9>公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〔JTGD62—2004
10>公路桥涵地基与基础设计规范〔JTGD63—2007
11道路交通标志和标线〔GB5768—2009；
12公路交通安全设施设计技术规范〔JTGD81-2006；
13公路交通安全设施设计技术细则〔JTG/TD81-2006；
14XX省交通规划设计院沿海高速公路XX岐口至海丰段两阶段初步设计,
20XX4月；
15AASHTO.HighwaySafetyDesignandOperationsGuide1997；
16AASHTO.RoadsideDesignGuide2002；
17Austroads.RoadSafetyAudit〔SecondEdition2002。
1.2评价内容及方法
评价内容
根据评价的要求,对沿海高速公路XX岐口至海丰段49.828公里的高速公路方案进行风险性评估及桥涵结构物进行安全性评价。
评价的主要内容有：
总体评价：
设计符合性、速度协调性两个方面。
交通适应性评价：
基本路段和互通区的服务水平分析。
路线评价：
平面、纵面、横断面、视距和平纵线形组合分析。
路基路面评价：
软土路基稳定性评价,路面抗滑、排水与路侧安全净区分析,。
桥梁评价：
风险评估及结构安全评价。
互通立交评价：
线形评价与交通适应性分析。
交通工程及沿线设施评价：
标志、标线及视线诱导标、护栏、防眩及监控系统。
1.2.2评价方法
我国公路设计是依据现行的国家标准和有关技术规范进行的,一般采用设计速度法,即在选定的设计速度下,结合地形、地物和工程规模,在规定的平、纵、横的指标范围内选定路线设计参数,并在条件许可时,尽量采用高指标,以获得公路的较高运输性能。
随着公路项目建设技术的发展和科学技术水平的提高,安全问题越来越突现出来,有可能出现某条道路设计指标完全符合标准规范的要求,但存在安全隐患。
针对高速公路的定量化评价发法还存在许多不足,仅仅采用标准、规范的单一评价方法已经无法满足现实的要求,在本项目的安全评价中,我们采用了定性与定量、成熟结论和新研究成果相结合的方法,以《公路项目安全性评价指南》中的评价方法为基础,运用多年来积累的高速公路设计经验和新的设计理念相结合的思路,结合本项目的主要重点,力争得出全面、有效的评价结果。
1.4评价的工作程序
沿海高速公路XX岐口至海丰段是XX省规划公路网中主骨架的重要组成部分,为保证本项目的建设的顺利实施,尽可能减少影响交通安全和结构安全的危险因素,在设计阶段尽可能的消除安全隐患。
根据XX省交通厅安排,项目组于20XX5月20着手进行安全性评价工作,收集了初步设计文件、交通量等相关资料,召开工作会议,确定评价目的和内容,制定评价大纲,结合项目工程特点,进行研究评价分析并与设计单位沟通,依据标准规范、参考国内外研究成果,对重点问题进行具体的评价工作,最终给出评价结论、提出改善措施及建议,并提交方案风险性评估及桥涵结构安全评价报告。
确定工作大纲、评价方案及重点
初步设计文件
相关标准、规范
相关技术文献等
设计符合性分析
针对重点问题进行分析
主要评价结论、意见及建议
编写、提交安全评价报告书
数据收集
设计协调性分析
结构安全性分析
数据处理
1.5主要评价结论
主要评价结论及措施见表1-1
表1-1主要评价结论及改善措施一览表
序号
主要结论
改善措施
1
总体评价
1.1
本项目运行速度协调性好
1.2
交通适应性：
一般段预测期末可达到二级服务水平。
2025年互通的合流区达到三级服务水平,运行条件受到限制
加强运输管理,确保运输通常和安全
2
路线
2.1
平面
平面指标均符合规范要求。
2.1.2
平面中有4处长直线,最长为5994.56米,过长直线易引起视觉疲劳,影响行驶安全。
增加沿线景观的变化,或对防眩设施、护栏的颜色进行变化设计,减轻视觉疲劳。
K61+035~K61+373为两端为反向半径6000米,直线段长338.18米,虽满足规范要求,但司机不易判断线形
下阶段优化线形,增长直线或将曲线连接
JD7,转角8°10’多,半径9500米,两端分别为为5994.65米、4197.19的直线,曲线长1354.27米,曲线两端附近均为凸形曲线,虽满足规范要求,但行车单调,司机不易判断线形。
