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青岛-银川公路冀鲁界至石家庄段. 初步设计汇报. 河北省交通规划设计院. 总体设计. 第一部分:概述 第二部分:设计段落划分及组织情况 第三部分:设计标准及总体设计原则 第四部分:全线工程概况. 第一部分:概 述. 项目简介 地理位置。 “ 五纵七横 ” 国道主干线之一 . 河北省 “ 四纵四横十条线 ” 主骨架的重要组成部分。 与石太、石安高速公路一起形成石家庄市的闭合高速外环。 工作阶段 省院完成的工可报告于 2001 年 12 月 31 日通过了交通部的审查。 初测外业: 2001 年 11 月~ 2002 年 1 月
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青岛-银川公路冀鲁界至石家庄段 初步设计汇报 河北省交通规划设计院
总体设计 • 第一部分:概述 • 第二部分:设计段落划分及组织情况 • 第三部分:设计标准及总体设计原则 • 第四部分:全线工程概况
第一部分:概 述 • 项目简介 • 地理位置。 • “五纵七横”国道主干线之一. • 河北省“四纵四横十条线”主骨架的重要组成部分。 • 与石太、石安高速公路一起形成石家庄市的闭合高速外环。 • 工作阶段 • 省院完成的工可报告于2001年12月31日通过了交通部的审查。 • 初测外业:2001年11月~ 2002年1月 • 外业验收:2002年1月28日~30日 • 初步设计:2002年3月中旬完成
第二部分:设计段落划分及组织情况 为加强各专业的协调和统一,成立了青银公路设计总体协调组。多次召开设计协调会,对省、部专家的审查意见和厅领导的指导意见进行了认真研究和执行,通过了《初设要求及规定》、《初步设计文件编制规定》、《概算编制细则》、《初步设计文件汇总册编制规定》,统一了本项目的设计原则和技术指标,确定了设计指导思想,为顺利完成初步设计打下良好的基础。
河北省交通规划设计院 主体工程 中交第二公路勘察设计研究院 总 体 设 计 界 面 划 分 中国公路工程咨询监理总公司 河北省建筑设计研究院 交通工程及沿线设施 交通部公路科学研究所 环境保护 河北省交通规划设计院
第三部分:设计标准及总体设计原则 • 设计标准 双向四车道高速公路 计算车速120公里/小时 路基宽度28米 • 总体设计原则 满足高速公路使用功能的前提下,尽量降低路基高度,尽量降低造价
第四部分:全线工程设计概况 1、路线及技术指标的运用情况 2、起终点情况 3、桥涵 4、交叉工程 5、交通工程及沿线设施 6、环境保护 7、设计概算
青岛-银川公路冀鲁界至石家庄段 清河—赵县分段 初步设计汇报 河北省交通规划设计院
汇报内容 一、可研报告及《审查意见》的执行情况 二、沿线自然地理概况 三、路线 四、路基、路面及排水 五、桥梁、涵洞 六、路线交叉 七、筑路材料 八、设计概算 九、问题及建议
一、对交通部《审查意见》的执行情况 1、技术标准按工可报告审查意见执行。 2、路线在工可报告确定的主要控制点间布设,局部路段进行了优化比选。 3、互通式立交在工可方案的基础上进行了多方案比选。 4、穿越新河分洪区段构造物设置规模委托水利部门进行了专门研究。 5、在满足功能要求的前提下,尽量降低工程造价。
二、沿线自然地理概况 • 地形、地貌 路线位于河北平原,沿线地形平坦,地势为路线起、终点高,中间低,地面高程在25~44m之间。 • 区域地质稳定性评价 ●路线位于河北平原地震带中南部,地震影响主要来自邢台余震。 ●河北平原地震带未来百年发生6级以上地震的可能性很小。2002年4月22日发生在临城、隆尧一带的4.7级的地震证实了这种结论。 • 地震基本烈度采用 清河、威县Ⅵ度区,南宫、新河、宁晋、赵县Ⅶ度区。其中有27公里(K79+000-K106+000)处于7.5级地震区。 • 工程地质评价 整个线路工程地质条件良好,为古河道冲积平原区,无重大不良地质现象。
