贵阳至遵义高速公路改扩建关键技术与创新设计

李景成;李曙平;商敏

【摘 要】针对山岭区提高公路等级的改扩建工程地形条件复杂、新旧公路设计标准跨度大等特点,结合贵遵高速公路改扩建工程实例,就如何充分利用、整合老路资源,贯彻典型示范工程设计理念,灵活应用技术指标等方面的创新设计进行了归纳和总结.

【期刊名称】《交通科技》 【年(卷),期】2010(000)005 【总页数】3页(P39-41)

【关键词】山岭区;道路升级改造;典型示范工程;创新设计 【作 者】李景成;李曙平;商敏

【作者单位】中交第二公路勘察设计研究院有限公司,武汉,430056;中交第二公路勘察设计研究院有限公司,武汉,430056;内蒙古东达蒙古王集团公司,鄂尔多斯,014300 【正文语种】中 文

贵阳至遵义高速公路扎佐至南白段是渝湛国道主干线在贵州境内的重要组成部分，也是贵州省骨架公路“二横二纵四联线”的重要组成路段。原有道路为二级汽车专用公路标准，设计速度40 km／h，路基宽度为12.0m，路段总长90.924km。改扩建采用山岭区双向4车道高速公路标准［1］，设计速度80km／h，路基宽度

24.5m，老路利用为分离式路基的宽度维持12m，桥涵设计车辆荷载为公路－I级。路线设计里程84.5km，改扩建共设大中桥13 730m／34座，隧道2 982m／8道，互通6处，概算总额30.415亿元，平均3 602万元／km。项目于2005年6月完成施工图设计，2007年12月建成通车［2］。 1 项目设计主要特点

（1）本项目是国内第一条山岭区二级公路升级改扩建为山岭区高速公路工程，本项目成功探讨了一种西部地区公路升级改造新模式，对山区公路改扩建模式、设计方法、技术指标、安全理念、施工组织等方面进行了有力的创作和实践。 （2）本项目是交通部2004年首批典型示范工程，设计过程坚持科学发展观，贯彻“安全、环保、舒适、和谐”的原则，大胆创新创作，真正起到示范作用。 （3）本项目是红军长征之路，围绕“绿色之路、红色之旅”进行了道路人文创作设计的探索与实践。

（4）依托本项工程同步展开了多项课题研究，对山区道路改造升级的方式、方法、手段等进行了系统归纳，具有极强的推广意义。 2 典型示范工程设计理念的创新与实践

（1）明确建设目标，树立创作理念。根据贵州省交通厅提出的“质量优良、系统全优”高速公路建设目标，结合贵州地形地质复杂特点以及项目沿线自然和人文环境，遵循“安全、环保、舒适、和谐”的原则，树立创作设计的理念，把本项目建成“资源节约、环境友好”的高速公路。

（2）突出运行安全思想，灵活运用设计指标。根据新线段与老路利用段的差异性，结合地形、地质条件，突出运行安全思想，灵活应用技术指标，注重全路段线形标准的连续性和均衡性，线性设计力求“顺势而为”。如核桃箐段突破常规，新建分离式右线2次分别下穿、上跨利用为左线的老路，贴近自然，带来了良好的视觉效果。

（3）设计多种路基形式，最大限度保护自然山体和基本农田。路基断面设计突出环保意识，综合路基稳定、控制高填高度、少占良田、行车舒适等因素，在老路利用段和新建半幅段，依地形地质条件顺势组合成完全分离式路基、小间距平纵分离、纵面分离、半路半桥等多种路基形式，在山岭区实现填方高度不大于20m，路中心挖方深度控制在30m以内。

（4）保障通行能力和营运安全。山岭区高速公路片面追求高标准是与典型示范工程设计理念相违背的。因此在合理运用平纵面低限指标路段，采取了放缓边坡、清理老路障碍物、增大超高、设置爬坡车道、避险车道、保留老路外侧港湾停车带、完善交通工程设施等多种措施。

（5）打造红色旅游景观道路。沿线红色旅游资源丰富，息烽集中营和遵义会议旧址是著名的爱国主义教育基地，乌江镇树立有长征强渡天堑的红军纪念碑。按遵循服务社会、自然性原则，路线布设和景观设计重在保护、利用，如设置清晰明确的旅游标牌，在乌江服务区开发红色旅游景区等。 3 山岭区改扩建创新思路 3.1 总体设计思路

（1）灵活设计改扩建方式。对于老路技术指标低、绕曲大，或与城市规划有较大冲突的段落（如息烽段、乌江段），采用舍弃老线设置新线方案；对于复杂地形条件下可利用的段落，为避免高填深挖，提高老路利用率，针对性采用分离式路基；对于地形条件较好，依据老路线形指标采用单侧或双侧加宽方式。

（2）合理运用技术指标。根据原有道路的线形指标及其组合，对运行速度进行安全性评价，确定老路的可利用段落。

① 平纵面低限指标应用原则。老路利用为分离式半幅，最小平曲线半径不小于极限值（R＝250m），最大纵坡可增加到6%，直线长度限制值可适当降低，并通过完善交通工程设施等多种措施保证车辆营运安全。

② 超高值标准放宽原则［3］。老路大于等于600m的平曲线半径没有设置超高，在进行安全论证后，超高渐变率可适当放宽；对纵坡较大、平曲线半径较小的下坡路段，超高值按提高一级取值。

③ 确保停车视距要求。老路利用段视距往往得不到保证，通过放缓边坡、适当清理障碍物进行视距切割。

④ 提高老路通行能力措施。老路利用为分离式路基半幅时，其路基宽度12.0m，但满足规范低限净空标准，即硬路肩宽度在1.5～2.5m之间，通过保留外侧港弯式停车带也可以提高通行能力。

