津石高速綠色路基方案設(shè)計(jì)

王彥彬

（河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，河北 石家莊 050000）

為完成《交通運(yùn)輸節(jié)能環(huán)?！笆濉卑l(fā)展規(guī)劃》目標(biāo)，推進(jìn)綠色公路建設(shè)，把津石高速公路建設(shè)成以“資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保、節(jié)能高效、服務(wù)提升”為主要特征的綠色公路，本文結(jié)合所在區(qū)域建設(shè)條件，設(shè)計(jì)采取降低填土高度、減少取土占地等工程措施，旨在實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)約、綠色的建設(shè)目標(biāo)。

一、工程概述

（一）項(xiàng)目概況

津石高速公路是《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013年-2030年)》中的G0211聯(lián)絡(luò)線，連接天津和石家莊兩個(gè)省會(huì)級(jí)城市，同時(shí)在G4京港澳高速和G2京滬高速之間新增一條東西向連接的高速通道，也是京津冀核心區(qū)域重要的高速干線，對(duì)促進(jìn)京津冀一體化進(jìn)程、優(yōu)化區(qū)域經(jīng)濟(jì)布局具有重要作用。

津石高速起點(diǎn)位于河北省廊坊市大城縣與天津市靜?？h交界處的子牙河，經(jīng)大城北、任丘北跨京九鐵路和G45大廣高速，經(jīng)高陽(yáng)西北跨保滄高速，經(jīng)安國(guó)東跨朔黃鐵路，在跨大沙河后與津石高速石家莊段相接，路線全長(zhǎng)171km。

（二）主要技術(shù)指標(biāo)

該項(xiàng)目全線采用雙向六車道高速公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)行車速度120km/h，路基寬度33.5m。

（三）主要工程規(guī)模

全線設(shè)特大橋5座共9181m，大橋24座共7023m，中橋13座共909m；互通式立交16座，分離式立交42座，不含互通區(qū)；服務(wù)區(qū)4處，停車區(qū)1處。

二、路基填土高度控制因素

（一）水文控制因素

路線穿越大清河水系和子牙河水系，主要行洪排瀝的河道有子牙河、任文干渠、古洋河等，同時(shí)穿越的還有大清河流域的蓄滯洪洼淀——白洋淀和文安洼。

滯洪區(qū)里程分別為文安洼滯洪區(qū)67km，馬棚淀滯洪區(qū)32km，共計(jì)99km，滯洪區(qū)占比57.9%。

全線涉及防洪要求的橋梁共76處，其中51座橋梁位于文安洼滯洪區(qū)，19座位于馬棚甸滯洪區(qū)。

根據(jù)水文計(jì)算模型和計(jì)算結(jié)果，滯洪區(qū)段水位均比較高，根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2014）中5.0.3條規(guī)定，沿河及受水浸淹的路基邊緣高程，應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪水頻率的計(jì)算水位加壅水高、波浪侵襲高和0.5m的安全高度。

（二）路線與等級(jí)道路交叉

按照河北省交通運(yùn)輸廳頒布的《河北省高速公路勘察設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化指南》（以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)化》）中提出了等級(jí)公路的凈空要求，《標(biāo)準(zhǔn)化》5.1.2要求，跨越各級(jí)公路的橋梁凈空應(yīng)在規(guī)范基礎(chǔ)上提高0.5m，上跨高速及一、二級(jí)公路的凈空控制在5.5m以上，上跨三四級(jí)公路的凈空控制在5m以上。在超高段設(shè)置的跨線橋，或跨線橋位于豎曲線上等情況下，橋下凈空應(yīng)以最低點(diǎn)的凈高來(lái)控制。

《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求，高速公路、一二級(jí)公路凈空不小于5m；四級(jí)公路凈空不小于4.5m；通行拖拉機(jī)、畜力車時(shí)，凈空不小于2.7m；通行農(nóng)用汽車時(shí)，凈空不小于3.2m；人行通道凈空不小于2.2m。