三、路线 路线基本上在《工可报告》确定的路线走廊及主要控制点间布设,在以下路段进行了路线方案比选。 1、清河段(K0+000—K28+628.412) 2、清河陈庄段(K1+650—K9+300) 3、新河段(K69+780-K95+906.652) 4、宁晋、赵县段纵断比较(K95+010-K135+502 )
1、清河段(K0+000—K28+628.412) • 本段共布置正线(清河南)、A2线(清河北)两个路线方案 • 正线方案路线全长为30.537公里。 • A2线方案路线全长为28.661公里。 • 路线方案比选主要是路网连接的比较. • 清河县主要交通流为邢台、石家庄方向,正线方案与主交通流方向一致,便于与规划的邢清高速公路连接,符合河北省公路网整体布局。 • A2线与邢清公路连接困难,邢清公路建设里程增加5公里。
2、清河陈庄段(K1+650—K9+300) • 受起点位置及路线与308国道交叉等因素制约,布置正线、A线两个路线方案。 • 正线方案在陈庄南经过,与308国道的交角为25°,路线全长为7.65 Km。 • A线方案在陈庄北经过,与308国道的交角为30°,路线全长为8.047 Km.
3、新河段(K69+780-K95+906.652) • 路线穿越河北平原地震带,考虑滏阳新河、新河县城等因素影响,布置正线、B线两个路线方案。 • 线位穿越河北平原地震带, 1966年发生邢台大地震,震中距B线(工可推荐方案)线位约7.5公里。 • 初设阶段对这段工程地质进行了航测遥感分析,B线(工可推荐方案)有7公里长的路段位于工程地质不稳定区。分析结论建议将艾辛庄附近工可推荐线北移2公里。
3、新河路段(K69+780-K95+906.652) • 正线方案在官里庄与平头楼之间跨滏阳新河、308国道,路线长度26.127公里。 • B线在荆庄与西杨庄之间跨滏阳新河、308国道,路线长度25.230公里。
4、宁晋、赵县段纵断比较(K95+010 — K135+502 ) • 宁晋-赵县段沿线地形简单,无影响路线布设的重大地形地物及重要城镇。为进一步降低路基高度,减少工程造价, 提出了敞篷式通道的设计方案,拟定两个纵断方案进行同等深度比较。 • 正线方案,通道下挖深度不超过1米,保证通道内自然排水和行人的通行。 • 正线方案对现有道路改动较小,地方车辆通行较方便,容易实施。 • Z线方案,二等、三等通道采用敞棚式通道,设置敞篷式通道后高速公路路基平均高度仅1.5米。通道洞口设置混凝土雨棚,使下挖的通道内不被水浸。 • Z线方案对现有道路改动较大, 通道下挖2.0~2.5米,通道两侧引道长约70~100米,纵坡2%~3%,实施难度较大。
4、宁晋、赵县段纵断比较(K95+010 — K135+502 ) • Z线土方和占地较正线减少,造价较正线略低。 • Z线方案是为了优化纵断线形、降低路基高度、减少路基病害,而提出的一种比选方案。低路基具有许多优点,并且少占耕地和降低工程造价。但敞棚式通道没有修建的经验,因此,Z线方案作为比较方案提出,仍推荐正线方案。
四、路基、路面及排水 • 路基标准横断面 • 路面结构论证 • 防护工程 • 路基、路面排水 • 不良地质地段及处理方案 • 取土方案
五、桥梁、涵洞 • 桥涵设计标准 • 桥涵设置概况 • 沿线水系及行洪评价 • 特大、大桥方案比选 • 中、小桥涵结构型式选择
