如何在公路建设中节约利用土地?在那些方面可以节地?节地空间有多大? 采取节地措施后是否影响工程质量?运行安全如何保证?西部科技项目课题“节约型交通 公路建设关键技术”共涉及5项公路建设节地关键技术,分别是降低公路路堤高度关键技术、合理的横断面组成要素设计指标优化、互通立交布局与规模优化技术、 服务于小汽车的轻型高速公路节地设计指标体系、服务设施的合理规划与布局。在近日举行的“第四期交通科技大讲堂”上,交通运输部公路科学研究院院长周伟, 在《节约型交通公路建设关键技术》讲座中,对这5项技术一一进行了讲解,以下文中将着重介绍其中的低路堤技术和轻型公路技术。——编者
优化道路设计 合理降低路堤
与国外相比,我国公路路堤相对偏高,根据调研,国内公路路堤填土高度大多在3.7米到4.5米之间,而欧美国家路基平均填土高度是0.5到1.米 ,而且 路基横断面布置灵活,根据地形采用整体式或分离式,力求路线与环境协调,以减少对自然环境的破坏。根据研究,高速公路路堤高度主要受设计洪水位、被交道路 或通航河流净空高度、季冻区冻结深度、中湿状态路基临界填土高度和路基工作区深度几个因素影响。所以要得到合理的路堤高度,一是要优化道路、通道布局设 计,合理布设分离式立交、通道和天桥。二是要选用合理的路基工作区深度。综合考虑道路服务汽车荷载的动应力、路基材料、路基实际受力状态等因素,确定合理 的路基工作区深度。三是要采取措施,控制路基湿度。当路基中湿状态下临界填土高度超过1.5米时,可在路基底部设置防(防水、防冻)排水垫层,减少毛细水 上升高度,降低路堤临界填土高度。除此之外还要科学设计低路堤公路的具体结构和防排水方案。实践表明,通过以上措施,可使公路路堤高度从3.7米到4.5 米降低到3米以下,平均高度下降1米;按照1:1.5边坡坡率计算,可节约土地超过7.5%。
轻型公路节地有六大优势
专供小客车和小货车分向、分车道行驶,而且全部控制出入的多车道公路,这就是轻型公路,这种道路的显著特点之一就是节地。据介绍,在节地方面,轻型公路 较普通公路有六大方面的优势,一是由于不允许大型客货车通行,轻型公路可充分发挥小型车动力性能,可提升高速公路的实际通行能力。二是充分发挥小型车动力 性能,可加大路线纵坡。轻型高速公路纵坡可达7%,对于山岭地区可有效减少占地,研究表明,仅纵坡的改变可使轻型高速公路较一般高速公路节约占地4%到5 %。三是小型车外廓尺寸小,公路横断面减小。由于轻型高速公路服务对象外廓尺寸较小,可在保证提供相同通行能力和安全的前提下,行车道宽度可采用3.5 米、硬路肩可采用3米。研究表明,轻型高速公路较一般高速公路四车道和六车道路基横断面宽度减少7.25%到10.71%,平均减少9.01%,节地效果 明显。四是车辆荷载小,能降低桥梁造价。轻型高速公路车辆荷载较混合公路小,桥梁造价显著降低,研究表明,轻型高速公路桥梁梁高可减小20%到40%;服 务对象变小,可适当降低桥梁净空,采用轻型高速公路下穿或以桥代路的形式也可节约更多土地。五是互通立交节地效果明显。相同运行车速条件下,互通立交主线 技术指标、匝道最小半径、路基宽度等都有不同程度的优化,对比分析显示,轻型高速公路互通立交较普通高速公路立交用地节省11%左右。六是隧道、服务区用 地减少。轻型高速公路技术指标下,隧道净空和横向间距可在满足安全的前提下适当减小,研究显示,轻型隧道可节约用地7%左右;车速提高和车辆尺寸减小,可 减少服务区数量和规模,对比分析显示,服务区用地面积比一般高速公路减少38%左右。项目研究依托长春至双辽高速公路项目中K37~K52段,按轻型高速 公路技术标准进行了对比设计。设计结果显示,轻型高速公路较普通公路可节约用地10.7%,工程造价减少13%。为验证轻型高速公路的技术可行性,项目还 分别进行了纵断面和横断面的仿真实验。横断面评价表明,轻型高速公路横断指标满足安全、快速、舒适性的要求;纵断面爬坡实验显示9%的最大纵坡也能满足安 全行驶要求。
什么情况下应该修轻型公路?项目通过研究提出,既有高速公路改扩建时,可采用增加小型车专用车道的方案,分流小型车辆,将既有高速公路专门用于大中货车 及大客车通行,最大限度地发挥既有高速公路的通行能力。如京津、沪宁、沪杭、广深等通道具有潜在需求。在土地资源非常宝贵的长三角、珠三角、京津等地,建 设轻型高速公路专供小型车使用,可解决小型车交通量猛增的实际需求。在机场高速公路等以小客车为主的公路方案设计时,可采用轻型高速公路的建设理念,提高 土地利用率,提高通道通行能力。在建设城市快速干道或小区间道路时,可建设轻型高速公路。在现有高速公路上方架设轻型高速公路以满足未来以小型车为主的交 通需求,可节约更多的土地。发展轻型高速公路符合我国家用小客车快速发展的趋势和对交通通行安全、快速的要求。
|