高;在预制及吊装上优势比较明显,能有效的保证施工质量,施 工方便;因此在本项目大、中桥桥型方案设计中在桥高不受限制时采用。 3.4.5 对工可研大桥的优化 本设计对洋河大桥、 桑干河大桥的桥梁长度略有增加, 主要根据水文计算和河道的天然特征, 尽量做到不压缩河床及河沟断面,减少对两岸河堤、农田、村镇的影响及因桥梁建设而导致水流 紊乱、河道变迁;桥头接线也具有良好的线性条件,且有效的降低桥头路基高度,减小桥头路基 的沉降,减轻桥头跳车。并且减少水土流失,有效的保护生态环境。充分考虑河道整治、水利规 划、防洪泄洪等因素,注重与周围自然环境景观的协调;适当加长桥梁长度,减少桥头路基处理 和路基防护工程。 3.4.6 桥型方案 洋河大桥 洋河全流域面积 16000Km ,张家口境内为 10700Km ,干流全长 106Km,河道纵坡 2~3‰,桥 位处为宽浅性河槽,有少量长流水,遇涝则多,遇旱则少,河段基本顺直,河槽平坦开阔,宽约 500 米, 路线与河槽斜交。 通过现场调查和从水利部门搜集的水文资料, 最大洪水流量为 1740m /s。
3 2 2

桥孔设计
由于大部分路段地形较为平坦,一般情况下桥梁高度较低,桥孔设计中以中小跨径为主;使 桥涵的设计符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求;并尽量做到标准化、系列化 和施工机械化。 本项目桥梁密度较大,桥孔布置主要从墩高、桥长、水流方向及工程地质等方面统一考虑, 由于桥梁很多,距离较近的桥考虑到施工预制方便采用同一跨径,总体经济为原则。

结构型式
本项目桥梁横断面采用分离式断面。 沿线桥涵构造物根据河北省高速公路的设计施工经验, 结合本项目特点及地区的自然景观的 协调等进行综合考虑,桥梁上部以预应力混凝土结构为主,大、中桥上部以预应力混凝土简支转 为连续结构为主。 设计中为降低路基填土高度, 对净高受限的桥梁上部结构采用建筑高度较小的

考虑桥位处河槽较宽, 过多压缩河槽将造成大量水土流失及淹没河边村庄和耕地, 桥前壅水将危 及周围沿线设施安全,应增加桥梁长度,以降低路基填土高度,减少路基处理难度和路基防护工 程量, 且与防洪规划密切配合。 本项目采用 25-30.0 米先简支后连续 T 梁和箱梁桥及 19-40 米连 续 T 梁桥三个方案作同深度比较: 方案一:上部结构采用 25-30.0 米预应力混凝土先简支后连续 T 梁,下部结构采用柱式墩 身,肋板式台身,基础采用钻孔灌注桩基础。 方案二:上部结构采用 25-30.0 米预应力混凝土先简支后连续箱梁,下部结构采用柱式墩 身,肋板式台身,基础采用钻孔灌注桩基础。 方案三:上部结构采用 19-40.0 米预应力混凝土先简支后连续 T 梁,下部结构采用柱式墩 身,肋板式台身,基础采用钻孔灌注桩基础。 综合比较,推荐采用 25-30.0 米预应力混凝土先简支后连续 T 梁桥。 桑干河大桥 桑干河全长 241Km,河道纵坡 3.3‰,流域面积 17142Km 。河宽 1000m 左右,最宽 2000m, 最大洪水流量 4170m /s。桑干河在路线跨越处河道较宽,而主槽较窄,河滩比较平坦,有少量长 流水,遇涝则多,遇旱则少,路线与河槽斜交。过多压缩河槽将造成大量水土流失及淹没河边村 庄和耕地,桥前壅水将危及周围沿线设施安全。故增加了桥梁长度,以降低路基填土高度,减少 路基处理难度和路基防护工程量, 且与防洪规划密切配合。 本项目采用如下三个方案作同深度比 较: 方案一:上部结构采用 30-30.0 米预应力混凝土先简支后连续 T 梁,下部结构采用柱式墩 身,肋板式台身,基础采用钻孔灌注桩基础。 方案二:上部结构采用 30-30.0 米预应力混凝土先简支后连续箱梁,下部结构采用柱式墩 身,肋板式台身,基础采用钻孔灌注桩基础。 方案三:上部结构采用 23-40.0 米预应力混凝土先简支后连续 T 梁,下部结构采用柱式墩 身,肋板式台身,基础采用钻孔灌注桩基础。 综合比较,推荐采用 30-30.0 米预应力混凝土先简支后连续 T 梁桥。 岔道河大桥 岔道河为山区季节性河流,河水主要由降雨形成,河床纵坡大,河槽较深,河滩较浅,滩 槽分明,河道较稳定;河道长度 44.5Km,流域面积 388.7Km ,河道纵坡在 25~35‰,最大洪水 流量 523m /s。本项目采用如下两个方案进行同深度比较:
3 2 3 2

方案一:上部结构采用 15-30.0 米预应力混凝土先简支后连续 T 梁,下部结构采用柱式墩 身,肋板式台身,基础采用钻孔灌注桩基础。 方案二:上部结构采用 15-30.0 米预应力混凝土先简支后连续箱梁,下部结构采用柱式墩 身,肋板式台身,基础采用钻孔灌注桩基础。 综合比较,推荐采用 15-30.0 米预应力混凝土先简支后连续 T 梁桥。

3.6

交叉工程

3.5.1 互通式立交 本项目为全封闭的高速公路,合理布设互通立交,对于沟通沿线城市、县、乡镇,充分吸引交 通量,发挥道路最佳经济效益,促进地区经济发展将会起到巨大作用。因此在布设互通立交时,应 结合考虑沿线的交通、社会、自然等条件,进行全面分析论证。 互通式立交设置原则 ? 互通立交位置的确定应综合考虑相交道路情况、 地形、 地质及环境状况, 力求交通转换便捷, 工程量小,造价低。 ? ? ? 互通立交型式选择符合立交转向交通量、收费制式等因素要求。 立交布线与现场地形、地物相协调,避免不必要的拆迁和过多占地。 互通立交的服务水平,关键在进出口的位置、型式及加减速车道长度的设置。合理掌握互通 立交匝道指标,尤其环形匝道半径,是控制互通立交规模,减小工程量及占地的关键。 ? 互通立交是公路沿线的主要景点, 互通范围内的占地等情况与公路一般路段不同, 匝道变坡 可以放缓,设土质边沟或不设边沟。 互通立交匝道远景交通量预测结果 2028 年立交匝道交通量预测结果 单位:小客车/日

