連霍高速達(dá)坂城至柴窩堡段擴(kuò)建形式探討

李 程

（新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

隨著西部大開發(fā)的深入，新疆經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高速公路的交通量逐年遞增，新疆高速公路的運(yùn)輸壓力愈趨增強(qiáng)，服務(wù)水平趨于飽和，提高現(xiàn)有高速的服務(wù)水平和運(yùn)輸能力的研究已十分迫切。

連霍高速達(dá)坂城至柴窩堡段是新疆最重要的交通通道，自1998年建成通車至今，已有14年。目前交通量已達(dá)飽和狀態(tài)，服務(wù)水平日趨下降，對(duì)該段高速的擴(kuò)建研究已提上日程。本文對(duì)該段高速公路四車道改八車道中擴(kuò)建形式進(jìn)行探討，以國(guó)內(nèi)外已建成的高速公路擴(kuò)建工程為參考，結(jié)合本段高速特有的技術(shù)指標(biāo)、現(xiàn)有公路狀況、地形、地貌、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)對(duì)擴(kuò)建形式進(jìn)行探討。

合理選擇擴(kuò)建形式是高速公路擴(kuò)建工程關(guān)鍵性技術(shù)之一，結(jié)合高速公路擴(kuò)建工程的具體特點(diǎn)進(jìn)行研究，選擇最優(yōu)的擴(kuò)建形式，是保證擴(kuò)建項(xiàng)目順利實(shí)施的重要因素。

1 連霍高速達(dá)坂城至柴窩堡段現(xiàn)有道路概況

現(xiàn)有連霍高速達(dá)坂城至柴窩堡段高速公路大致呈東西走向，起于達(dá)坂城城區(qū)以南，經(jīng)過鹽湖，止于柴窩堡互通式立交，長(zhǎng)為32.0km。該段高速公路于1995年開工建設(shè)，1998年8月正式通車。本段采用平微區(qū)高速公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬為26m；路面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土路面。目前本段高速的使用狀況基本良好，隨著交通量的快速增長(zhǎng)，本段高速的服務(wù)能力日趨下降，擴(kuò)建工程的實(shí)施已迫在眉睫。

2 擴(kuò)建形式選擇應(yīng)考慮的因素

2.1 土地政策

不同的擴(kuò)建形式有不同的占地需求，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)方案可行的條件下應(yīng)盡可能減少新增用地，最大限度發(fā)揮已有土地的作用。

2.2 實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展

高速公路工程不是一個(gè)靜態(tài)的項(xiàng)目，它是一個(gè)隨時(shí)間發(fā)展的動(dòng)態(tài)工程，高速公路的擴(kuò)建、路網(wǎng)的發(fā)展、沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局的調(diào)整等都會(huì)對(duì)高速公路發(fā)展帶來新的要求和新的制約條件，擴(kuò)建工程研究中需要綜合考慮這些因素，既充分考慮項(xiàng)目建設(shè)期條件，又為未來交通發(fā)展留有空間。

2.3 降低施工期交通組織難度，確保建設(shè)期道路的連續(xù)運(yùn)行

本段高速是國(guó)家高速公路網(wǎng)中的主骨架道路，擴(kuò)建工程必須保證道路的連續(xù)運(yùn)行，并盡可能實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。

2.4 最大限度的利用現(xiàn)有工程

最大限度的利用現(xiàn)有工程是擴(kuò)建工程的基本要求，是實(shí)踐科學(xué)發(fā)展的具體體現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)最大限度的利用需要有理念的創(chuàng)新和技術(shù)的保證。

2.5 因地制宜，采用成熟、合理的工程技術(shù)，控制工程風(fēng)險(xiǎn)

本段高速路面厚度薄，建設(shè)歷史復(fù)雜，現(xiàn)有工程中還有一些病害。擴(kuò)建工程必須針對(duì)工程狀況，吸取已有擴(kuò)建工程的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，采取措施處理已有病害，采用可靠的方案進(jìn)行擴(kuò)建，確保工程質(zhì)量。

2.6 工程費(fèi)用合理

盡管與新建工程相比擴(kuò)建工程具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，但是不同的技術(shù)方案、不同的建設(shè)理念必然會(huì)導(dǎo)致建設(shè)成本的變化，在擴(kuò)建形式和方案選擇中需要結(jié)合費(fèi)用控制因素綜合選擇。

3 擴(kuò)建形式研究

當(dāng)今世界公路基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展趨勢(shì)是發(fā)達(dá)國(guó)家以完善、維護(hù)和提高現(xiàn)有路網(wǎng)和通行能力為主，發(fā)展中國(guó)家則是普及和提高相結(jié)合，在增加公路通車?yán)锍痰耐瑫r(shí)，大力提高干線公路的技術(shù)水平。

