山區(qū)高速公路臺階式服務(wù)區(qū)設(shè)計方案研究

翟文光

(云南交發(fā)元創(chuàng)交通工程技術(shù)咨詢有限公司,云南 昆明 650103)

0 引言

近年來,隨著山區(qū)高速路網(wǎng)的完善和建設(shè)理念的創(chuàng)新,山區(qū)高速公路服務(wù)區(qū)建設(shè)取得了迅速發(fā)展,在規(guī)劃選址、設(shè)計、建設(shè)、運營、養(yǎng)護等方面取得巨大成績,并逐漸形成了我國山區(qū)高速公路服務(wù)區(qū)的特點[1]。然而,由于山區(qū)高速地勢險峻、溝壑縱橫,服務(wù)區(qū)選址困難、工程造價高、占地規(guī)模大以及實施難度高等問題成為業(yè)界共識。因此,山區(qū)服務(wù)區(qū)設(shè)計應(yīng)予以高度重視,選擇規(guī)模適用、形式實用和位置適宜的服務(wù)區(qū)是設(shè)計的關(guān)鍵。基于此,本文以云南省玉溪至楚雄高速黃草嶺臺階式服務(wù)區(qū)設(shè)計方案及相關(guān)技術(shù)參數(shù)為例進行探討。

1 山區(qū)高速服務(wù)區(qū)選址原則與布局思路

1.1 山區(qū)高速服務(wù)區(qū)選址原則

(1)服務(wù)區(qū)選址應(yīng)符合區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃和公路總體設(shè)計要求,同時應(yīng)結(jié)合路線線形、地形地貌、環(huán)境條件及運營管理模式等因素進行選址。

(2)服務(wù)區(qū)選址應(yīng)堅持以生態(tài)環(huán)保為前提,以地勢圈地、最大限度集約節(jié)約利用土地為原則。

(3)服務(wù)區(qū)設(shè)計技術(shù)指標、與互通或其他服務(wù)區(qū)等其他設(shè)施間距等,應(yīng)嚴格按照相關(guān)標準規(guī)范設(shè)計。

(4)服務(wù)區(qū)設(shè)計應(yīng)最大限度地與當?shù)仫L(fēng)景旅游資源、自然景觀相結(jié)合,避免“建設(shè)性景觀破壞”。

1.2 山區(qū)高速服務(wù)區(qū)布局思路

1.2.1 服務(wù)區(qū)間距設(shè)置

《公路工程技術(shù)標準》規(guī)定高速公路服務(wù)區(qū)間距宜為50 km,停車區(qū)與服務(wù)區(qū)或停車區(qū)之間的間距宜為15～25 km[2]。主要依據(jù)行車安全、生理需求、汽車耗油量、事故救援、城鎮(zhèn)(鄉(xiāng)鎮(zhèn))分布、區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃、交通發(fā)展趨勢等因素進行綜合考慮。但在上述因素前提下,還需結(jié)合高速公路總體設(shè)計、路線線形、地形地貌、地質(zhì)條件等因素,考慮經(jīng)濟性、適用性、安全性,服務(wù)區(qū)間距可適當調(diào)整[3]。

1.2.2 服務(wù)區(qū)地點設(shè)置

山區(qū)高速公路服務(wù)區(qū)設(shè)置受地形地貌影響較大。以云南省“互聯(lián)互通”工程的78個項目為例,平均橋隧比為65%,有些高速公路路段達到93%。在間斷且有限的路基路段內(nèi),不僅要考慮服務(wù)區(qū)、停車區(qū)間距和選址,還要兼顧互通立交的布設(shè),這是一項需合理統(tǒng)籌、綜合分析的復(fù)雜工作。一般來說,服務(wù)區(qū)設(shè)置地點需綜合考慮自然環(huán)境因素,最大限度地利用城市、城鎮(zhèn)周邊有利環(huán)境條件,有利于修建和養(yǎng)護管理,并具備良好的交通技術(shù)條件。

2 項目概況

玉溪至楚雄高速公路是國家高速公路網(wǎng)中G80廣州至昆明高速公路聯(lián)絡(luò)線G8012彌勒至楚雄高速公路的一段。項目建設(shè)對于改善沿線地區(qū)行車條件、提高運輸效益以及加快區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。其中第3標段主線技術(shù)標準采用雙向四車道,設(shè)計時速為100 km/h,路基寬度為26 m,全線里程約95 km,設(shè)服務(wù)區(qū)2處。黃草嶺服務(wù)區(qū)距離前后服務(wù)區(qū)的間距分別為39 km和22 km,采用單向單車道匝道,匝道設(shè)計時速為40 km/h,路基寬度為9 m,服務(wù)區(qū)間設(shè)通道相互連通。

