二级公路项目总体设计思路.docx
《二级公路项目总体设计思路.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二级公路项目总体设计思路.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
二级公路项目总体设计思路
二级公路项目总体设计思路
要把本项目建设好，设计是基础和前提。
我院结合本项目特点及所处地理位置，提出了要把本项目建设成为“优秀设计项目”的目标，确定了本项目所遵循的总体设计思路：
⑴勘察设计必须贯彻“安全、创新、精细、和谐”的设计理念。
⑵勘察设计应遵循“因地制宜、就地取材”的原则，结合我国经济、技术条件，吸取国内外先进经验，积极采用新技术、新材料、新设备、新工艺。
⑶勘察设计必须节约用地，重视环境保护，注意与其它建设工程的协调，使设计的工程建设项目取得经济、社会和环境的终合效益。
⑷勘察设计必须充分进行方案比选，对难以取舍及对投资有较大影响的方案，应进行同等深度的技术、经济等方面的比选，确定合理的设计方案。
根据地形地质情况，采取灵活多变的路线布设方法和路基形式，尽量避免大填大挖。
同时加强科技创新，结合设计、施工实际对重大技术难点问题开展技术研究开发工作，力争把本条二级公路建设为高质量、生态型、环保型且达到国内先进水平的二级公路。
1、总体设计
本项目坚持贯彻“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”的基本原则，加强总体设计，重视与城镇建设总体规划、土地开发利用规划、农田水利、森林植被、水土保持、生态环境、特殊设施保护区、其他运输方式和其他建设工程的总体协调和配合，节约资源、保护环境、合理选用技术指标，树立全寿命周期成本的理念，充分发挥工程建设项目经济、社会和环境的综合效益。
根据本项目设计理念及设计思路，总体设计应合理灵活掌握平纵面设计标准，根据沿线工程地质条件和地形条件，现有道路、村镇、河流、灌溉渠等地物的实际情况，以及环境保护的要求，选择合适的线位和路基断面形式，合理布设结构物，严格控制路基填挖高度，使平纵面线形设计流畅，公路构造物与自然环境相协调，力争以相对经济的工程造价，取得尽可能好的经济效益和社会综合效益，充分体现高速公路“环保、安全、经济、快捷、舒适”的特点。
进一步强化方案的比选；重视安全性设计；妥善处理与本项目的各种关系；努力降低工程造价；严格的控制公路用地；重视环保和景观设计；树立为业主全过程服务的思想意识，引入动态设计原则；积极采用新技术、进行创新设计。
2、路线设计
2.1路线设计原则
⑴路线应符合《公路网规划》的布局要求，妥善处理好与相关公路的关系。
⑵高度重视环境保护，尽量使线形与地形、地物相协调，尽可能避免高填深挖，争取少拆迁建筑物，少占良田，最大限度地降低对社会环境和自然环境的影响。
⑶路线线位由平、纵、横三方面综合考虑确定。
⑷根据不同地形限制条件，采用不同设计方法，合理运用技术指标，使线形舒展连续。
⑸在高填方区段尽可能采用较大的平曲线半径，正确引导驾驶员视线，避免留下安全隐患。
⑹傍山邻河路线，应进一步查明两岸地形、地质情况，充分比选，选择适当位置跨河。
2.2对重点路段进行方案比选
通过对本项目进行详细的外业调查，综合考虑项目区地形地貌、道路构造物分布情况、环境影响等因素，在1:
2000地形图上先后提出多条路线比较方案，并针对各种可行的路线方案进行现场踏勘，力争做到不遗漏任何有价值的方案。
3、路基路面及排水防护
3.1路基设计原则
⑴根据沿线的地形、地貌、地质构造、水文地质、地基土性质、不良地质的发育情况，采取合理的工程措施，保证公路路基的强度和稳定性。