3.1 國(guó)內(nèi)相關(guān)工程的擴(kuò)建形式

為滿足日益增長(zhǎng)的交通需求，我國(guó)早期修建的高速公路已進(jìn)入擴(kuò)建期，沈大高速、滬寧高速、廣佛高速等相繼進(jìn)行了擴(kuò)建。這些工程在擴(kuò)建形式論證階段都進(jìn)行了大量的分析研究工作，取得了豐碩的研究成果，這些成果對(duì)本項(xiàng)目的研究具有重要的參考價(jià)值，相關(guān)情況如下：

a）沈大高速于1990年9月建成，于2002年5月實(shí)施擴(kuò)建工程，間隔12年，由4車道改8車道，擴(kuò)建形式以兩側(cè)整體加寬為主，局部單側(cè)加寬或分離，同步實(shí)施大修；

b）滬寧高速于1996年9月建成，于2003年11月實(shí)施擴(kuò)建工程，間隔7年，由4車道改8車道，擴(kuò)建形式以整體加寬為主，局部雙側(cè)分離，同步實(shí)施大修；

c）廣佛高速于1996年12月建成，于2007年9月實(shí)施擴(kuò)建工程，間隔11年，由4車道改8車道，擴(kuò)建形式采用兩側(cè)整體加寬，同步實(shí)施大修。

我國(guó)高速公路擴(kuò)建工程除困難路段受地形、拆遷、用地、城市發(fā)展等制約因素外基本以兩側(cè)整體加寬為主。

3.2 國(guó)外相關(guān)工程的擴(kuò)建形式

不同國(guó)家、不同地區(qū)，因國(guó)情、土地資源、管理模式不同，其擴(kuò)建形式亦不同。

如美國(guó)土地資源豐富，早期建設(shè)的高速公路采用中間預(yù)留，工程預(yù)留方式，一次規(guī)劃，分期實(shí)施，擴(kuò)建時(shí)少征地或不征地，拆遷少，給擴(kuò)建創(chuàng)造有利條件，降低擴(kuò)建難度，擴(kuò)建形式相對(duì)簡(jiǎn)單，實(shí)施難度亦不大。

日本土地資源稀有，擴(kuò)建形式采取了設(shè)置停車島開辟硬路肩為車道，部分采取了現(xiàn)有道路上高架的方式進(jìn)行擴(kuò)建。

3.3 基本擴(kuò)建形式

各種擴(kuò)建形式都有各自的特點(diǎn)，適合于不同的道路條件和建設(shè)條件，通過對(duì)現(xiàn)有擴(kuò)建工程的總結(jié)，主要有拼接和分離兩大類。所謂拼接是指將新建工程與原有工程在現(xiàn)有路基頂寬范圍內(nèi)有物理連接、不設(shè)置分隔帶的加寬方式，反之視為分離，拼接與分離的本質(zhì)區(qū)別不是表面上的而是結(jié)構(gòu)本質(zhì)上的。

3.3.1 拼接

拼接可細(xì)分為單側(cè)和兩側(cè)加寬，在已有高速公路的單側(cè)或雙側(cè)直接拼接加寬幾條車道的加寬方式，即拆除原有路基防護(hù)、路側(cè)護(hù)欄、交通標(biāo)志和隔離柵，在原有的單側(cè)或雙側(cè)拼接加寬出所需的寬度。

3.3.1.1 優(yōu)點(diǎn)

擴(kuò)建工程平、縱面均與老路相同，新舊路拱橫坡銜接順適，原有工程利用率高，工程量、占地和拆遷數(shù)量相對(duì)較少，利于施工期交通組織，工程技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小，應(yīng)用較普遍。

3.3.1.2 缺點(diǎn)

原有互通、服務(wù)設(shè)施前后處理較為復(fù)雜，會(huì)出現(xiàn)左進(jìn)左出的技術(shù)問題；原有上跨橋因路幅寬度改變，需要做大規(guī)模調(diào)整。尤其是單側(cè)拼接加寬還需將原有道路雙向路拱調(diào)整為單向路拱并將原中央分隔帶改造為路面，工程實(shí)施難度大，會(huì)大范圍影響交通。

3.3.2 分離

分離式加寬具有靈活多變的特點(diǎn)，即可在原有道路邊緣近距離間接加寬出所需車道，又可與原有道路完全分離新建所需車道，與原有道路組合后形成所需道路斷面。

3.3.2.1 優(yōu)點(diǎn)

相當(dāng)于拼接加寬，加寬側(cè)的布置相對(duì)自由。在遇到復(fù)雜工程時(shí)采用該方法可化解矛盾。可以構(gòu)建集散加快速的交通組織模式，利于城市路段及互通密集路段的交通組織。

3.3.2.2 缺點(diǎn)

新建路基寬度大，增加工程量較大，不利于交通組織和行車安全，需要增設(shè)兩套管理、養(yǎng)護(hù)、服務(wù)設(shè)施，后期的經(jīng)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用高。