3 臺階式服務(wù)區(qū)方案設(shè)計實例分析

3.1 周邊環(huán)境因素

路線沿V谷山腳布設(shè),左右側(cè)各有機耕道沿坡腳設(shè)置,機耕道旁敷設(shè)約3 m×3 m明溝,用于排出降水和農(nóng)田灌溉。服務(wù)區(qū)布設(shè)不可避免地占用原溝渠,排水設(shè)計(包括施工期間的排水)是該服務(wù)區(qū)設(shè)計的重點。黃草嶺村寨位于沿線右側(cè)山坡,村寨有10 kV和220 V電線若干,設(shè)計需綜合考慮拆遷問題。黃草嶺服務(wù)區(qū)依地形而設(shè),左右側(cè)服務(wù)區(qū)錯位布置。因此,圍繞如何排水及最大限度地減少拆遷,考慮了三種方案:方案一:明溝+臺階式方案;方案二:縱涵方案;方案三:過水隧道方案。

3.2 方案對比研究

3.2.1 明溝+臺階式方案

左右側(cè)服務(wù)區(qū)前均設(shè)置一道明溝,兩明溝間設(shè)置暗溝進行連接,平面設(shè)計見圖1。明溝為梯形,尺寸為4 m×4 m,總長880 m,溝底縱坡-0.8%,溝體采用鋼筋混凝土進行澆筑,并每間隔2 m設(shè)置橫梁支撐,見圖2。暗溝共設(shè)三道,尺寸為6 m×5 m,總長400 m。由于明溝溝底高程較低,且服務(wù)區(qū)兩側(cè)均為高大山體,若直接在明溝溝頂高程處設(shè)置服務(wù)區(qū)場坪,則會造成大量山體開挖,產(chǎn)生高陡邊坡,增加工程造價和實施風(fēng)險,同時會造成大量房屋拆遷,增加改移老路工程。因此為減小工程實施風(fēng)險,將服務(wù)區(qū)外側(cè)整體抬高,兩側(cè)服務(wù)區(qū)場坪均采用上下臺階式方案,在服務(wù)區(qū)內(nèi)部各設(shè)置一排擋土墻,同時采用2%的橫坡將場坪外側(cè)邊緣抬高,在利于排水的同時,進一步降低挖方邊坡高度。左側(cè)服務(wù)區(qū)上下臺階最大高差為6 m,右側(cè)最大高差為5 m。由于明溝限制,兩側(cè)服務(wù)區(qū)均不設(shè)置貫通車道。

圖1 明溝+臺階式方案平面設(shè)計圖

圖2 支撐橫梁斷面設(shè)計圖(m)

3.2.2 縱涵方案

縱涵基本沿原溝渠走向布設(shè),總長1 005 m,平均縱坡-1.153%,尺寸為6 m×5 m,縱涵起終點順接原溝渠,左右側(cè)服務(wù)區(qū)均設(shè)置貫通車道?？v涵方案平面設(shè)計圖見圖3。

圖3 縱涵方案平面設(shè)計圖

3.2.3 過水隧道方案

過水隧道沿左側(cè)服務(wù)區(qū)邊緣邊坡塹頂外進行設(shè)置,總長約875 m,平均縱坡-1.209%,尺寸為5 m×5 m,過水隧道起終點順接原溝渠,左右側(cè)服務(wù)區(qū)均設(shè)置貫通車道,過水隧道方案平面設(shè)計圖見圖4。

圖4 過水隧道方案平面設(shè)計圖

3.3 方案對比分析(表1)

表1 方案對比分析表

經(jīng)過表1對比分析可知,明溝+臺階式服務(wù)區(qū)方案在降低工程實施風(fēng)險、便于后期養(yǎng)護維修、增加立體美感等方面具有優(yōu)勢,推薦本服務(wù)區(qū)設(shè)計方案采用該方案。

4 結(jié)語

玉楚高速公路黃草嶺服務(wù)區(qū)在方案布置過程中,受總體規(guī)劃、走廊帶、地形地質(zhì)等條件影響,采用臺階式設(shè)計方案,具有獨特的設(shè)計風(fēng)格。臺階式服務(wù)區(qū)設(shè)計不僅節(jié)約用地,減少征地拆遷規(guī)模,同時可有效降低項目實施風(fēng)險,增加服務(wù)區(qū)立體美感。實現(xiàn)滿足旅客使用需求、增加高速公路經(jīng)營者收益、有效助推當?shù)亟宦萌诤习l(fā)展等多重目標。