六、路线交叉 • 路线交叉的分布及设置概况 • 互通式立交 • 分离式立交 • 通道及天桥
七、筑路材料 • 碎石:从获鹿、隆尧山口镇料场获得。 • 路面抗滑层碎石:鹿泉荷莲峪石料厂的安山岩、保定易县的玄武岩。 • 块、片石:获鹿的白鹿、石井、黄岩及隆尧的山口镇料场。 • 砂:采用临城邓底、正定南楼两处砂场的天然砂。 • 石灰:一处料场位于井陉上安镇,另一处为隆尧山口镇。 • 粉煤灰:采用石家庄电厂、邢台电厂的粉煤灰。 • 钢材,沥青,水泥,木材从石家庄和邢台采购. 本设计路段,属平原微丘区,沿线筑路材料缺乏,均需远运,才能满足工程需要。
八、设计概算 • 推荐方案建设里程137.96公里,概算总投资28.556亿元(不含交通工程及环境保护),平均每公里造价2100.3万元 。
九、问题与建议 ? 与邢清高速公路设计界面的划分 ? 与106国道设计界面的划分
汇报结束 谢谢大家
1、路线及技术指标的运用情况 路线全长184.8公里(含山东省境内520米)。经过2市8县36个乡镇,永久占地18519亩;平均每公里土方9.3万立方米,平均路基高度2.95米。 平曲线最小半径3000米, 最大半径8500米,直线最大长度4400米,平曲线长占路线总长61.5%。 最大纵坡2.067%,最小纵坡0%,最短坡长300米, 平均坡长625米。 凸竖曲线最小半径18000米,凹竖曲线最小半径12000米,竖曲线占路线总长54.8%. 与推荐线做同深度比较的共有5段,清河、南宫段1段8.047公里,南宫、赵县1段25.230公里,栾城、鹿泉3段共55.706公里,共长88.983公里,占推荐线总长的48.3%。
2、起终点情况 起点:冀鲁交界的卫运河,根据两省协议,接线位于河北省境内的劝礼与山东省境内的珠泉屯之间。为便于设计、施工、管理,确定卫运河特大桥山东端桥头为本路段起点。 终点:石家庄西侧石太高速公路申后互通式立交西2km处,与石太高速公路以互通立交形式相连接。
3、桥涵 • 路线经过的主要河流共9条及总干渠一条,分别是卫运河、清凉江、索泸河、西沙河、滏东排河、滏阳新河、滏阳河、运粮河、洨河和南水北调总干渠。 • 全线共设特大桥2座,大桥7座,中桥18座,小桥37座,涵洞127道。 • 2座特大桥分别是卫运河和滏阳新河.
4、交叉工程 • 与等级公路相交共43处,与高速公路及一级路相交共6处,分别是规划邢清路,106国道,308国道(栾城境内),石安高速,107国道(窦妪),石太公路。 • 与铁路相交共2处,分别是京九铁路和京广铁路。 • 全线共设10座互通, 威县互通立交与规划垂杨公路交叉按预留设置. • 全线共设通道140处、天桥28处。
通道设置密度 表中数据含互通构造物
5、交通工程及沿线设施 • 全线设服务区三处(清河K6+900、南宫K61+600、赵县K133+500),停车区一处(宁晋K103+200);省界位置设主线收费站1处(K3+000),互通收费站8处。
6、设计概算 • 总概算45.282亿元,平均每公里2450.3万元。
路基标准横断面 • 根据交通部对《工可报告》审查,本项目采用双向四车道高速公路标准,计算行车速度为120公里/小时,路基采用整体式断面,路基宽度为28.0米。
路面结构论证 面层: • 厚度:推荐方案为15cm(4cm上面层+5cm中面层+6cm下面层),比较方案为18cm(5cm上面层+6cm中面层+7cm下面层)。 • 上面层级配类型采用AK—16A,采用改性沥青,并适量掺加纤维。 • 中、下面层均采用密级配沥青混凝土,沥青均选用70号普通沥青。 基层 • 上基层:水泥稳定级配碎石 • 下基层:石灰粉煤灰稳定级配碎石 底基层 • 选用二灰土(石灰、粉煤灰)。 ?