全線共設(shè)置49道主線上跨等級(jí)公路，平均3.69km設(shè)置一處。

（三）等外道路影響

經(jīng)調(diào)查，近十年來(lái)隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)社會(huì)運(yùn)輸車輛流量增大，目前運(yùn)輸車輛裸車高3.75m，滿載高4.5m；津石高速地處平原區(qū)，農(nóng)田覆蓋率達(dá)到90%以上，農(nóng)業(yè)機(jī)械化聯(lián)合收割機(jī)高度普遍在3.8m；主線共設(shè)置通道326道。

（四）互通區(qū)的影響

根據(jù)規(guī)范要求，如果設(shè)計(jì)行車速度為120km/h，互通區(qū)豎曲線半徑設(shè)置需滿足29km，跨越等級(jí)公路后降低路基高度受限，降坡困難。

該項(xiàng)目互通設(shè)置較為密集，全線共設(shè)置互通立交16處，主線收費(fèi)站1處、停車區(qū)1處，服務(wù)區(qū)4處。

三、降低路基填筑高度 減少取土占地措施

根據(jù)控制因素特點(diǎn)，應(yīng)分別采取不同處理措施：

（一）優(yōu)化縱斷面設(shè)計(jì)

根據(jù)控制高程，篩選對(duì)路基高度影響較大的控制“控制高程”，高點(diǎn)的凸曲線，半徑盡量采用R=20km，這是設(shè)計(jì)行車速度為120km/h時(shí)，視覺所需要的豎曲線半徑。

盡可能增大變坡點(diǎn)的坡差，盡可能采用較大的縱坡，在較短的距離上盡快降低路基高度。

路段構(gòu)造物控制較多時(shí)，設(shè)置較短的坡長(zhǎng)，盡量做到豎曲線吻合控制點(diǎn)高程。

互通、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)段落縱斷面控制按減速車道鼻端視距控制，合理控制其范圍?；ネ▍^(qū)按凸形豎曲線R=29km，凹曲線R=16km控制；一般路段凸形豎曲線R=20km，凹曲線R=12km控制。全線凸形豎曲線半徑20km～22km的有79處。

服務(wù)型互通立交采用主線下穿A匝道的交叉方式，有效降低主線路基高度。

距離村莊較遠(yuǎn)，田間道路，有條件時(shí)設(shè)置天橋跨越主線，有效降低主線路基高度。

主線下穿朔黃鐵路，有效降低主線路基高度。

（二）細(xì)化構(gòu)造物凈空控制 優(yōu)化下挖通道排水措施

全面核查通道、分離式立交控制高程，降低路基高度。

全線通道凈空計(jì)算起點(diǎn)均不高于周邊自然地表，有條件下挖的，適當(dāng)下挖30cm。通道下挖后加強(qiáng)排水設(shè)計(jì)，通過(guò)降低通道兩側(cè)主線邊溝高程，把被交路凹曲線底部地表水引至主線邊溝，采用漿砌防護(hù)邊溝，形成狹長(zhǎng)的蒸發(fā)池，在不增加占地的情況下保證通道不積水。

路線跨越國(guó)省干線、重要等級(jí)公路控制高程起算點(diǎn)，對(duì)于目前存在的，凈高起算點(diǎn)采用現(xiàn)狀路面高程，對(duì)于規(guī)劃路的“控制高程”起算點(diǎn)均不高于自然地面高程。

（三）合理設(shè)置防浪墻

主線經(jīng)有洪水位控制的區(qū)域，波浪爬高大于1m時(shí)，控制高程減去1m；波浪爬高小于1m時(shí)，控制高程減去波浪爬高。由此導(dǎo)致的全線不滿足水文控制高度的段落有20km，擬采取增設(shè)防浪墻的方式解決。增加防浪墻較提高路基土方可節(jié)省75萬(wàn)m3。

（四）通道改天橋方案

為優(yōu)化主線縱斷，降低路基高度，經(jīng)分析在距離村莊較遠(yuǎn)，主線高度不受水位限制、天橋布設(shè)不受地物限制的位置集中布設(shè)部分天橋，全線增設(shè)天橋5處。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上多方面優(yōu)化，路基填筑高度、土方、占地情況明顯降低。優(yōu)化后全線土方減少約889萬(wàn)m3，占地減少5.09萬(wàn)m2，效果顯著。