互通式立交设置

本项目互通式立交设置见下表 推荐路线互通式立交位置表
序 名称 号 怀来连接线一级公 1 怀来互通立交 K29+128.6 路 7.64 单喇叭型 交叉桩号 被交叉路 (公里) 间距 形式

方案二:主线上跨匝道型式,结构型式采用 20+25+20m 现浇箱梁,柱式墩,肋式台,钻孔桩 基础。此方案主线路基填高较高,大大增加主线土方工程量,跨线桥宽度平均 30 米,造价约为 1407.8 万元。

大黄庄互通立 2 交 9.01 3 涿鹿互通立交 K 45+784.3 下广线二级公路 K36+770

单喇叭型(预 留)

单喇叭型

综合比较,确定方案一为推荐方案。 ⑵.大黄庄互通

互通式立交的技术标准 根据交通量的大小, 本段互通立交匝道设计时速分别为 60km/h 和 40km/h。 匝道路基断面型式分 别为:单向单车道采用 8.5 米,双向双车道采用 12.0 米,对向分离式双车道采用 15.5 米。 互通式立交方案 互通方案的选择基本参照工可研所提的方案,由于此段互通交叉方式均为 T 型交叉,且交通量 不大,所以均采用工程量省,占地少,投资小,收费管理集中的单喇叭型式,对于环形匝道最小半 径采用 60 米,对于单喇叭 B 型互通环形匝道的设计不仅需满足视觉及减速的要求,同时尽量减少占 地面积,以下对互通方案进行详细论述: ⑴.怀来互通 怀来互通设置在怀来县南宋家营与乔家营之间,与拟建高速公路 T 型交叉,交叉桩号 K29+128.6,该互通服务怀来县城及周边乡镇车辆出入高速公路,根据工可研报告交通量分析预 测,怀来互通主交通量流向为怀来与北京方向,结合地形、交通量转向分配及怀来县总体规划, 拟采用单喇叭型式互通。匝道设计时速 40km/h。本互通设置连接线 0.88 公里,与怀来县规划环 路连接,采用一级路标准,设计速度 80km/h,路基宽 24.5m。 方案一:匝道上跨主线型式,结构型式采用 16+24+24+16m 现浇箱梁,柱式墩,肋式台,钻 孔桩基础。此方案主线路基填高较低,大量节省土方工程量,匝道桥结构型式简单,桥宽 15.5 米,造价为 1213.8 万元。

大黄庄互通设置在大黄庄村南,交叉桩号 K36+770,该互通服务大黄庄、新保安周边乡镇车 辆出入高速公路,拟采用单喇叭型式互通,匝道上跨主线,由于近期该互通交通量较小,目前只 预留该互通位置,完成设计图纸及占地工作,待交通量达到一定水平时实施。 ⑶.涿鹿互通 涿鹿互通设置在涿鹿县城东 7.0 公里处,与拟建高速公路 T 型交叉,交叉桩号 K45+784.3, 该互通服务涿鹿县城及周边乡镇车辆出入高速公路。 根据工可研报告交通量分析预测, 涿鹿互通 主交通量流向为涿鹿与北京方向,结合地形、交通量转向分配及涿鹿县总体规划,拟采用单喇叭 型式互通。本互通设置连接线 6.53 公里,与涿鹿县规划环路连接,采用一级路标准,设计速度 80km/h,路基宽 24.5m。 方案一:主要考虑涿鹿县作为本项目周边一个重要的县城,去往北京的交通量较大,达到 12581 辆/日,所以此匝道设计为半定向型式,设计时速采用 60 km/h,双车道匝道型式,匝道宽 度 12.0,其余单车道匝道设计时速 40km/h,路基宽 8.5 米。匝道上跨主线桥梁一座,结构型式 采用 20+4*25+20m 现浇箱梁, 柱式墩, 肋式台, 钻孔桩基础。 此方案照顾了主交通量流向的车辆, 使进北京车辆顺捷,虽造价较高,占地较大,但完善了互通功能。造价约为 1193.8 万元。 方案二:主交通量流向匝道也采用单车道,设计时速 40km/h,上跨主线桥梁一座,结构型式 采用 16+24+24+16m 现浇箱梁,柱式墩,肋式台,钻孔桩基础。虽然造价降低,占地少,但互通 功能不够完善,今后将不能够满足城镇发展需要。造价约为 908.8 万元。