增加沿线景观的变化,或对防眩设施、护栏的颜色进行变化设计,增加视线诱导标志。
2.3
视距
视距均能满足路线规范的要求
2.4
纵断面
纵断面基本符合规范的要求
个别竖曲线长度小于一般值250米,但大于极限值100米的要求。
建议尽量优化纵断面
2.5
平纵配合
K23+540变坡点位于3000米缓和曲线上,距离缓直点较近,凸曲线半径20000米,坡差1.64%,组合不尽合理,对视线不利。
适当调整平曲线,尽量避开不利组合
2.6
超高排水
K21+288-k21+418k24+139-K24+269处在-2%-2%段,纵坡小于0.3%,路面排水不利,不利行车安全
建议调整路线纵坡值不小于0.3%,以利于路面排水
3
路基路面
3.1
路侧安全净空区
路侧安全净空区<9米,不满足要求,但全线设置路侧护栏,是安全的
3.2
路面及排水
路面一期采用微表处,抗滑性能可符合抗滑要求,但使用期较短。
选择适当时机进行二期路面施工
路面分两期实施,一期散排、超高段路面排水易出现排水不畅
下阶段注意细部排水方案设计
3.3
软土地基处治
软基处治方案基本合理,是安全的。
大、中桥头一般填土高度较高,有超过6米者,最大可达7.8米,总沉降量较大,路基沉降过程复杂而漫长,有一定风险。
1、作为重点路段加强勘查,保证地质资料的可靠性
2、保证施工周期,加强施工质量控制,严格控制填土速率
3、加强检测数据的反馈机制,指导施工
4、合理安排施工程序,采用桥头路基增加预压时间的措施,建议在桥头段采用先填土后施工桥台基础的方式
4
桥涵构造物
本项目采用标准跨径居多,为常规结构,多采用标准图设计,风险较小。
4.1
上部结构
预制结构现浇防水混凝土桥面铺装厚度增加到12厘米,加强了横向连接,提高了横向整体性,增加了结构的耐久性及安全性。
4.1.2
经验算,30m组合箱梁、30mT梁、40mT梁均满足A类构件的要求,40m组合箱梁使用阶段的短期荷载组合在边墩附件下缘压应力达18MPa,超出了规范值。
建议适当调整截面尺寸或索型。
4.1.3
互通跨线桥和分离立交、天桥,均采用主跨采用46米等截面箱梁,跨径较大,风险性加大
根据与被交路的交角,适当调整跨径,降低风险。
4.2
下部部结构
个别桥〔捷地碱河、南排河互通A匝道桥的桩长偏短
增加桩长。
个别主线桥头填高超过6米,天桥填土高近9米,路基的后期沉降较大。
先施工路基,待路基稳定后再施工桥台桩基。
4.3
结构物的耐久性
部分构造物位于盐池、卤水池、盐田范围
建议该类桥均按Ⅲ类环境设计,下阶段根据不同部位的腐蚀程度,采用不同的防腐蚀措施。
5
互通式立交
5．1
互通区主线指标
南排河互通、北疏港互通凸形曲线小于23000米〔极限值,对视觉诱导不利
增加竖曲线半径。
5.2
互通区被交路
被交路的非机动车道无交通组织方案,出入口存在交通风险
补充被交路的非机动车道交通组织方案,
5．3
分合流交通适应性
青峰农场互通因存在匝道分合流问题,主线两处合流段设计小时交通量高达1372Pcu/h、1470Pcu/h；被交路两处分流段设计小时交通量达1342Pcu/h、1469Pcu/h,采用单车道出入口不利行车顺畅。
按双车道出入口设计,并增加辅助车道。
6
交通工程及沿线设施
6.1
标志
匝道限速标志的设置
采用两级限速方案,限速标志应设置于减速车道起点和匝道起点,同时注意标志遮挡问题。
入口标志设置位置不尽合理
入口标志应设置在互通立体交叉后基准点处的适当位置,使将要行驶高速公路和正在行驶高速公路的人都能获得此信息。
青峰枢纽互通出口前缺少预告标志
在青峰枢纽互通宜增加3Km出口预告标志
6.2
标线及视线诱导
标线连续,阻碍路面排水,互通平角口缺少预告、减速让行标线,不利交通安全。
〔1为减小标线对路面排水的影响,对于路侧边缘线,尤其是在超高路段,建议每隔6m,留出3cm～5cm的排水缺口。
〔2在互通区平交口两侧的相交道路上,增设交叉口预告标线；在交叉口前的连接匝道上,增设减速让行标线。
互通半径较小,视线较短
在互通立交匝道增设"线形诱导标"。
6.3
护栏
中央分隔带护栏：
因本项目集装箱货运车占交通比例较高,采用防撞等级较低,