3.4 擴(kuò)建形式比較

本文以連霍高速達(dá)坂城至柴窩堡段高速公路四車道改八車道的擴(kuò)建形式比較作為具體案例進(jìn)行分析。擴(kuò)建形式的比較主要依據(jù)對(duì)現(xiàn)有道路的技術(shù)指標(biāo)、使用狀況、沿線地形、地質(zhì)條件等因素的分析，并從節(jié)約土地資源、減少拆遷數(shù)量、利于項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展、最大限度地利用現(xiàn)有工程、因地制宜采用成熟、合理的工程技術(shù)等方面比選論證。

3.4.1 技術(shù)指標(biāo)情況分析

本段原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ 01—88）執(zhí)行，公路等級(jí)為高速公路，由于新舊標(biāo)準(zhǔn)的不同，需按照現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本段技術(shù)指標(biāo)的運(yùn)用情況進(jìn)行核查，統(tǒng)計(jì)不符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)的公路長(zhǎng)度。

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有公路的公路等級(jí)、設(shè)計(jì)速度、路線平縱面指標(biāo)、路基、路面和橋涵等進(jìn)行核查，現(xiàn)有公路路基、路面寬度、橋涵設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí)已不滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，局部路段的平縱面線形需要調(diào)整。若按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)120km／h的技術(shù)指標(biāo)對(duì)本段實(shí)施擴(kuò)建，需要調(diào)整的段落占本段長(zhǎng)度的10.19%。

3.4.2 現(xiàn)有公路使用狀況分析

本段現(xiàn)有公路路基基本以填方路基為主，平均填土高度約2～4m?，F(xiàn)有路基經(jīng)過多年的汽車荷載重復(fù)作用下，路基已穩(wěn)定無沉陷，使用狀況良好?，F(xiàn)有路面使用狀況良好，但是隨著交通量的增長(zhǎng)，在交通荷載和氣候環(huán)境因素作用下，路面逐漸出現(xiàn)裂縫、沉陷、泛油、車轍等病害，養(yǎng)護(hù)部門已對(duì)其做過細(xì)致的修補(bǔ)，使用效果較好。

3.4.3 沿線地形、地質(zhì)情況分析

本段現(xiàn)有公路位于天山以北沖積、洪積平原上，地勢(shì)自南向北微傾斜，地形平坦開闊，路線整體呈東西走向，沿沖、洪積平原中部尾部通過，地質(zhì)情況良好，無不良地質(zhì)。本段地形、地質(zhì)對(duì)現(xiàn)有公路擴(kuò)建無限制。

3.4.4 擴(kuò)建形式的選擇

現(xiàn)有公路的技術(shù)指標(biāo)整體較高，僅有10.19%的路段需要調(diào)整線形，加上現(xiàn)有公路使用狀況良好，并且不受地形、地質(zhì)等因素的制約，本段適合采用兩側(cè)拼接的擴(kuò)建形式。主要優(yōu)勢(shì)如下：

a）采用兩側(cè)拼接方式擴(kuò)建利于為遠(yuǎn)期再擴(kuò)建時(shí)預(yù)留擴(kuò)建空間，整體式斷面利于交通組織管理、養(yǎng)護(hù)管理及救援組織，在交通量較小的階段可以采取輕重交通分離的交通組織方式，利于提高交通服務(wù)水平，為后期地方路網(wǎng)的發(fā)展留下了空間，降低了地方路網(wǎng)連接高速公路的難度；

b）采用兩側(cè)拼接的擴(kuò)建形式可以最大限度的利用現(xiàn)有工程，具有顯著的經(jīng)濟(jì)性和可行性；

c）采用兩側(cè)拼接的擴(kuò)建形式增加斷面寬度，用地量相對(duì)于單側(cè)拼接較小，并且高速公路兩側(cè)的拆遷數(shù)量也相對(duì)較少，同時(shí)對(duì)周邊地形、地物的影響也最少，工程費(fèi)用最低；

d）本段因地質(zhì)條件較好，采用兩側(cè)拼接的擴(kuò)建形式，路基、路面、構(gòu)筑物的拼接技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小。

綜合以上分析，本段高速采用兩側(cè)拼接的擴(kuò)建形式，在節(jié)約土地資源、減少拆遷數(shù)量、利于項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展、利用現(xiàn)有工程、因地制宜采用成熟、合理的工程技術(shù)等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，故推薦采用兩側(cè)拼接的擴(kuò)建形式。

4 結(jié)語

本文對(duì)連霍高速公路達(dá)坂城至柴窩堡段擴(kuò)建形式設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，對(duì)改擴(kuò)建形式選擇的幾個(gè)控制因素著重分析，結(jié)合現(xiàn)有高速公路的具體情況，對(duì)各種加寬方式進(jìn)行綜合比較分析，最終確定兩側(cè)拼接是最優(yōu)的擴(kuò)建形式。

[1]JTG B01—2003，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]JTG D20—2006，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]雷耀軍，秦建平.大廣高速深州至鄧家莊段改擴(kuò)建設(shè)計(jì)方案探討[J].中外公路，2008，（4）：8-12.