⑵尽量利用和完善既有路基、防护、排水系统，并根据既有路基的调查、分析、评价的基础上，对既有路基病害和隐患进行处治，保证行车安全。
⑶沿河路段路基尽量不挤压河道，设置必要的桥涵结构物和路基防护设施，保护生态环境。
⑷结合沿线地形、地貌、占地及既有路基状况，合理选择路基断面形式和边坡坡度。
⑸重视新旧路基间的相互影响，采取合理的路基拼接技术，控制新旧路基差异沉降，保证路基稳定性。
⑹不良地质及特殊性岩土路段，加强方案比选，采取有效的处治措施。
3.2路基横断面
⑴一般路段
一般路段采用二级公路标准，设计行车速度为80km/h，路基宽度为12m。
断面组成为：
左侧土路肩0.75m+左侧硬路肩1.5m+行车道2×3.75m+右侧硬路肩1.5m+右侧土路肩0.75m。
⑵城镇过境段
城镇过境段，考虑城市发展需要采用市政道路建设，道路等级为城市主干道，设计时速60Km/h，双向六车道（含非机动车道），路基红线宽度41米，断面组成为：
3.0m（人行道）+3.0m（绿化带）+3.5m（非机动车道）+8m（机动车道）+6.0m（绿化带）+8m（机动车道）+3.5m（非机动车道）+3m（绿化带）+3m（人行道）。
一般路段路基标准横断面图
城镇过境段路基标准横断面图
⑶路拱横坡
路基设计标高：
城镇过境段为中央绿化带边缘线标高；一般路段为路基中心线标高；城镇过境段人行道横坡1.5%，行车道横坡1.5%；一般路段不设超高路段路面横坡采用1.5%，土路肩横坡采用3.0%。
⑶边坡坡率
①路提边坡
为节约用地，保护生态，本项目根据用地属性不同及保障行车安全，采取不同的路基填方边坡。
荒漠区，填方边坡坡率采取1:
3。
林地或草地，采取1:
1.5边坡坡度。
②路堑边坡
挖方路基的边坡设计是根据地形地貌、岩土特征、水文地质及工程地质、路堑边坡高度、岩层产状与路线的关系，土石方填挖平衡和该地区其它已建公路挖方边坡坡率及形式等因素综合考虑确定。
土质挖方路段：
一般土质挖方以砾石土为主，高度均在8m以下，采用1：
1.0一坡到顶；
岩质挖方路段：
本项目岩质边坡以安山岩、花岗玢岩、凝灰岩为主，边坡高度H≤10m，采用1：
0.5一坡到顶；H＞12m边坡按8m分级，第一级坡率1：
0.5，第二级及二级以上边坡坡率1：
0.75，分级处设置2m宽平台。
路基加宽超高方式
本项目超高按照一般地区8%最大超高计算，一般路段超高以路基中心线为基准线进行旋转。
平曲线均大于需要设置加宽的平曲线半径；城镇过境段无超高路段。
⑹公路用地界限
公路用地界线为路堤两侧排水沟外边缘或路堑坡顶截水沟外边缘以外1m，桥梁用地面积为桥梁正投影面积。
3.3一般路基设计
⑴填方边坡按8～10m高度分级，采用1：
1.5～1：
2.0的坡度，挖方边坡根据地层岩性按8～10m高度分级，采用1：
0.5～1：
1.5的坡度，并设置不小于2.0m宽的边坡平台，详见路基标准横断面图。
⑵路堤填料充分利用路基挖方中的泥岩、粉砂质泥岩、适宜的低液限粘土，达到少弃方少取土的目的。
3.4特殊路基设计
⑴路线设计时多考虑路线走向与岩层产状的优化组合方式，尽量与岩层走向大角度相交，但受路线总体走向的控制，不可避免的产生了些开挖顺层边坡，设计中对该类边坡主要采取框架梁锚杆与锚索的组合加固措施，确保边坡的长期稳定。
⑵软基处理：
根据勘察资料，确定软弱地基的深度，针对具体情况采取换填碎石土或砂卵砾石土、插塑料排水板、片石排水沟、碎石桩、路堤铺设土工格栅等方式处理，确保路基及运营安全。
⑶高填路堤：
根据勘探技术参数，验算其稳定性，结合全线土石方调配情况，进行路堤与桥跨方案的技术经济比选。