经过比较,确定较为经济的方案一(主线下穿铁路)为推荐方案。 ·丰沙铁路公铁立交:根据地形条件,充分考虑施工对铁路运行的影响,采用主线上跨的 型式,推荐方案采用 12-25.0 米装配式部分预应力混凝土连续箱梁,比较方案采用 10-30.0 米 箱梁,下部结构采用柱式桥墩、肋式台,钻孔灌注桩基础。丰沙铁路公铁立交较工可研(17-25 米)桥梁长度短,主要是因桥位处地质条件好,不会因路基填土稍高而引起沉降,且现有桥梁 长度能与周围环境相协调,工程造价低。 ·宝平公路与沙蔚铁路分离立交:根据地形条件,充分考虑施工对公路、铁路运行的影响, 从充分考虑互通立交的功能和今后发展出发,此次推荐方案一。 3.5.2 分离式立交 (1) 分离式立交设置原则和桥型选择 ·分离式立交布设应在对被交路的等级、路况详细调查的基础上,充分考虑被交路的远期 规划,沿线村镇居民的生产、生活及经济发展状况,同时广泛征求地方政府和主管部门的意见, 根据被交路的实际地形及周边地形,兼顾美观的思路确定。 ·重视交叉区域的总体设计,做好线外工程,综合考虑有关路网、重要设施、居民群众出 行的协调,进行主线上跨与下穿的方案比选。 ·尽量选用上部建筑高度较低的桥型结构以降低路基填土高度。 ·选择施工方便、经济合理,上部结构适应工厂化集中预制,现场安装,建筑高度低的桥 型结构,并考虑与周围环境景观的和谐,采用一些新颖、美观的结构。 ·下部结构采用柱式墩,肋板台,基础根据地质资料和桥位情况的不同,采用扩大基础和 桩基础。 (2) 分离立交设置情况 本项目与等级公路相交 7 次,与铁路相交 4 次,均单独按分离立交桥考虑。 ·大秦铁路分离立交:根据路线跨越位置及地形条件,选用如下两种方案进行方案比选: 方案一:主线下穿铁路,由于大秦铁路位于桑干河南岸的坡面上,路基高度约 3-4 米,高 速公路有下挖条件,故采用 2-18 米钢筋混凝土框构桥。此方案可降低路基高度,与周围地形环 境结合较好,占地少,施工工艺简单,工程造价约 548.6 万元。 方案二;主线上跨铁路(原工可研推荐方案) ,上部结构采用 18-30 米预应力混凝土先简支 后连续箱梁,下部结构采用柱式墩,肋式台,钻孔灌注桩基础。其边孔具有通道的功能,行车 视线好;但路基较高,占地范围大,工程造价约 3035 万元。 推荐方案采用 12-25.0 米预应力混凝土先简支后连续箱梁。比较方案采用 10-30.0 米部分预应 力混凝土连续箱梁,下部结构采用柱式桥墩、肋式台,钻孔灌注桩基础。宝平公路与沙蔚铁路 分离立交较工可研(18-25 米)桥梁长度短,主要是因桥位处地质条件好,不会因路基填土稍高 而引起沉降,且现有桥梁长度能与周围环境相协调,工程造价低。 ·省道 342 分离立交:根据地形情况,采用省道 342 上跨主线的型式,降低了路基的高度, 使其线形更加流畅,指标更加均衡,推荐方案上部结构采用 16+2×24+16 米预应力混凝土连续 箱梁,下部采用柱式墩,肋式台,桩基础。此结构外型简洁、线形流畅,施工技术成熟、行车 舒适、造价经济。比较方案采用 14+2×18+14 斜腿刚构,这种结构外型新颖、结构轻巧,缺点 是施工工艺复杂,质量不好控制,故推荐预应力混凝土连续箱梁。 ·与县乡公路相交的分离立交:根据地形条件,充分考虑被交路的远期规划、沿线村镇居 民的生产、生活及经济发展需要,同时广泛征求地方政府和主管部门的意见,选用结构新颖、 造型美观、经济合理、与景观协调的构造物,并保证桥下留有合理的余宽。 (3) 通道 通道上部结构一般采用可集中预制、工业化生产的板式结构,经比选论证采用 13 米和 8 的 板桥;通道涵采用 4 米现浇钢筋混凝土板涵或箱涵。对于车行通道,采用净高不小于 3.5 米的 通道;对于机耕通道采用 4 米板涵或箱涵,净高不小于 2.7 米;对于人行通道采用 4 米板涵, 净高不小于 2.2 米,方便居民出行。

3.7

交通安全设施

高速公路交通安全设施是体现高速公路“安全、环保、舒适、和谐”目标的重要措施,完备的 安全设施包括交通标志、标线、护栏、隔离栅、轮廓标、防眩设施、防抛网、里程标、公路界碑等; 3.6.1 设计依据 安全设施的设计,应针对本路的主体线形设计和交通运行特征进行深入分析,提出确保交通安

全的设计方案。安全设施的设计,必须以国标 GB5768-1999《道路交通标志和标线》以及交通部行业 标准 JTJ074-94《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》为基本依据,并充分吸取国内已建成 高速公路的设计和实施经验。 3.6.2 设计原则 本项目设计过程中交通安全设施方面须遵循以下原则: ? 以完全不熟悉该公路及其周围路网体系的司机作为使用对象,通过交通标志信息的引导,使 司机顺利、快捷地抵达目的地,不发生错向行驶; ? 交通标志结构、板面设计考虑其视觉效果和美学要求,外形力求庄重、大方和美观; ? 标志信息以 GB5768-1999《道路交通标志和标线》标准的基础,根据该路的实际需要,吸取 国内外高速公路交通标志设置的经验,使本路各类标志完善、齐全; ? 全线主线设车行道边缘线及车行道分界线;车行道边缘线为白色实线,线宽 20cm; ? 桥梁、通道,涵洞等构造物,除桥头,洞口需与路堤隔离设施连接封死以外的区段,可不设 置隔离栅,但应注意端头围封处理; ? 隔离栅布设应根据公路用地界地形进行必要的整修,平坦地段水平设置。坡形地段顺坡设置 或按阶梯形设置; ? 由于本项目工可研报告中的中央分隔带较窄,防眩设施全部采用防眩网; 3.6.3 设计措施 必须从路网的角度出发, 设置完备的多级出口预告标志, ? 为保证路网信息的完整性和准确性, 并且沿线应每隔 5 公里左右设置地点距离标志,标识前方至少三个出口信息,从而使驾驶员 随时掌握自己所处的方位,避免错驶; ? 本路所经地区为农业较为发达,沿线人烟稠密、村镇密集,为避免行人横穿高速公路,必须 设置结构坚固的隔离设施,并且所选择的隔离设置应具备良好的美观性; ? 本路所经地区地势平坦,但桥梁(含分离立交)众多,车种类型中重车较多,在桥头附近存 在大量高填方路段,为保证这些地段的行车安全,必须设置具有足够防撞等级的路侧护栏, 并且路基段的护栏和桥梁护栏必须保证结构上的连续; ? 针对本项目货车比重大的特点,在安全设施的设计上,采取的主动防护措施是:适当设置减 速标线以控制车速,设置必要的标志宣传严禁超限行驶。采用的被动防护措施是:提高护栏 的防撞等级; ? 针对过境交通流多的特点,安全设施设计中采用的措施为:设置足够的多级出口预告、设置