护栏防撞等级的选取与设计速度、运行速度、主要车型、周边环境、交通量等诸多因素有关,而且集装箱货运车流将成为通道货运的主要车流,大型车一旦失控翻越对向车道,有可能造成严重的二次事故,所以建议提高中央护栏的防撞等级。
中央开口活动护栏采用了伸缩式,其防撞性能应在设计中明确。
6.4
中央分隔带防眩设施
防眩板的安装形式能否保证不削弱波形梁护栏原有功能,应作出合理说明,提供充分的论据。
第二章工程概况
2.1项目概况
沿海高速公路是XX省"九五"规划的"四纵、四横、十条线"公路网主骨架的重要组成部分,XX省沿海高速公路XX段、XX段已经建成通车,沿海高速公路XX歧口至海丰段的建成将加速沿海高速公路的贯通、实现黄骅港向北与天津港、曹妃甸港、XX港和向南与XX港、XX的快速连接,实现各港口功能的优势互补,促进黄骅港和渤海新区的经济快速发展,打通了华北向东北的快速通道,加速天津滨海新区与XX市渤海新区的融合,实现环渤海港口之间的高速公路连接,促进京津冀都市圈经济的快速发展。
沿海高速公路XX歧口至海丰段位于XX省东部,路线走廊总体呈西北-东南走向,起于黄骅市歧口村西,终于海兴县海丰村村北。
途经黄骅市、南大港农场、中捷农场、渤海新区和海兴县,路线全长49.828公里。
项目所在区域地处渤海湾西岸湾顶部位,属于华北滨海平原的组成部分,项目区人工渠道纵横交错,人工坑塘、盐场制卤区和结晶盐池及养殖池更是星罗棋布,沿线不良地质主要为软土和盐渍土,且以上两种不良地质同时存在、连续分布。
2.3自然地理条件
地形地貌概况
项目所在区域地处渤海湾西岸湾顶部位,地貌位于由海陆交互相沉积作用形成的微倾斜平坦滨海低平原,属于华北滨海平原的组成部分,区间地形平坦,同时又自南和西向北东方向微倾斜,地面总坡度0.03~0.2‰,地形标高在1.0~7.5米之间,总高差5米左右,区间洼地广布,西部及西南部有岛状高地与古河道,东部具有贝壳砂堤和沙丘。
项目区人工渠道纵横交错,人工坑塘、盐场制卤区和结晶盐池及养殖池更是星罗棋布。
2.3.2工程地质概况
沿线不良地质主要为软土和盐渍土,且以上两种不良地质同时存在、连续分布。
软土的工程性质是：
天然含水量高,孔隙比大,压缩性高,强度低,渗透系数小。
软土厚度一般在10米左右,个别路段厚度达20米,在埋深一定埋深范围内大部分存在一层砂性土,为透水层,有利于排水。
沿线盐渍土种类均为氯盐渍土类型,盐渍化程度为中等,盐渍土的厚度一般不大,为自地表向下1.5米～4.0米。
其厚度与地下水埋深、土的毛细作用上升高度以及蒸发作用影响深度有关,表层土含盐量最大,可超过10%,向下随深度增加,含盐量逐渐减少,盐渍土对混凝土的腐蚀为中等、对钢筋砼中的钢筋的腐蚀性为强。
2.3.3水文地质概况
公路经过地区水系十分发育,属于水网地带。
每到渤海湾涨潮时潮水经入海河流倒灌进入。
路线经过区域主要被当地政府开发为盐场或进行养殖。
公路主要跨越的河流有张巨河、南排河、捷地减河、漳卫新河等,勘察时大部分河中均有水,且都为咸水,张巨河、南排河、板堂河等海水涨潮时潮水能够到达路线经过区域。
地表水水质分析结论：
沿线地表水对混凝土结构中钢筋具强腐蚀性,属于中性~弱碱性水,防护等级为三级,对钢结构物具中等腐蚀性,应采取相应的防护措施。
2.3.4气象情况概况
项目所在区域属温暖带半湿润季风气候区,多年平均气温12.2℃,多年平均最高气温17.3℃,最低气温-7.8℃。
一月最低气温平均-2.0℃,七月最高气温平均31.5℃。
项目所在区域年平均降水量为501毫米,降水量主要集中在6、7、8月份,年最大平均蒸发量为550毫米,水面蒸发量为1187毫米,年平均相对湿度为52%~76%
由于该区属温带大陆性季风气候区,风力风向随季节变化比较明显,春秋季多东南、西南风,夏季以南风、东南风为主,冬季盛行北风及西北风,年平均风速3.4m/s,最大风速达40m/s。
本项目所在位置季节性冻土深度为0.72米,结冻期为1~3月中旬。
2.3.5地震
据沿海高速公路XX段《工程场地地震安全性评价报告》：
沿海高速公路XX歧口至海丰段工程场地地震动峰值加速度复核结果为0.05g,反应谱特征周期为0.45s,根据旧公路工程技术标准,地震基本烈度为VI度区。