处治措施以分层夯实或冲击碾压为主，反压护道、土工格栅为辅。
⑷深挖路堑：
根据本路段地层岩性、产状、软弱结构面情况，结合勘探技术参数，类比周边公路相关地层及其边坡设计，计算确定边坡设计综合坡比。
路堑高边坡采用框架锚杆或框架锚索加固。
3.5路基防护设计
路堤边坡：
为保证边坡免受冲刷，同时为公路景观考虑，本项目路堤边坡将主要采用植草方案。
挖方路段：
一般土质边坡：
边坡高度H≤2.5m，采用植灌草防护；边坡高度2.5m＜H≤4.0m，采用三维植被网护坡；边坡高度H＞4m，采用菱型骨架或拱形骨架+植灌木护坡。
3.6路基、路面排水设计
路基排水工程设置应系统完整，排水系统亦需自成体系，有条件地段应设置在视线之外，排水工程外观线形应流畅美观；
路面排水，视边坡高度、坡面防护形式及路线纵坡分段采用分散排水或集中排水；超高段路面水，采用在中央分隔带侧路缘带内设置纵向排水沟、集水井及横向排水管的排水系统，将水引至排水沟排除。
3.7路面设计
⑴路面设计原则：
路面类型及结构设计应结合区域气候条件、交通特性、筑路材料情况下，树立“全寿命周期成本”的设计理念，遵循经济合理、技术可行、施工方便、利于养护等原则。
⑵路面结构设计：
根据沿线材料料源，结合本项目区域公路路面设计成功经验，初步拟定几种路面结构方案，分别对路面结构方案的面层、基层、底基层进行了比较。
由于沥青砼路面具有行车舒适、噪音小，维修养护方便等优点，在高速公路中得到广泛应用，本项目采用沥青砼路面，不再与水泥砼路面做比较。
路面结构方案比选表
方案类型
面层
基层
底基层
备注
方案1
4.5cmAC-16CSBS改性沥青5.5cmAC-20C
40cm水泥稳定砂砾
15cm天然砂砾
方案2
5.0cmAC-16CSBS改性沥青
40cm水泥稳定砂砾
20cm天然砂砾
方案3
4.5cmAC-16CSBS改性沥青5.5cmAC-20C
15cmATB-25
20cm天然砂砾
经比较论证，本项目投标阶段推荐采用方案一，下阶段将进行进一步优化。
4桥梁设计
4.1沿线桥梁涵洞设置情况
本项目推荐线K线共设大桥2座，中桥26座，小桥51座，涵洞252道，平均每千米桥梁0.46座、涵洞1.5道。
4.2桥涵总体设计
⑴新建桥涵应根据地形、地质、水文等合理选择桥涵位置、孔径、埋深，
设置必要的调治导流构造物。
⑵桥涵方案选择遵循安全、经济、适用、技术成熟、宜于实施和修复的原则。
根据交通条件、建筑材料供应情况、施工技术条件、施工工艺条件，桥涵结构形式应尽量统一，尽量采用预制、安装、宜于标准化施工的结构形式，同时还要考虑与周围环境相协调，选择合理的桥涵结构类型。
⑶本合同段桥涵均采用一般常规性结构体系，施工方案比较简单，既便于施工，又利于运营期间的修复。
涵洞结构形式选择钢筋混凝土暗板涵和钢筋混凝土明板涵。
桥位的选择原则上服从路线走向，同时做好路线与桥梁的配合。
桥长及桥孔的确定，结合桥梁经济跨径，一般以满足设计水位及泄洪、不压缩河道、满足各种交叉设施要求、适应地形、地质条件并控制桥台填土高度为原则。
跨越河流的桥梁，还结合河流的变迁特征、河流宽度、主河槽的位置等综合确定桥位及桥梁分孔。
4.3桥梁方案设计
⑴上部结构形式的选择
根据以上设计原则，本项目地形条件相对简单，线路跨越沟谷高差不大，推荐采用密肋式矮式预应力混凝土T梁。
⑵桥梁下部结构型式的选择
下部结构桥墩均采用钢筋砼圆柱墩，桥台则根据高度、地形、地质、边坡情况选用重力式U型台、桩柱式或肋板式桥台。
基础根据地质情况采用挖孔或钻孔灌注桩、明挖扩大基础。
5、交叉工程
本项目共设置平面交叉6处，分离式立体交叉3处，管线交叉9处。