足够的地点距离标志; ? 交通标志的结构支撑方式根据车型构成、标志板面尺寸及标志布设位置,在保证结构安全的 前提下,以降低造价为目标,选择相应的单柱、双柱、悬臂、龙门架、悬挂等支撑方式。并 且针对枢纽型互通交通转换方向多的特点,在设计中应科学合理确定标志版面内容,以满足 安全和视认性要求; ? 主线按双向四车道进行划线,标线宽度为 15cm。为了增强夜间视认性,全线车道边缘线外侧 设单面定向反光突起路标。同时,考虑到项目所在地区冬季多雪,因此推荐采用防铲道钉。 各互通立交、服务区及停车区出入口设导流标线,并配以定向反光突起路标和重复设置的路 面导向箭头。各互通立交、服务区出口匝道设减速标线。与车距确认标志相配合,设置车距 确认标线。在被交道路出入口设平交路口渠化标线,并配以定向突起路标。为增强安全性, 在长下坡、小半径路段,增设振动减速标线; ? 路侧护栏连续设置,填方<3m 的路段设置双波普通型(立柱间距 4m)钢护栏;填土高度 3~ 6m 设置双波加强型(立柱间距 2m)钢护栏;填土高度≥6m 设置三波钢护栏,且中央分隔带 连续设置双波钢护栏。在小半径路段和纵坡较大的下坡路段,护栏按提高一级防撞等级标准 进行设置。大桥、中桥的路侧和中央分隔带均设置钢筋混凝土护栏,并且在中央分隔带开口 处设置防盗组合式护栏。为了美化景观,钢护栏的立柱和护栏板均进行浸塑处理,颜色一般 为绿色,也可以根据沿线的不同景观选择不同颜色; ? 为保证夜间行车安全,全线连续设置轮廓标。未布设护栏的路段设置柱式轮廓标,布设钢护 栏的路段设置附着式轮廓标。在分合流区段的适当位置设置分、合流诱导标。在小半径路段 及各互通立交出口匝道设置一定数量的线形诱导标,采用一级反光膜; ? 隔离栅全线采用焊接网。焊接网采用先镀锌后浸塑的防腐工艺,浸塑的颜色根据沿线景观要 求确定。考虑到当地风大沙多的不利自然气候条件,为防止冬季干草枯枝等附着在隔离栅网 上,对隔离栅的稳定造成破坏,因此隔离栅的支撑稳定程度应较其他地区需要加强,故推荐 采用加大隔离栅双向斜撑密度的设计方案。为便于沿线构造物的养护,在桥、涵、通道处设 置便于开启的门,方便养护人员的进出; ? 沿线分离立交和通道众多,为保证下方道路的行车安全,在上方桥梁的路侧均设置桥梁防护 网,长度与桥梁同长。

3.8

环境保护及水土保持

环境保护和水土保持是我国的基本国策,由于在公路建设过程中,不可避免的会产生一些环境

污染和水土流失等问题,对沿线城镇、居民都将会产生较大的影响,也很容易在公路建成以后引发 较大的社会矛盾,因此这些问题越来越受到政府部门及社会各界的关注和重视。 环境保护和水土保持设计不仅要植树、植草,而且还要对附近居民生产生活有较大影响的取土、 弃土、噪音和污水环境问题进行重点设计。 3.7.1 设计原则 本项目勘测设计过程中环境保护和水土保持须遵循以下原则: ? 路线选线坚持环保选线的原则,根据自然地理条件,因地制宜,灵活应用技术标准,尽量避 绕不良地质灾害区,减少高填路段,对于沿线的环境敏感点争取避让; ? 桥梁、涵洞的设置应与环境保护相结合,减少对原生植被的破坏,维持原有生态系统的平衡 与稳定; ? 路线布设尽量与沿线地形、地物、环境、景观及规划相协调,少占地、少拆迁,减少工程对 环境的影响; ? 路基边坡防护以生物防护为主要措施,采取铺草皮、骨架植草护坡等防护措施,绿化美化公 路; ? 路基、路面排水设施与桥梁、涵洞一起构成完善的公路综合排水系统,避免给周围带来水资 源污染和水土流失; ? 合理设置立交和通道等构造物,减少因公路建设而给沿线群众生产和生活带来的不便; ? 做好施工组织设计,使施工对环境影响降低至最小程度; 3.7.2 设计措施 ? 选定有利于环境保护的路线线位,尽量使公路平、纵、横设计与当地自然环境相协调 在公路布设与方案比较时,全面考虑沿线地区的自然环境和社会环境,尽量节省耕地、林地, 绕避重要的城镇、居民集中区、学校、风景区等环境敏感区;在平、纵、横设计方面,尽可能顺应 地形,顾及与水利设施、电力电讯等的位置关系,减少拆迁和占地,尽可能降低对周围环境的影响 程度。 ? 设置必要的立交、通道,保证沿线居民生活、生产需要 本项目公路沿线村镇较多,为保障居民出行交往的便利,设计中认真调查落实立交、通道设置 位置与数量,并充分征求沿线乡村意见,尽可能做到方便群众。 ? 做好路基路面的防护与排水、桥涵系统的综合设计 为了确保公路的正常运营,防止路基边坡受到冲刷和水土流失,在路基防护设计中采用浆砌片

石护坡、浆砌片石拱形骨架植草护坡、浆砌片石(预制块)菱形骨架植草护坡、六棱空心砖植草护 坡和边坡植草等防护措施。 对公路建成后可能改变原有地区水系而造成冲刷段落,应设置必要的截水沟、排水沟,用于将 “有害水”引离路基,以减少水土流失。 ? 路基取土方案 路线经过地区为平原区,且距离村镇较近,路基以填方为主。为节省用地,保护环境,取土采用 集中取土。全线取土主要采用征用较贫瘠土地集中取土和结合河道清理取土,从而降低造价,减少 环境破坏;其次可考虑从路线两侧征用一定数量的旱地取土,但在施工结束后必须进行复耕。 ? 噪声污染的处理 由于路线大部分位于村镇较为密集的平原区, 不可避免的要经过一些村镇、 学校等对噪声较为敏 感的地方,在这些地方设置一些必要的隔音墙、隔音板等噪声隔离措施。同时将拌和厂、预制厂等 大型工区设置于远离居民区的地方,以减少对当地居民生产生活的干扰。 ? 废渣的处理 在施工结束后,在一些大型工点不可避免要产生大量废渣、废料,同时对预制厂、拌和厂、施工 便道的植被恢复过程中也将产生大量的废渣,这些废弃物可用于乡村低等级道路的加固或用于回填 取土坑,以减少废渣对环境的影响。

3.9

与地质勘察中标人工作的协调

地质勘察是本项目的基础性工作,全线的地质勘察点位布置的合理与否,将直接关系到地质勘 察中标人能否及时准确的将地勘资料提供给设计单位,也关系到本项目在路线方案确定、桥梁结构 型式的选择和地基的处理方案等方面工作的进行,对整个项目设计工作的进度起着决定性作用。 根据地质勘察周期的要求, 地质勘察中标单位在签订合同后 10 天内对工可推荐方案路线走廊带 进行现场踏勘,并将可能存在不良地质情况初步调查结果提交各设计单位。我公司将根据地勘的初 步结果在工可研路线走廊带内进行线型的优化调整,开始下一步的勘察设计工作。在初步勘察设计 和施工图勘察设计工作中,我们将重点在以下几个方面同地质勘察中标单位积极配合:

初步勘察设计阶段
派我公司的地质工程师协同地质勘察中标单位对路线各个方案进行初步的踏勘, 真正做到地 质选线,及时剔除不可行或明显不优秀的方案; 确定地质勘探的重点,对沿线地质勘探的委托做到“有的放矢” ; 为地质勘察中标单位提供路线主要控制性工点和路线各个方案的线位, 以便于地质勘察中标

单位及时对这些方案进行地质普查,为我们及时提供相应的地勘资料,为下一步路线、桥梁 和地基处理方案的比选工作的进行打下坚实的基础;

(3) 材料运输:执行冀交运字[1991]12 号“关于颁布《河北省汽车货物运价规则》的通知” ; (4) 其他直接费:按照省级施工企业考虑 冬季施工增加费:按照《编制办法》规定冬三区计列; 雨季施工增加费:按照《编制办法》规定雨量区 I,雨季期 1.5 个月计列; 夜间施工增加费:按照《编制办法》规定计列; 临时设施费、现场管理费:按照《编制办法》规定一类地区省级施工企业考虑计; 高原地区施工增加费、行车干扰施工增加费未计; 主副食运费补贴综合里程:按照 5 公里计列; 职工探亲运费补贴:按照《编制办法》规定一般省市施工工程计列; 职工取暖补贴:按照《编制办法》规定冬三区计列; 工地转移费:按照河北省石家庄市 480 公里计列。 (5) 间接费: 企业管理费、财务费按照《公路基本建设工程投资概、预编制办法》规定的一类地区计; (6) 施工技术装备费、计划利润、税金:按照《编制办法》规定计算; (7) 土地、青苗补偿费和安置补助费:执行《中华人民共和国土地管理法》及当地政府文件规 定; (8) 勘察设计费:按照国家发展计划委员会、建设部 2002 修订本《工程勘察设计收费标准》 规定计列; (9) 供电贴费:执行国家计委、国家经贸委计价格[2002]98 号文《关于停业收取供(配)电工 程贴费问题的通知》 ,不予计取; (10) 建设单位管理费:交通部 交公路发[2005]230 号《关于完善公路基本建设工程概算预 算编制办法有关内容的通知》 ; (11) 建设期贷款利息:国内银行贷款按年利率 6.12%计取,三年工期; (12) 工程造价增涨预留费:按国家发展计划委员会文件计投资[1999]1340 号《国家计委关于 加强对基本建设大中型项目概算中“价差预备费”管理有关问题的通知》执行,此项费用 为零; (13) 预备费:按照交通部交公路发[1996]611 号《公路基本建设概算、预算编制办法》执行, 预备费以一、二、三项费用之和扣除建设期贷款利息后为基数,按 9%的费率计取。

施工图阶段外业勘察阶段
对推荐方案沿线的不良地质、 桥梁和小型构造物的勘探位置段落及时提供给地质勘察中标单 位,以便他们可以尽早的开展工作; 结合大型桥梁墩台的位置进行地质勘探点位的布设; 软土地基、砂土液化地基地质勘探点位的布设将结合段落内的构造物地质勘探一并考虑,避 免重复工作; 将对初步设计地勘资料可以满足施工图设计的段落,将不再重复委托;

4、 工程造价的初步测算
4.1 编制依据
(1) 交通部 交公路发[1996]611 号《公路基本建设工程投资估算编制办法》《公路工程估 、 算指标》 ; (2) 国家计委 国家经贸委 计价格[2002]98 号文《关于停止收取供(配)电工程贴费有关问 题的通知》 ; (3) 交通部公路司 公设技字[1999]216 号文 关于转发国家发展计划委员会计投资[1999] 1340 号文《国家计委关于加强对基本建设大中型项目概算中“价差预备费”管理有关问题 的通知》 ; (4) 交通部 交公路发[2005]230 号《关于完善公路基本建设工程概算预算编制办法有关内 容的通知》 ; (5) 张家口市交通局公路工程定额站文件《张家口市二 OO 五年第五期公路工程材料价格信 息》 ; (6) 冀财农税字第 40 号“关于《做好建设占用耕地缴纳耕地占用税》的通知” ; (7) 冀交运字[1991]12 号“关于颁布《河北省汽车货物运价规则》的通知” ; (8) 国家发展计划委员会 建设部 2002 年修订本《工程勘察设计收费标准》 。

4.2

主要费用及费率标准

(1) 人工工资:执行河北省公路工程概算、预算编制规定: 16.57 元/工日; (2) 材料供应价格:材料原价依据张家口市交通局公路工程定额站《张家口市二 OO 五年第五 期公路工程材料价格信息》提供价格信息及市场调查价格确定;

4.3

工程造价

本合同段投资测算基本造价为 156182.55 万元,平均每公里造价 3459.96 万元;

镇用地规划、区域经济发展总体规划、区域干线公路网规划等功能性控制资料; (2) 收集本项目的工程控制资料,如:项目区现有公路、铁路等级、位置;河流流量、流速、 河床形态断面;地质构造、不良地质情况;村镇、学校、大型工厂、文物古迹、旅游区分布 位置;沿线地上及地下管线分布;自然沟渠及人工灌溉及排洪沟渠情况;占压土地类型等; 积极采用新技术、新方法选线 (1) 遵照部颁标准、规范的规定,合理掌握并灵活运用技术指标。路线平、纵面线型布设应 适应地形,不片面追求高标准,在工程量增加不大的情况下,应尽量选用高的技术指标; (2) 采用三维地模技术及相关技术软件进行平面及纵面优化设计。 结合地形地物选线 项目位于平原区,平面线形应采用较高的技术指标,尽量避免长直线或小偏角,但不应 为避免长直线而随意转弯。要注意线形的连续、顺畅。 地质选线 (1) 在定线过程中, 选派经验丰富的工程地质人员和路线设计人员共同参加,从工程地质的角 度对路线方案进行比选; (2) 项目区经过安定河、洋河和桑干河时,河谷内地下水埋藏较浅,选线时应结合地质勘察 资料,尽量绕避地基湿软地带,如必须通过,在最短距离、最有利的部位通过; (3) 路线在终点段落进入湿陷性黄土地区,为第四系松散坡积物,该段挖方较多,可能诱发 滑坡、塌方等地质灾害,选派工程地质人员对该段落进行详细勘查,尽可能避让这些地质病 害。 环保选线 (1) 在选线时要充分利用地形,保护好水源,少占耕地,尽量避开区内自然保护区、文物古 迹、风景旅游点及矿产资源区; (2) 尽量使公路与居住地、学校等环境敏感点保持一定距离,以避免营运中时汽车噪声干扰 群众的生活; (3) 路线平纵相互配合,并与周围环境、景观相协调。 5.2.2 不良地质的处理