防护工程 • 一般路段: • 高度小于4.0米,植草防护。 • 高度4米以上,混凝土网格防护,网格内植草绿化。 • 新河分洪区 • 浆砌片石护坡。 • 三维土工网垫撒草籽方案的比选 • 工程造价与网格防护相比要经济一些,但北方干旱少雨,养护费用较高。 • 边坡高度大于4米时,受暴雨冲刷的防护效果未得到充分验证,不宜大面积采用,施工期间可以做试验路段积累经验。
路基、路面排水 • 路基排水 • 采用边沟、排水沟、急流槽等排水设施。 • 路线所处平原区,排水无出路的地段,排水沟兼起蓄水蒸发池的作用。 • 路面排水 • 表面水:采用沥青砂拦水带配泄水槽的集中排水方式。 • 层间水:在路肩位置(基层上)设碎石排水层,排除渗入路面结构内部的自由水。
不良地质地段及处理方案 • 淤泥质土 • 根据厚度、埋深采用深层水泥搅拌桩处理。 • 砂土液化 • 宁晋东部、新河区段,地下水埋藏较浅,地震烈度Ⅶ度,对有松散粉砂层存在的路段采用振冲碎石桩处理路基。 • 关于路基的CBR值 • 根据沿线取土所作的CBR试验来看,K0+000~K86+500段CBR普遍低于4.0(局部路段仅为1.5),占路线总长度的64%。为提高路基强度,一方面是路基清表后用振冲压路机碾压,另一方面是路基掺灰处理,路基上路床掺加6%石灰,下路床掺加4%石灰。 • 行洪区路基高度的确定 • 防洪评价结论提供的设计洪水位为28.2米,按照《公路路基设计规范》要求,最小路基高度确定为29.0米,平均路基高度3.3米。
取土方案 • 路线位于河北平原区,沿线地形平坦,路基取土困难。根据外业调查结果,结合地方实际情况,初步提出两个取土方案: • 有条件时尽量采用挖沟渠、鱼塘集中取土。 • 路基两侧浅挖宽取,取土后复耕。
桥涵设计标准 • 桥梁设计荷载 • 汽车-超20级,挂车-120。 • 地震基本烈度 • Ⅵ~Ⅶ度。 • 设计洪水频率 • 特大桥1/300,其余1/100。 • 桥梁横断面 • 桥梁分上、下行两幅并列的独立桥,每幅桥宽13.5m 。
桥涵设置概况 • 本段路线长度137.96公里,共设置特大桥2座,大桥6座,中桥15座,小桥20座,涵洞50座。
沿线水系及行洪评价 • 沿线水系 • 路线跨越的河流有:卫运河、清凉江、索泸河、西沙河、滏东排河、滏阳新河、滏阳河,均属海河水系。 • 滞洪区分洪方案 • 路线邻近滏阳河流域中游滞洪区, 滞洪区汇集了河北省东南部大小支流河道20多条。 • 超过50年一遇由东围堤分洪口门分洪。 • 洪水在新河县穿过拟建高速公路, 分洪区流过高速公路的宽度约为9公里。 • 行洪通道规模 • 行洪通道规模按500米、700米、1000米三种做水流模拟试验,经过分析计算,推荐行洪通道按净空700米设置。 • 在滏阳新河以东包括滏东排河在内不少于500米,其余200米根据沿线的地形特点,结合高速公路通道、桥涵的设置情况分开布置。
特大、大桥方案比选 卫运河特大桥 • 流域及河段特征 • 卫运河上游两大支流分别为漳河、卫河,两河在馆陶汇合后称卫运河,四女寺枢纽以下分为南运河和漳卫新河两条入海通道。 • 卫运河通航标准为VI级航道,桥下净宽50m,净高7m,最高通航水位30.0米,主河道靠近山东侧。 • 青银高速公路跨越卫运河位置,河道堤距850米,堤顶宽度8米。63年洪水在卫运河相当于五十年一遇,三百年一遇设计流量6800 m3/s,设计水位36.00米。 • 桥型方案比选论证 • 桥孔布设为31孔(6×25+40+60+40+22×30米),主桥孔径为40+60+40米,两侧引桥分别为6×25和22×30米,桥梁全长956.04米。 • 主桥采用现浇预应力连续箱梁与预应力连续刚构进行比较,引桥采用 预应力混凝土连续箱梁与预应力混凝土T梁。下部结构为柱式墩台、桩基础。 • 经比较,两方案造价基本相等,预应力连续箱梁施工简便,因此推荐预应力连续箱梁结构。