5.1平面交叉
平面交叉设置一览表
序号
中心桩号
被交公路名称
被交公路等级
交叉型式
交叉角度（α）
1
K126+022.271
旅游公路
三级公路
十字
82
2
K129+702.784
东部矿区道路
三级公路
十字
63
3
K153+150
南大门道路
三级公路
T型
90
4
K164+233.431
农场园区道路
三级公路
十字
85
5
K165+225.821
无名路
等外路
T型
89
6
K169+256
迎宾大道
等级路
十字
86
5.2分离式交叉
本项目在K6+544.75和K90+761.058既有的巡逻公路交叉位置处设置分离式立体交叉，在K162+000与铁路东支线IID1K333+050相交，在与铁路东支线相交的位置，由于既有铁路已建成，需要下穿既有铁路，与铁路东支线形成分离交叉，该分离式交叉勘察设计由铁路有限公司另行委托，不属于本项目设计范围。
6、交通工程及沿线设施设计
本项目的交通安全设施是沿线设施的重要组成部分，应结合本路段平纵线形和交通运行特征，为使用者提供更加人性化和周到的服务，全线布设完善的安全设施。
全线169.241km按A级设置系统、完善的标志、标线、视线诱导标、隔离栅、防落网；加强特殊情况下（雨雾区路段、居民聚居区等）交通安全设施专项设计研究。
6.1设计理念及设计原则
交通工程及沿线设施设计目标应充分发挥和不断提高公路“安全、高效、快捷、舒适”的功能。
本着“交通系统工程及宽容设计”的理念，按“保障安全、提供服务、利于管理”的原则进行设计。
⑴交通工程设计应与本路主体工程设计、服务水平、环境等相适应；同时，交通工程各子系统间应相互协调，形成完整的、现代化的道路管理体系；
⑵交通工程的方案构成，应保证对道路上发生的偶发事件具有快速的反应和综合应变能力，为道路使用者提供可靠、及时、明确的信息；
⑶在工程投资允许的条件下，尽可能采用国内外新技术、新工艺、新产品，并结合当地的实际情况，一次设计，分期实施；
选用的设备应具备可扩充性及维护方便性。
6.2设计方案
⑴管理养护机构设置
本项目设置1处路段管理处，内设监控分中心，监控、收费、通信业务管理机构综合考虑。
全线交通监控与运营管理、通信、收费、养护、维修等管理业务采用“统一指挥、集中控制、专业分管”的机制。
⑵安全设施
按照国家及交通部相关标准，并结合道路的实际情况，全线设置完善的交通安全设施，包括标志、标线、护栏、隔离栅、视线诱导设施等。
⑶监控设施
以电视监视和交通流检测、诱导为主。
同时为了迅速处理偶发事件，避免二次事故的发生，设置12122特服电话并配备巡逻车，以迅速获得交通异常信息并及时处理。
根据项目特点，以采用集中监控和管理为宜，管理分中心负责全线管理业务。
通信设施
通信系统是为高速公路交通管理、运营等部门沟通业务管理信息及监控、收费系统设备信息的传递提供信息服务的专用通信网。
用于承担监控系统和收费系统的数据、话音、图像等信息的传输任务，其系统设计应遵循公路专用通信网联网总体设计。
本路设置电源系统为监控、通信、收费设备提供不间段供电。
光通信设备和程控交换机采用-48VDC电源供电，监控、收费设备采用交流220V供电。
通信管道及人孔井与道路土建同步实施。
管道选型及孔数根据路段需要确定，应从造价、线缆敷设、防护性能等多方面综合考虑。
收费设施
收费系统采用封闭式联网收费方式，与公路联网收费的有关技术标准、规定相统一、协调。
⑹服务设施
根据公路服务区分为A、B、C三类。
服务区分为基本功能区和拓展功能区，A、B类服务区的基本功能区应提供加油、厕所、餐饮、住宿等高速公路运营所必须的基本服务功能。