5、 招标项目勘察设计的特点及关键性技术问题的对策措施
5.1 招标项目勘察设计的特点
沿线村庄密集, 路线多次与公路、 铁路相交, 并跨越三条大的河流, 如何合理选择路线方案, 减少干扰,是设计中重点考虑的问题; 本项目沿线存在有不同情况的软土地基、 砂土液化地基和湿陷性黄土, 如何经济合理的处理 好这些不良地质,将直接关系到本项目的安全、稳定和工程造价; 行驶于项目区内的车辆大多数为重载货车,超载现象严重,路面结构设计是一项重点内容; 项目区地震烈度较高,永定河、洋河、桑干河河谷范围内地下水位较高,在设计中须重点考 虑桥位、桥型的选择,并做好抗震设计; 区域路网密集,路线多次与地方道路相交,合理布设互通立交、通道、天桥是设计中的重点 问题; 项目所在区地形平坦,土地肥沃,用地紧张且干扰大,如何有效降低路基高度、减少占地, 解决取土的问题是设计中的重点;

5.2

关键性技术问题的对策措施

通过对国内已建成的平原区高速公路的得失的总结分析,结合我公司在内蒙古自治区设计的多 条高速公路所取得的经验,并针对本项目的具体情况,我们确定本项目工程勘察设计中的主要关键 性技术问题有以下几个方面 5.2.1 路线方案综合比选

主要存在的技术问题
路线方案是工程的关键,对控制工程造价、确保投资效益、排除工程隐患有十分重要的作用。 项目区影响路线方案的因素众多,方案比选尤为重要。本项目位于首都北京的北大门—张家口地区, 地处平原,土地肥沃,村庄密集,路网发达,有多条国家干线铁路、公路与本项目相交,本项目的 首要问题就是选定一条既适应地形、具有较高技术指标又投资省、运营安全的路线。

所要采取的对策措施
组织有丰富选线经验的工程师进行路线方案的研究,融入地形、地质、环保选线理念,在确 定的走廊带内寻找一切有价值的方案,对每个方案均进行技术经济的综合比较。 全面、细致进行基础资料调查: (1) 确定本项目在路网中的地位和功能,收集相关城镇的总体规划、城镇产业布局规划、城

主要存在的技术问题
本项目所在区位于山前坡洪积区和洋河、桑干河冲洪积区,属松散的工程地质区,且该地区地 震烈度较高。主要不良地质有山前区的湿陷性黄土,安定河、洋河、桑干河河谷内地下水位较高段

落的软基和砂土液化。如何经济合理的对这些不良地质进行处理,直接关系到工程的造价和今后项 目的安全运行。

稳定性。 路面面层采用水泥混凝土时主要有如下措施: (1) 根据我公司在内蒙古自治区已建高等级水泥混凝土路面所取得的经验, 结合全国其他省市高 等级公路水泥混凝土路面的成功设计经验,确定合理的路面结构和混凝土面板的厚度; (2) 加强集料料场的选择,进行碱活性检验; (3) 合理安排工期, 避免冬季施工或在冬季施工时要采取保温措施, 防止混凝土面板出现温缩裂 缝; (4) 加强全线水泥混凝土水源的选择,对工程用水的含盐量、PH 值进行严格的控制; (5) 加强桥头两侧、收费站、平面交叉、中央分隔带开口部等薄弱段落的设计; (6) 加强胀缝、工作缝、纵缝、横缝、角隅的钢筋补强设计,保证混凝土面板的耐久性和承载力。 5.2.4 桥梁方案的选择

所要采取的对策措施
项目区经过安定河、 洋河和桑干河时, 河谷内地下水埋藏较浅, 选线时应结合地质勘察资料, 尽量绕避地基湿软地带,如必须通过,在最短距离、最有利的部位通过; 加强软基、砂土液化、湿陷性黄土段落的地质勘察和试验工作,准确掌握不良地质的情况、 特点、段落、长度,选定合理的处理措施; 积极引进新工艺、新技术,降低地基处理造价; 加强湿陷性黄土地区水文情况的调查,做好截、排水设计工作; 当路线以桥梁的形式跨越长度较短软土、砂土液化等不良地基时,可适当增加桥梁长度; 地基处理进行多方案经济比较,确定合理的处理措施; 对地基进行处理时,应尽可能降低对周围环境的破坏和影响; 5.2.3 重载交通道路的路面结构的设计

主要存在的技术问题
项目区地震烈度较高,对照地震裂度为 7-8 度,路线所经地区属于地壳稳定性较差地区,在桥 梁结构设计时应充分考虑;另外,路线多次跨越公路、铁路,应尽量降低桥梁高度,以控制工程造 价。

主要存在的技术问题
本项目是首都北京主要的物资运送通道,建成后将成为山西、河北省蔚县东运的主要通道,重 载车辆较多,超载严重,且该项目处于北方冰冻地区,因此本项目重点考虑的问题是:如何提高路 面的承载能力、减少车辙、减少低温开裂、提高路面的水稳性能和耐久性。

所要采取的对策措施
为减轻结构自重,上部选用抗震性能较好的中小跨径箱梁、空心板梁和 T 梁。 加强上部结构的纵、横向连系,(如增加横系梁),增强纵横向连接部位配筋。 适当降低桥梁墩台高度,以减小地震力对下部结构的影响。 按照《公路工程抗震设计规范》 ,对桥梁进行强度和稳定性验算。 在梁式桥的墩台上设置挡块,以减轻地震对桥梁的破坏作用。 桥型选择及布设除考虑结构本身的合理性与安全性外,还应注重与周边环境的协调、跨径与桥 高之间的协调、美观。 5.2.5 与周围路网的合理衔接和互通立交的位置、方案的选择

所要采取的对策措施
参照本地区和相邻省份高等级公路路面的设计经验和各种路面结构的使用性能, 进行多方面 经济技术比较,选定路面结构和类型; 路面面层采用沥青路面时主要有如下措施: (1) 沥青混合料设计依托我院引进的先进美国生产旋转压实仪,采用 Superpave 沥青混合料设计 系统进行设计。Superpave 沥青混合料设计方法已在我区应用,并取得了很好的效果,采用 Superpave 沥青混合料设计方法,其造价及施工方法与传统密级配沥青混凝土相同,但其路 用性能会有很大改善,特别是在丹拉国道主干线老爷庙(冀蒙界)至集宁高速公路应用后, 效果明显。 (2) 做好路用材料料场的调查,选用合适的路用材料,路面上面层用碎石选用耐磨、强度高、沥 青粘附性好的玄武岩。 (3) 路面上、中面层沥青混合料基质沥青采用 SBS 改性剂改性,以提高路面沥青混合料的高温