特大、大桥方案比选 滏阳新河特大桥 • 流域及河段特征 • 滏东排河紧傍滏阳新河,修建一座特大桥,同时跨越两条河流。 • 滏阳新河、滏东排河均为人工开挖的泄洪河道,桥位处河道顺直规则。 • 桥长的确定 • 滏阳新河三百年一遇规划设计流量5700立方米/秒,设计水位距现状堤顶40cm;滏东排河百年一遇设计流量724立方米/秒。 • 桥梁全长跨越滏阳新河、滏东排河, 滏东排河一侧根据滏阳新河分洪区过水面积要求予以加长。 • 桥型方案比选论证 • 本桥特点是桥梁长度较长,结构简单。桥型方案选择时主要考虑造价经济、施工方便。桥孔布设为68孔(58-30+4-40+6-30米),跨主河槽孔径为4孔40米,其它64孔跨径均为30米,桥梁全长2085米。 • 上部结构拟定预应力混凝土箱梁和预应力混凝土T梁两种方案进行比较,采用先简支后连续方案,下部均采用双柱式墩,肋板台,钻孔灌注桩基础。 • 经比较,两方案造价基本相等,箱梁方案整体刚度好,施工方便,选择预应力混凝土连续箱梁为推荐方案。
大桥方案比选 • 6座大桥分别是清临渠,丰收渠,清凉江,索泸河,西沙河,滏阳河,桥位处地形简单,经水文计算确定桥长,桥梁采用20、25 米跨径。 • 上部结构均采用先简支后连续体系,选择预应力混凝土连续箱梁与预应力混凝土连续空心板进行比较,箱梁方案较空心板方案造价经济,材料省,所以,选择预应力混凝土连续箱梁方案作为上部结构推荐方案。 • 桥梁基础采用钻孔灌注桩,墩台均采用现浇钢筋混凝土结构。
中、小桥涵结构型式选择 • 中桥均为跨越人工排灌渠设置。布孔以不降低排灌能力为原则全宽跨过。上部构造采用13m、16m连续空心板。下部构造为柱式墩、台,钻孔桩基础。 • 小桥功能主要是行洪和排灌。上部结构主要采用6、8、10米空心板,基础根据地质情况采用轻台或桩基础。 • 涵洞跨径采用2~4米,结构型式采用钢筋混凝土盖板涵或箱涵。
路线交叉的分布及设置概况 本项目所在地区现有公路网较发达,与本项目交叉主要道路有规划邢清高速公路、106国道、邢德公路、神无公路、308国道、定魏公路、藁赵公路等。国、省道一般为一级或二级,县道为二级或三级(规划二级)。 • 与公路交叉, 分离式立交22座,其中,主线上跨14座,主线下穿8座。 • 与铁路交叉一处,为京九铁路, 设主线上跨分离式立交1座。 • 沿线农业生产发达,农田道路纵横交错。共设置天桥28处,通道140处。
互通式立交 • 清河互通 • 南宫互通 • 新河互通 • 宁晋互通 • 赵县互通
清河互通 • 清河互通兼具服务型和枢纽型互通功能。作为服务型互通主要是为清河县出入青银高速公路集散交通;作为枢纽型互通主要是连接了邢清高速公路,使高速公路之间的交通得以转换。 • 被交路邢清高速公路是河北省公路网“四纵、四横、十条线”中的一线,设计时速100Km/小时,路基宽26m,起点为石安高速公路邢台南互通,终点与清河境内青银高速公路相连,长约100公里。2001年12月完成了预可报告,并通过了省计委组织的专家评审。邢清高速公路拟分二期修建,一期修建至威县,路线长度约70公里,计划于2003年开工。二期约30公里,修建至清河终点。因此清河互通按分期实施。