环城高速公路工程设计执行报告Word下载.docx

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忻州环城高速公路是山西省高速公路网“三纵十一横十一环”布局规划中的“十一环”的重要组成部分。

本项目的实施，在落实国家西部大开发及中部省份崛起战略、省市经济发展、实施高速公路网规划、缓解忻州环城高速东南段交通压力、发展旅游业等方面都具有重要意义。

忻州环城高速公路全长31.704km,起点与大运高速公路相接，沿途经过豆罗镇、西张乡、紫岩乡、董村镇、南王乡、杨芳乡，终点位于杨芳乡西营村以东与忻阜高速公路相接，沿线与忻阳线、宏忻线、旧台忻线联网，形成完善的公路运输网络。

路线位于忻州市南，-K0+278～K20+200段为黄土丘陵区，区内植被不发育，地形简单，地势起伏不大，平坦开阔，东高西低。

侵蚀冲沟发育，沟谷多呈“U”字形，平面上呈树枝状展布，以南北向为主，冲沟切割深度一般约5-10m，沟坡较陡，一般较稳定。

K20+200～K31+245段为平原微丘区，项目区划目前已大多改良为耕地。

地形起伏不大，河流阶地发育，冲沟多呈“U”字形，沟坡缓而低，沟底宽，沟谷长。

受山西省交通厅委托，忻州环城高速公路的两阶段勘察设计工作由山西省诚达公路勘察设计有限公司牵头，联合中交路桥技术有限公司、山东交通规划设计院组成联合体共同完成。

山西诚达公路勘察设计有限公司负责路基路面、桥涵工程设计；

中交路桥技术有限公司负责交通机电工程设计；

山东交通规划设计院负责房建工程设计。

二、测设经过

为了确保忻州环城高速公路施工图勘察周期，我公司于2010年10月即开始了施工图勘察设计，共投入各专业技术人员30人，30台电脑，1台全站仪，6台动态GPS，6辆汽车，各类型钻机10台，展开了紧张的详勘外业勘察工作。

经过我公司忻州环城高速公路项目部全体人员的共同努力，施工图设计外业勘察于2010年10月底全部结束，并由我公司总工办组织专家对外业成果进行了审查，在依据审查意见对外业资料进行补充完善后，2010年11月初转入内业设计。

2010年12月底至2011年3月，我公司技术人员先后和新世纪山西新世纪交通建设工程咨询有限公司专家多次沟通，进一步完善了《忻州环城高速公路施工图设计》（送审稿）。

2011年3月24日，省交通厅主持召开了忻州环城高速公路施工图设计文件的评审会，根据与会专家的意见，我公司经过认真研究，根据专家意见深入现场进一步核实，于2011年4月底完成了对设计文件的修改和完善工作。

三、项目简介

忻州环城高速公路全长31.704km,设计速度：

100km/h，双向四车道，全封闭控制出入，设有完善的交通安全设施、服务设施、管理设施和监控、通信、收费系统；

设备完善、先进,功能实用、齐全。

（一）设计标准

（1）计算行车速度100km/h

（2）路基宽度26米。

其中：

行车道2x3.75m,中间带4.5m（含左侧路缘带2x0.75m）；

硬路肩2x2.5m（含右侧路缘带

2x0.50m）；

土路肩2x0.75m。

（3）路面:

沥青混凝土路面,设计使用年限15年，设计标准轴载100kN。

（4）汽车荷载等级：

公路—Ⅰ级；

设计洪水频率：

大中桥、小桥涵、路基1/100；

地震动峰值加速度：

0.20g；

（二）工程规模

1.主体工程

全线路基计价土方215.480万立方米；

全线防护9.744万立方米；

排水4.036万立方米；

大中桥805m/8座；

小桥69m/4座；

涵洞51道；

通道50处（以上数量不含互通立交范围内数量）；

设互通式立体交叉5处，即：

豆罗枢纽、禹王洞互通、董村互通、庄力互通、定襄西枢纽；

分离式立交1027m/4座；

天桥7座；

本项目用地3533.057亩，其中旱地1196.9亩，果园384.0亩，宅地11.4亩，荒地85.2亩，林地66.7亩，河滩地4.5亩，旧路23.7亩，坟地4.1亩，水浇地1656.5亩。