主要存在的技术问题
与本项目相关的主要公路有宝平公路、下广线,城镇有怀来县城和涿鹿县城,如何将以上道路 和城镇与本项目合理衔接,将直接关系到本项目功能能否充分发挥,能否实现交通流的快速转换, 以及拉动地方经济的快速发展。

所要采取的对策措施

根据相关道路的位置及等级,结合地形、地物分布情况合理确定互通式立交的间距及位置; 根据交叉道路现状及规划等级、未来交通流量大小,合理确定互通立交的等级及规模; 结合城市总体规划,仔细调查和分析相关道路交通量的流量、流向及出行分布,交叉设计要 确保主流交通的顺畅; 怀来互通按工可研报告布设于永定河北岸,地下水位较高,且地质情况较差,存在软基和砂 土液化等不良地质情况,互通位置选择时应尽量避让这些不良地质,以减少地基处理,降低工 程造价; 涿鹿互通按工可研报告布设于洋河与桑干河之间的冲积平原上, 互通位置的选择须考虑防洪 的要求; 对工可报告中预测的互通立交转向交通量进一步调查核实,以便掌握主流交通流量、流向, 为合理组织交通提供准确依据。 5.2.6 分离立交位置型式的选择 本项目区内土地肥沃,村庄较多,路网密集,多次与国家干线铁路、公路和乡村道路相交,特 别是在该地区地形较为平坦,路线大部分为填方,路基的高度和沿线分离立交的设置和型式有直接 的关系,如何合理的布设分离立交,选定合理的分离立交型式直接关系整个项目的造价,也关系到 当地群众的生产和生活。

座,互通立交 70 座,已经通车的高速公路里程达 933 公里,使我院的勘察设计水平有了很大提高, 也积累了不少宝贵的经验;同时在这些高速公路建设和后期管理养护过程中也暴露出来的不少设计 中的不足和缺陷, 我们也及时进行了总结。 针对本项目的特点,结合我公司以往的勘察设计经验教训,可以值得借鉴的主要有以下几个方 面: 6.1

平原区的选线

成功的经验 ?
线位的布设应与当地发达的路网和灌溉渠道相结合,路线与主要干道和干渠的交角不可太

小,以便于分离立交的布设,避免因改路和改渠造成当地群众生产生活的不便。 由我公司设计的哈磴高速公路位于河套灌区,该地区路网密集,灌区纵横,在现场调查时 发现,一些主要的乡村干道是经过当地群众数百年来行走而形成的,主要灌渠也是经过千百年 考验的,其走向非常合理,稍有改动都会对当地群众的生产生活造成不便,我公司本着“以人 为本”的设计理念,充分考虑了当地群众的意见,在线位布设时加大了路线与主要道路和干渠 的交叉角度,并加大了相应分离立交的孔径,取得了很好的社会反响。

失败的教训
平原区路线布设应充分结合地形地物,不可过分追求高指标。 在我公司设计呼包高速公路时,由于经验不足,选线时过分照顾了线形,结果造成与旧 110 国道的交角太小,给桥梁的设计造成很大困难,也给 110 国道的运营造成很大的不便,同时也导 致拆迁量巨大,引发了较多的社会矛盾。 6.2

所要采取的对策措施
成立专门的社会调查组, 对沿线乡村道路的走向、 分布和与主要道路的连接情况进行充分的 调查了解,和当地政府和群众进行充分的沟通,选定合理的分离立交的位置和型式,对沿线的 道路进行适当的归并,并签订相关的协议; 对与路线相交的地方道路进行适当的下挖,做好相应得排水设计,以有效的降低路基高度; 在交通流量比较集中的乡村干线道路, 尽可能考虑选用地方道路上跨主线的型式, 以有效的 降低路基,减少占地; 收集当地政府对地方道路的远期规划资料, 为规划道路的拓宽和地方经济的发展留有足够的 余地。

重载高速公路路面结构设计

成功的经验 ?
积极引进新的设计理念和设计方法,采用动态设计指导沥青路面的施工。 我公司最早在呼包高速公路设计中,沥青路面采用传统的悬浮密级配结构,结果在通车后 不到两年的时间里,即产生了严重的车辙,经过研究分析,我们认为该结构已不适合目前交通 量大,且重载交通较多的情况。于是我公司 2002 年引进了美国 Superpave 沥青混合料设计系统, 并借鉴国内同行的设计、施工经验,结合我区的气候特点,提出了新的级配形式,并应用于老 爷庙(蒙冀界)至集宁高速公路。由于沥青路面在施工过程中变异性较大,集料的料源和施工 的现场情况都很难把握,所以我公司派专门的技术人员进行现场指导施工,及时调整混合料的 配比、施工方法和工艺,取得了很好的效果,该高速公路通车近一年来,虽然重载车辆较多,

6、 对以往高速公路建设和养护过程中的成功经验以及失败教训在设计中的 体现
我公司是内蒙古自治区唯一的一所公路甲级勘察设计院,到目前为止,我院累计完成了 1526 公 里的高速公路和 2600 公里一级公路的勘察设计工作, 设计了包括黄河大桥在内的特大桥、 大中桥 530

但路面的平整度非常好,未发生车辙、泛油等不良病害。

采用传统的碎石挤密桩、粉喷桩处理方法造价较高,而且效果较差,我公司提出了采用冲击式 压路机冲压地基(冲击压路机的冲压影响深度可达 5.0 米) ,工期被大大缩短,处理效果也有明 显提高。

?

在路线纵坡较大(>3%)段落的路面上、中面层和桥面沥青混凝土铺装层中掺入抗裂增强纤

维,可大大减少这些段落的路面后期病害的发生。 在我区的一些运煤重载公路后期养护过程中发现,在路线纵坡较大(>3%)段落的路面和桥 面铺装层,是出现车辙、推移和坑槽的病害的集中区。我们分析认为主要是由于重载车辆在爬 坡时将会对路面产生很大的剪切应力,而桥面铺装层由于其下部水泥混凝土桥面回弹摩量比铺 装层的回弹摩量大很多,在重载车辆通过时荷载的弯拉应力不能及时向下传递,也会在铺装层 中产生很大的剪切应力,从而导致病害的发生。在包头至东胜段高速公路(2002 年建成通车) 的设计中,我们有针对性的做了一些试验路段,对部分纵坡较大段落沥青路面上中面层和一些 大中桥桥面铺装层中掺入了抗裂增强纤维以提高沥青混合料的路用性能,结果在随后的运营中 发现,在没有掺加纤维路段,路面均有不同程度的损坏,而掺加纤维路段路面性能则有很大提 高,很少有车辙、推移和坑槽等病害发生。

?