2.3工程规模
本项目推荐方案路线总长49.828km,特大桥1197m/1座,大桥4847m/7座、中桥837.6m/23座、小桥513m/27座、涵洞31道；互通式立交5处；分离式立交和互通区跨线桥共7座〔主线上跨4246m/5座,主线下穿672m/2座、天桥2525m/8座、通道4道〔另外全线兼通行桥梁29座、48处,主线共设可通行构造物48座〔65处,平均每公里0.87座〔1.3处。
服务区1处,信息管理中心1处,养护工区2处,主线收费站2处,迁移主线站1处。
本项目主线桥梁总长度11640.6米、占路线总长的23.36%。
2.4技术标准
本项目全线采用双向四车道高速公路标准建设,设计速度采用120公里/小时,路基宽度28.5米,荷载等级为公路-I级。
设计洪水频率：
路基及大、中、小桥1/100,特大桥1/300。
宽度与路基同宽。
本项目主要技术指标见表2-1。
表2-1主要技术指标表
技术指标
标准值
设计采用值
公路等级
高速公路
高速公路
设计速度〔Km/h
120
120
停车视距〔m
210
210
平曲线最小半径〔m
1000
3000
不设超高的最小平曲线半径〔m
5500
5500
最大平曲线半径〔m
10000
9500
最大纵坡〔%
3
1.98
最小坡长〔m
300
300
凸型竖曲线最小半径〔m
17000
18000
凹型竖曲线最小半径〔m
6000
11081.73
互通立交
主线指标
平曲线最小半径〔m
1500
3000
凸型竖曲线最小半径〔m
23000
23000
凹型竖曲线最小半径〔m
12000
12000
最大纵坡〔%
2
1.98
横断面
路基宽度〔m
28.0
28.5
桥涵与路基同宽
28.0
28.5
路拱标准横坡
2%
2%
路肩横坡
3%
3%
桥涵设计荷载
公路-I级
设计洪水
频率
特大桥
1/300
1/300
大、中、小桥涵
1/100
1/100
路基
1/100
1/100
2.5交通量分布及构成情况
根据工可交通量预测资料,本项目2031年预测全线平均交通量为48008pcu/日,区间交通量分布情况见表2-2。
表2-2区间交通量预测表pcu/日
年份
歧口—南排河
南排河－北疏港
北疏港－青锋农场
青锋农场－海丰
平均
2012
13643
14830
15430
14735
14508
2015
19285
22170
23065
21423
21054
2020
26781
31635
32914
37342
32904
2025
32460
39193
40777
46740
40844
2031
41493
43834
45605
52469
48008
《工可》报告显示：
现状拟建项目通道车型组成以大型货车为主,占比超过50％,交通量构成预测表见表2-3
表2-3交通量构成比例表
年度
小货
中货
大货
拖挂
集装箱
小客
大客
2012
2.5％
8.5％
34.6％
16.8％
15.8％
16.8％
5.0％
2015
2.3％
7.2％
29.6％
17.0％
20.5％
18.0％
5.4％
第三章总体评价
3.1设计符合性
根据现行的公路标准、规范的有关规定,按照有关部门批准的项目技术标准,对项目设计成果采用的技术指标的正确性进行检查,并提出不符合现行标准、规范规定的技术指标。
本项目设计速度为120公里/小时,路线全长49.828公里,路线主要设计指标选用情况列入下表3-1。
表3-1路线主要控制设计指标
序号
指标名称
单位
采用值
标准、规范规定值/推荐值
设计速度
120km/h
1
平曲线最小半径
m
3000
一般值：
1000
极限值：
700
2
平曲线最大半径
m
9500
10000
3
直线最大长度
m
5994.65
<2400
4
同向平曲线间最短直线
m
3230.97
720
5
反向平曲线间最短直线
m
338.18
240
6
最大纵坡及坡长
%/m
1.99/325
3/900
7
最短坡长
m
300
300
8
凸型竖曲线最小半径
m
18000
一般值：
17000
极限值：
11000
9
凹型竖曲线最小半径
m
11081.73
一般值：
6000
极限值：
4000
