地形复杂地段公路改建为城市道路应用技术研究.docVIP

地形复杂地段公路改建为城市道路应用技术研究 　　[摘 要]在张家界市张罗公路鹭鸶湾段改造工程中，采用以高新技术为主导的勘察设计原则，建立高精度的数字三维地面模型，开展一系列的技术研究，解决了公路扩建为城市道路勘察设计中的多项关键性问题 　　 [关键词] 分离式路基，设计，改造，半路半桥 　　 1 引言 　　 随着城镇化进程的快速发展，近城区既有公路改扩建成城市道路将是未来一段时期道路建设的热点，其勘察设计技术更具复杂性和特殊性。特别是山区的城乡结合部，受地形、地物、地质、地貌控制，既有公路改建成城市道路及其复杂。本案采用以高新技术为主导的勘察设计手段，建立高精度的数字化三维数据系统，开展一系列的技术研究，解决一系列公路扩建为城市道路勘察设计中的多项关键性问题。 　　2国内外研究开发现状和发展趋势 　　 在环保日益受到重视的今天，为避免破坏山体、损毁植被、占用河道，在发达国家的山区公路不等高的分离式路基和以桥代路，半路半桥已很常见。半路半桥路段如能做成分离式路基最为合理，如该路段不能或不宜做成分离式路基，应处理好桥侧土压力对桥梁结构的影响。 　　 采用不等高的分离式路基或半路半桥设计方案，可使线形设计因地制宜、安全经济、造型美观、顺应自然且与环境景观相协调。我国已将不等高的分离式路基和半路半桥等的设计理念成功应用于常张高速公路、湖北神宜公路和湖北沪蓉西高速公路等项目，避免了地形受限地段的大填大挖，取得了良好的经济效益和环保效益。 　　 但是，国内在不等高的分离式路基或半路半桥等设计的具体实施过程中，仍然存在许多技术弱点。如路基、山体及挡土墙、桥梁墩台等构筑物间受力影响的分析、路基土压力对构筑物稳定性影响的处理及桥梁施工时对内侧路基的影响等。如能解决上述问题，在道路地形地物复杂地段采用不等高的分离式路基或半路半桥等设计方案，不仅能降低工程造价，还能使得道路的线形设计与地理环境协调一致。随着山区高速公路建设的进一步开展，不等高的分离式路基或半路半桥等的设计理念将会被引入到越来越多的实际工程项目中。 　?? 3 工程实例 　　 3.1工程概述 　　 张家界市张罗公路鹭鸶湾段为二级公路，路基全宽12m，随着城市的发展，张罗公路鹭鸶湾段改建为城市道路已势在必行。张罗公路鹭鸶湾段北依澧水，南临焦柳铁路，北岸为4～13m高恒重式挡墙。特别是820m长的临河段，受两侧地形及地物限制限制，路基加宽困难，需采用路桥结合的形式布置。 　　 　　 　　 　　 3.2方案选择 　　 K1+000～K2+060既有张罗公路为临河傍山段，既有路基宽约12m，本次改造建为双向四车道，为城市Ⅱ级主干道，设计速度为40km/h。老路左侧为陡峭山体，上为焦柳铁路，不能开挖左侧山体拓宽，右侧高差约为20m，下为澧水河道，如拓宽右侧，必然侵占河道，破坏自然环境，综合各方面因素，决定采用半路半桥形式通过，在顺应既有老路线位情况下，对桥梁平纵面进行了优化，以保证线形顺畅并合理避开既有张罗公路沿河挡墙，同时又尽量将桥墩布置在岸坡上，方便施工，较好地满足桥梁同自然景观的协调。 　　 右幅高架桥桥面总宽为： 0.5m(防撞护栏)+8.5m（单向二车道）+0.5m米(防撞护栏)＝9.5m。本桥中心桩号为K1+621.00，桥梁全长1051.0m。全桥平面位于直线及R=1000m、R=1594m的圆曲线上。上部结构：采用42x25m装配式预应力混凝土箱梁，先简支后结构连续体系，全桥共10联，采用多箱单独预制，现浇湿接头的方法施工。下部结构：桥台采用桩柱式桥台，桥墩采用独柱墩，钻孔灌注桩基础或扩大基础。桥梁0号、42号桥台两端通过桥头引道与道路衔接。 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 临河段路幅左侧为陡峭山体，右侧为澧水河道，横断面设计中保留了既有公路挡墙，人行道设计为在既有挡墙上安装预制挑板，合理利用既有空间，横断面布置紧凑合理。 　　 3.3快速获取项目沿线地形地物及老路三维数据系统 　　 我院利用GPS全野外像片控制测量和数字摄影测量成果，结合GPS-RTK放样平面位置，电子水准仪按四等作业规定获取高程数据并与RTK高互为检核，快速获取精确的三维数据系统，满足设计要求，从而克服地形复杂视线不通的困难，缩短测设时间，确保工程进度和测设人员的安全。 　　 3.4确定适宜的方案，归纳和总结复杂地形地段设计方案的经验和规律，为类似工程提供技术支持。 　　 ①通过采用GPS-RTK+电子水准仪技术，精确地获取老路的放样测量和路基路面三维数据，以满足老路改扩建初步设计和施工图设计的精度要求，以便提升工作效率，加快勘察设计进度，保障测设人员的安全。 　　 ②在老路地形地物、平面放样测量和路基路面三