采用强夯置换法处理软土地基。 在设计集宁至丰镇段(蒙晋界)高速公路时,K63+440-K64+360 和 K65+550-K66+130 段软

土厚约 3.0 米,考虑到采用碎石桩或粉喷桩较难成桩,施工难度较大,而该地区石料较为丰富, 我们经过认真研究后决定采用强夯置换法处理该段软土路基,该方法是将片石直接夯入软土路 基形成一个个片石墩,以达到加固地基的效果,而且该方法具有施工速度快,造价低的特点。 目前该段软土路基已经处理完毕,效果良好。

失败的教训
采用挖淤换填处理软土地基,换填深度不可过大。 在东胜至苏家河段(蒙陕界)高速公路设计中,对于小于 2.0 米的软土路基都采取了挖淤换 填的处理措施,但在施工时发现,由于软土路基段落地下水位都比较高,开挖后地下水大量涌 出,无法进行砂砾的填筑,最后只能变更设计方案,改为抛石挤淤,从而导致了工程造价的增 加。 6.4

失败的教训
半刚性基层强度不可要求过高,基层顶面锯缝无法有效的消除温缩裂缝的产生。 在我公司设计阿镇至大柳塔一级公路时,考虑到该地区运煤重载车辆较多,对半刚性基层 的抗压强度要求较高 (>4.5MPa) ,以期望路面能有较高的承载能力, 但在随后的养护过程中发现, 沥青混凝土面层出现了较多裂缝,在春融季节出现了较多的病害;在随后的几条高速公路的设 计中我们采取在基层顶面锯缝并铺设土工格栅以消除温缩裂缝,但在随后的施工过程中发现, 半刚性基层的温缩裂缝分布非常不规律,虽然有了预切缝,但在预切缝旁边仍然会有裂缝产生, 而且公路通车后路面仍然会产生较多的反射裂缝。我公司在经过大量的调查研究后,发现在北 方冰冻地区半刚性基层的温缩裂缝不可能彻底消除,但可以通过加强施工过程中的养生以减少 裂缝的产生。采取的养生措施主要是在基层顶面铺设塑料薄膜以防止水分的挥发,并在养生期 间及时洒水,同时禁止车辆通行。 同时,在老集高速公路中做了一段在半刚性基层顶部加铺一层 8 厘米厚的柔性基层实验路 段,效果良好,有效地减少路面裂缝的产生。 6.3

桥梁设计

成功的经验 ?
采用强夯法对桥台后边松散地基进行加固,可有效减小桥台跳车。 桥头跳车问题是目前国内公路较常见的道路病害,桥头跳车现象主要是由于台后填土高度 一般较大,填土路堤沉降量远远大于桥台的沉降量,因此只要对填土路堤沉降有了很好的控制, 就可以有效地解决桥头跳车问题。 虽然地基沉降可以通过如地基土换填、采用轻质填料以及用挤密桩加固等措施有效控制, 但填土沉降却无法控制,我公司在经过多年试验、研究后认为在桥台施工前可以对台后土体进 行强夯,让地基土体达到一个超固结的状态,然后再进行桥台的施工和路基的填筑,使地基土 在路基填筑完毕后可能产生的回弹量与路基填土的沉降量达到一个很好的平衡,从而有效地消 除桥头跳车现象。在老爷庙至集宁高速公路的设计中,我们采用了这项新的措施,目前通过该 段公路通车近一年的观测,没有跳车现象,效果良好。

不良地基的处理

成功的经验 ?
采用冲击式压路机处理液化层厚度较薄的地基。 在老爷庙(蒙冀界)至集宁高速公路的设计中,发现在处理较薄的砂土液化层时(<3.0 米) ,

失败的教训
设计中过分强调桥梁的美观和形式多样,大大增加了施工难度,也不利于施工的管理和进度

准 备 工 作

的保证。
进场准备 测设规定

在老爷庙(蒙冀界)至集宁高速公路的设计中,对地质情况较好的冲沟和河流采用了一些
方案优化 现场核实 放线资料 事先指导

较为美观的现浇结构,施工结束后,我们与业主和施工单位进行了交流,认为对于这种远离城 市,对景观要求不高的地段,桥梁高度小于 20 米地段,采用梁式结构更为合适。例如三道沟大 桥为 2 孔 70 米的刚架拱桥,该桥结构较为复杂,节点较多,施工时需要满堂支架,施工难度较
定 测

大,且施工工艺控制不当易产生裂缝,同时对工程的进度影响很大,而且该桥造价较高;如果 采用梁式桥,则可以进行工厂化施工,施工的速度会大大加快,造价也会降低很多。一般桥梁 结构尽量采用先简直后连续结构。 签 外 专 地
外 业 业 质 订 业 测 调 勘 协 验 宽浅型河槽两岸往往存在不同程度的软土或砂土液化等不良地基, 桥梁的设置长度不可完全 量 查 探 议 收

依照水文计算,应适当加长桥梁孔径,将这些不良地基一次跨过。 如老爷庙(蒙冀界)至集宁高速公路的高庙子大桥,该桥所跨河流为洋河上游的银河,桥 位处河床宽度约 700 米,根据水文计算结果,设计桥梁采用 14-30 米连续箱梁结构,对桥头两侧 约 200 米的软土地基采用碎石桩加固处理。在路基施工结束后发现,该桥桥头两侧路基沉降较 大,造成路面工程工期延长,虽然对桥头两侧路基进行堆载预压处理,并取得了一定效果,但
总 体 设 计 征 专 计 编 总 文 成 地 过程中对河床内的天然湿地破坏也非常严重。如加大桥梁长度,一次性将这些软土地基跨越, 业 算 制 说 件 图 图 设 书 预 明 审 出 表 计 算 书 查 版
施工图设计

软土路基的沉降是长期的,不可能在短期内消除,桥头跳车的隐患未彻底消除,而且地基处理

则可将这些隐患彻底消除,缩短工期,同时也可以有效地降低台后填土高度,减少地基处理对 河床内湿地的破坏和影响。 附图一:比较线路线方案示意图
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图 5-2 定测、施工图设计工作步骤流程图


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