10
主线路基宽度
m
28.5
一般值：
28.0
最小值：
25.0
11
停车视距
m
210
210
根据设计文件与标准、规范的对比分析,在线形方面,平曲线最小半径为3000米,满足所在路段所对应的一般最小半径1000米要求；同向平曲线间最短直线3230.97米,反向平曲线间最短直线338.18米,满足规范的要求；凸形竖曲线最小半径为18000米,凹形竖曲线最小半径11081.73米,二者均满足规范规定的一般值；最大纵坡1.99%,未超过规范3%的最大纵坡规定。
总体上,本项目的线形指标均比规范规定的一般值还要大,设计符合性均能满足要求。
3.2速度协调性评价
预测方法
运行速度是指当交通处于自由流状态,且天气良好时,在路段特征点上测定的第85个百分位的车速。
运行速度考虑了绝大数驾驶员的交通心理的要求,以车辆的实际运行速度作为线性的设计速度,从而有效地保证了路线设计要素与驾驶行为的协调性,最大限度地保证车辆的行驶安全。
《公路项目安全性评价指南》以运行速度作为公路安全评价的一个重要指标,利用预测运行速度对项目的路线、路基路面、桥梁、隧道、路线交叉和交通工程及沿线设施进行的评价,《公路项目安全性评价指南》对于运行速度V85的计算方法有两种：
第一种方法：
为交通部运行速度设计方法的研究成果,简称为"模型法",对小客车、大货车均适用。
具体的方法是根据曲线半径和纵坡坡度的大小将整个路线划分为直线段、纵坡段、平曲线段、弯坡组合段等若干个分析单元,每个单元的起、终点作为预测的运行速度的特征点,其中纵坡小于3%的直线段和平曲线半径大于1000米的曲线段自成一段,在本段行驶的车辆均有加速的预期,其余情况为平曲线段、纵坡段、弯坡组合段,根据实际采用值的大小进行运行速度的的调整。
第二种方法：
为修正的澳大利亚计算方法,简称"查表法",仅适用于小客车。
具体的方法是把一条路线划分为若干路段,平曲线大于600米及直线段按直线段考虑,小于600米时,根据半径大小利用给定的表格确定运行速度。
对于纵坡不小于4%或纵坡值不小于3%但坡长大于2000米时进行运行速度的的调整。
协调性评价
速度协调性评价以相邻路段的运行速度的差值△V85来评价
|△V85|〈10Km/h时,运行速度协调性好；
|△V85|为10~20Km/h时,运行速度协调性较好,条件许可,宜调整技术指标；
|△V85|〉20Km/h时,运行速度协调性不良,调整路线平、纵面设计；
本项目按设计车速120Km/h进行设计,最小平曲线采用3000米,最大纵坡值采用1.99%,不管利用两种预测方法的哪一种,各单元的小客车运行速度均可达到120Km/h,大货车运行速度均可达到75Km/h,相邻路段的运行速度没有差值,运行速度协调性良好；但是,由于平、纵面指标较高,在初期运营阶段,由于交通量一般较小,与本项目的设计通行能力相距甚远,一般车辆超速行驶的预期较大,因此,应注意限速标志及措施的设置,提醒驾驶人员超速行驶的危险性。
3.3交通适应性分析
根据项目"工可"报告提供的远景年预测交通量,按照《公路工程技术标准》〔JTGB01—2003、《公路路线设计规范》〔JTGD20-2006和《公路通行能力手册》〔送审稿对本项目高速公路基本路段、纵坡的交通运行情况进行分析。
基本路段服务水平
根据工可报告提供的交通组成与折算系数,可以计算出标准小客车交通转换成自然交通时的换算系数,如下表。
表3-2沿海高速公路交通组成与折算系数
车型
小货
中货
大货
拖挂
小客
大客
2012
2.50%
8.50%
34.60%
32.60%
16.80%
5.00%
2015
2.30%
7.20%
29.60%
37.50%
18.00%
5.40%
2020
2.00%
6.30%
25.00%
40.30%
20.80%
5.60%
2025
1.70%
5.80%
21.20%
46.10%
19.50%
5.70%
2031
1.50%
5.00%
19.20%
48.70%
19.80%
5.80%
折算系数
1.0
1.5
2.0
3.0
1.0
1.5
本节主要对本项目特征年服务
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