A类服务区选址时应与与地方路网和经济发展布局紧密结合，充分考虑拓展功能区实施的可能性和规模。
B类服务区必须保证基本功能区的实施，在有条件时也要结合地方经济发展规划，保证拓展功能区的实施。
C类服务区（停车区）建在两个服务区之间，主要提供休息、厕所功能。
此外，服务区和停车区还将作为不良气候条件等紧急情况下提供紧急避险功能的区域。
7、环境保护及景观绿化设计
7.1设计思想及原则
以“环保选线”为宗旨，对重大环境保护目标和环境敏感区域尽可能采取绕避措施，少扰动、少破坏、少占地，以降低对环境的影响。
树立安全至上的理念；尊重自然、保护环境；坚持可持续发展和节约资源；并树立全寿命周期成本理念。
7.2环境保护设计
本项目环境保护及生态环境恢复应与主体工程同时设计、同时施工、同时竣工验收，并在营运期予以重视。
环境保护设计应重点从路线选线、取土弃土场选址、农业生态保护、区域旅游开发、居民聚居区噪音控制等五个方面进行考虑。
7.3绿化景观设计
项目绿化景观以生态防护和植被恢复为首要目标，强调功能性目的和生态优先原则。
在自然风光奇特、人文景观突出的路段可适当发挥公路作为地区自然人文特色展示廊道作用。
绿化景观设计
8、水土保持设计
项目的水土流失防治目标应结合建设特点，积极合理地配置各种水土流失防护措施，将因开发建设活动带来的人为水土流失减少到最小程度。
注重工程与植物措施相结合，加强临时防护、施工时序安排及管理措施等，进行综合治理。
9、临时工程及保通方案
9.1临时工程设计思路
⑴施工便道、便桥
项目沿线路网发达，施工时可就近接线修施工便道至各工点；便桥设计应注重永临结合。
⑵临时房屋
临时房屋、施工工棚按工程所投入的劳动力，分工程单元、工区选择适当位置搭设，并考虑可多次搬运重复使用。
⑶架设临时电力线
沿线分布有10kV的电力线，可根据各工点所处具体位置，从附近场镇就近接线。
9.2安全保通初步考虑
⑴工程对原有公路的干扰情况
项目区内省、县道及地方公路较多，路线设桥梁跨越或设平面交叉与之相连接，施工期间对既有道路通行的干扰不可避免。
⑵保通方案
①设置必要的限速、警告等标志、标识，并在路口配备固定交通管理人员，在上跨桥梁架梁期间需实施临时交通管制。
②可适当改造地方道路作为施工通道，或局部加宽地方道路，保证施工期间各条道路不中断，满足施工车辆及地方车辆通行需要。
10、工程地质勘察
依据工程设计方案及技术要求，采用钻探、物探、原位测试及室内试验相结合，查明沿线桥梁、深挖地段、支挡结构物及软弱地基路段的工程地质条件，为路线、路基、桥梁等各专业方案的拟定和设计文件的编制，提供准确、完整的工程地质资料。
10.1主要工作内容
⑴充分搜集和研究勘察区内已有的各种地质资料，现场对已有地质成果进行核实、补充和修正，查明沿线的工程地质条件，对关键性工程地质问题进行全面勘察和研究；
⑵对于确定的大型人工构造物进行勘察，查明其工程地质条件，为设计提供计算参数；
⑶对沿线筑路材料料场进行勘察；
10.2不良地质勘察方案
⑴顺层边坡：
①通过对搜集的区域工程地质、水文地质、气象、水文资料进行充分研究，结合路线挖填方情况，确定可能的顺层边坡路段，并开展专项工程地质调绘，辅以必要的物探、钻探和室内试验；
②查明顺层段岩土体的工程地质、水文地质特征，各种结构面与路线走向的相互关系；
③通过综合分析与验算，对顺层边坡的稳定性作出必要的评价，以确定处治措施。
⑵软弱地基：
①调查软弱地基段周边地形地貌，查明软弱地基的分布范围；
②对软弱地基路段进行静力触探原位测试，查明其垂直分布厚度及力学性质。
③对软弱地基段进行综合钻探及室内试验，获取软弱地基的设计参数。
升级会员 