2.交通安全设施

全线设置标志、标线、护栏、防眩板、轮廓标、防护网、隔离栅等。

3.服务与管理设施

全线设3个收费站，分别为禹王洞收费站，董村收费站，庄力收费站；

紫岩服务区一处；

养护董村工区一处。

（三）设计特点

1.总体设计

根据《初设批复》意见，本项目施工图设计执行初设推荐路线的走向和控制点，局部进行优化。

2.路线设计

按照批复意见优化了平纵面设计和桥涵构造物设置，尽量少占耕地，节省工程投资。

2.1初步设计批复意见执行情况

根据批复意见，进一步优化了路线与大运高速公路的接线位置，与初步设计相比，施工图阶段将路线与大运高速公路接线位置南移了570m，-K0+278～K4+000段主线与初步设计线位相比有所变化。

详见下图：

-K0+278～K4+000段施工图设计和初步设计线位比较图

2.2路线设计方案优化

（1）、K1+500～K4+184段施工图阶段路线向西北绕行，避开了晋机靶场的用地范围。

K1+500～K4+184段施工图设计和初步设计线位比较图

（2）、K7+000～K10+000和K13+000～K18+000段路线方案结合地形地物进一步优化，结合地形地貌土地类别，少占良田，同时优化了平面线形指标，使总体线形更加顺适。

K7+000～K10+000段施工图设计和初步设计线位比较图

K13+000～K18+000段施工图设计和初步设计线位比较图

2.3公路用地

本项目初步设计推荐方案共用地3591.4亩，施工图设计共用地3433.1亩。

公路永久占地的计算方法：

填方路堤排水沟外边缘（无排水沟时为护坡道）以外1m，路堑边坡坡顶或截水沟外边缘以外1m、桥梁上部构造垂直投影以外1m的土地为公路用地范围。

服务设施用地按照需要，在尽量节约的原则下确定。

3.路基、路面

3.1采用初步设计的路基横断面形式、组成设计参数和一般路基设计原则，并进行相应优化设计；

3.2根据初步设计批复意见，详细查明了湿陷性黄土、盐渍土和湿软地基的分布路段，对湿陷性黄土和湿软地基采取了比较合理的处治措施；

对盐渍土处理方案取消在砂砾层顶面设置土工膜；

3.3路基防护、排水工程设计基本维持初步设计的方案，根据实际地形、地质和当地的气候条件进行了适当的调整，挡土墙均进行了稳定性和抗震验算；

3.4按照初步设计批复意见推荐的路面结构进行施工图设计，根据交通量情况对设计年限内一个车道上累计当量轴次进行调整。

4.桥梁、涵洞

4.1初步设计批复意见执行情况

根据初步设计批复意见，施工图设计阶段进一步加强了地质勘察工作，合理设计了桥梁基础，确保桥梁结构稳定、安全，同时结合路线优化调整，进一步优化了桥型、布孔和桥长，对桥梁安全度及使用耐久性进行了认真验算，重点对桥梁桩基长度、墩台断面、上部结构配筋等进行了复核，确保结构安全可靠和经济合理。

4.2桥梁抗震设计情况

桥梁上部结构、墩台及基础形式的选取，考虑地形、地质条件、结构特点、规模、重要性等，

选择适当桥型，桥梁根据《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）进行抗震设计。

采取的抗震措施：

墩台盖梁尺寸适当加大，防范地震荷载作用下发生落梁；

桥梁墩台盖梁两侧设置钢筋混凝土抗震挡块，适当加大挡块尺寸和配筋量确保其抗震功能的有效性；

每个挡块内侧与主梁接触面设置两个5cm厚的橡胶缓冲块；

对较高的柱式墩增加墩身系梁，加强墩柱间的横向联系。

端跨每片主梁、台背处梁端每片主梁对应腹板位置上均设置两个5cm厚橡胶缓冲块。

4.3桥梁耐久性设计及措施

桥梁结构在选型上，考虑了便于预制、运输、安装、养护和使用，选用桥型强度高、刚度大、稳定性能和耐久性能好的结构。

本项目属暖温带气候，环境类别Ⅰ级。

为能在使用期限内维持桥梁设计性能要求，对桥梁结构进行了以下耐久性设计：

受力普通钢筋采用HRB335级钢筋，受力钢筋最小直径不小于12mm；

最小保护层厚度满足规范要求；

预应力体系采用体内束、金属波纹管成孔、真空压浆工艺，加强锚具锚头防腐、锈蚀处理；

大体积混凝土构件，如矩形墩、薄壁墩、承台等表面采用冷轧带肋钢筋网；

加强防、排水设计，合理设置防、排水导流构造；

为便于使用过程中的维修、检测和构件替换，设计时为施工、检测人员和设备的进入设置通道，并为施工、操作及临时安装机具预留必要的空间和埋设件。

结构物所选材料的品质及技术性能均符合现行部颁规范要求。

5.路线交叉

5.1初步设计批复意见执行情况

结合批复意见，豆罗枢纽南移了570m，加大了复合互通交织段的长度，更有利于行车安全，同时优化了出入口设计，改善匝道平、纵面线形，确保建成后运营安全。

5.2互通立交设计

（1）、豆罗枢纽

豆罗枢纽位于忻州市大运高速公路高铺互通南侧（与高铺互通构成复合式枢纽互通），其主要功能是实现忻州环城高速公路与大运高速公路及豆罗G108沿线之间的交通量转换。

本枢纽为环城高速与大运高速的T形交叉，枢纽交叉桩号为：

环城高速AK0+730.261=大运高速DYK52+624.280，交角为74°

57'

57.9"

。

大运高速桩号范围为DYK51+515～DYK54+280。

结合本互通的服务水平及转向交通量，本枢纽采用B型单喇叭与大运高速原高铺互通构成复合式枢纽互通。

由于豆罗枢纽互通范围内大运高速公路DYK53+500—DYK53+950段纵坡达到4%（太原往大同方向为4%下坡），此段落（太原往大同方向右侧）目前已经设置了80公里/小时的限速标志，因此为了使太原往环城方向的车辆安全转移，建议在此段落南侧1公里处重复设置限速标志（限速80公里/小时）及出口安全提醒标志，并在太原往环城方向的减速车道上设置减速带，保证车辆安全转移。

（2）、禹王洞互通

禹王洞位于忻州市西张乡岩峰村与鸦儿坑村交界处，其主要功能是实现忻州环城高速公路与忻阳线之间的交通量转换。

本互通为环城高速与忻阳线的T形交叉，枢纽交叉桩号为：

忻州环城高速公路K7+120=AK0+936.106，交角为80°

忻州环城高速公路桩号范围为K6+690～K7+690。

结合本互通的服务水平及转向交通量，本枢纽采用A型单喇叭互通，A匝道上跨主线。

（3）、紫岩服务区

紫岩服务区位于忻州市忻府区紫岩乡，其在主线上的桩号范围为K10+505～K11+395。

紫岩服务区距豆罗枢纽10.950Km，距定襄西枢纽20.291Km，距大运高速公路的原平服务区54Km，距大盂服务区32km，距忻阜高速公路的定襄停车区31Km。

（4）、董村互通

禹王洞位于忻州市董村镇，其主要功能是实现忻州环城高速公路与宏忻线之间的交通量转换。

本互通为环城高速与宏忻线的T形交叉，枢纽交叉桩号为：

忻州环城高速公路K18+740.948=AK0+577.409，交角为75.76°

忻州环城高速桩号范围为K18+130～K19+210。

结合本互通的服务水平及转向交通量，本枢纽采用A型单喇叭互通，主线上跨A匝道。

（5）、庄力互通

庄力互通位于忻州市定襄县杨芳乡旧台忻线南侧，与旧台忻线相接，其主要功能是实现忻州环城高速公路与旧台忻线（本项目将改建为庄力定襄连接线）之间的交通量转换。

本互通与环城高速为T型交叉，互通与主线交叉桩号为：

环城高速K27+648.124=A匝道AK0+924.031