⑤ 改扩建互通范围主线指标的采用。对交通安全敏感部位（互通匝道与主线的鼻端至加减速车道起终点段）的平纵指标必须满足规范要求，而对此之外的段落，主线指标按一般要求控制。

（3）施工期交通保畅措施。贵遵二级公路为收费公路，改扩建要求施工期间不中断交通，设计针对不同的改扩建方式采取相应的保通方案。① 全幅新线段，对应现有二级路继续维持交通；② 分离式路基扩建，按施工工序，交替开通老路和新线交通；③ 单侧或双侧拼宽，设置临时辅道，将车流引入平行的210国道，并对影响通行能力的路段局部改造。

（4）地方路网的规划衔接。本项目建成通车后，设置了必要的连接线，连通不具备利用条件的贵遵二级路和G210国道，大大提高了区段内210国道的技术标准和通行能力，相应段落的210国道改作乡村道路，使得通道内公路等级分布更趋合理。

3.2 路基路面设计创新技术

（1）填石路基拼接技术。沿线挖方以石料为主，老路多采用了填石路基，改扩建拼宽段对应填石路基拼接。为降低施工难度，设计中摒弃传统的挖台阶方式，在码砌坡面采用掏洞设石笋方法进行拼接，同时在上、下路床（填料为土质）底部设置

土格室。该技术简化了施工工艺，较好地控制了新老填石路基差异沉降。 （2）老路沥青再生利用技术。老路利用段因路面结构强度低，以及纵面和超高值的调整，需重新设置路面结构层。设计遵循环保理念对原有路面材料进行了回收利用，将老路沥青面层采用铣刨机铲除、辗碎，再集中，按设计配合比掺合级配碎石、水泥后作为新建路面的基层调平层。沥青再生利用技术避免了路面废料对环境的污染，节约了工程造价，社会效益显著。

（3）路堑边坡自然防护设计。沿线出露底层以灰岩为主，新建挖方段边坡坡率采用贴切自然的圆弧过渡，尽量不设置上挡墙；根据岩层构造方向，逆层采用主动防护网，种植灌木遮挡；顺层采用多层防护与生态植被防护相结合方式。对老路利用段已经稳定的边坡，只要对行车视距无影响，视具体情况不处理或清除危岩后加挂柔性防护网即可，见图1。

图1 路堑边坡防护及蝶形盖板边沟图

（4）蝶形盖板边沟。挖方段路肩排水边沟从安全和视觉效果方面进行了改进，边沟盖板由常规的矩形设计为浅蝶形，低填浅挖路段设置暗埋式碟形排水沟，形成流畅优美的视觉效果的同时，提高了公路容错功能，见图1。 3.3 桥梁设计创新技术

积极探索，创新桥梁结构形式和设计手法，因地制宜，就地取材，节省了工程投资，产生了良好的社会经济效益。

（1）乌江特大桥设计创新［4］。乌江特大桥在乌江渡电站下游2km跨越乌江干流，主桥为106m＋2×200m＋106m预应力混凝土连续刚构（见图2），主墩最高达151m，桥梁全长1 446 m。①该桥是同期国内已建成同类桥梁的最高墩，设计采用左、右半幅横向整体双薄壁空心墩型，大大提高了墩柱横向刚度，减小了横风抖振振幅，提高了行车的舒适性和安全性；② 鉴于当地河沙匮乏，研究并采用当地机制山砂代替河砂配置大桥混凝土材料及保证质量措施，降低工程造价，确

保工程进度。 图2 乌江特大桥

（2）老桥叠合梁加固设计技术。原有道路桥梁设计车辆荷载为汽车－超20级、挂车－120。为充分利用老桥资源，对现有梁桥进行加固设计，首次大规模采用重新铺设桥面现浇层并竖向植筋的叠合梁技术，并辅以裂缝注浆、粘贴纤维板等手段处治老桥病害，提高了桥梁承载力，满足设计荷载标准。

（3）极具特色的支线上跨桥梁。支线上跨桥结构型式综合考虑主线平纵线形、路基填挖横断面，以及周边地形等条件对视觉效果的影响。上构轮廓简洁明快，下构桥台尽量隐入挖方边坡，将桥梁景观特色融入自然，为高速公路增添亮点。 4 数字化勘察设计在改扩建工程中的应用

数字化勘察设计技术在本项目的应用成功地解决了部分关键技术问题，缩短了测设周期，大大提高了设计质量。数字化勘察设计技术以数字摄影测量获取的三维地形数据为基础，将修正后的数字地面模型用于路线方案比选和初步设计；利用GPS－RTK和电子水准仪获取路面三维数据，通过测量和推算路基的特征线，建立了高精度的路基数字模型；将修正后的航测数模与高精度路基数字模型叠加融合，合成的DTM精度极高，满足改扩建公路路幅拼接、纵面接坡等施工图设计要求；建立全线的三维设计模型，通过叠加真实影像形成景观模型，可进行动态浏览。 5 结语

既有公路改扩建勘察与设计在内容和技术上都是新建高速公路的延伸、扩展，而山岭区道路升级的改扩建工程还要兼顾考虑新旧技术标准的差异以及复杂的地形条件。本项目在借鉴平原区高速公路扩建工程的基础上，对山区公路改扩建模式、设计方法、技术指标、安全理念、施工组织保障、景观建设等方面都进行了有力的探索和实践，期望对国内类似项目起到一定的参考作用。 参考文献

［1］JTG B01—2003公路工程技术标准［S］.北京：人民交通出版社，2003. ［2］中交第二公路勘察设计研究院有限公司 .贵遵高速公路扎佐至南白段改扩建工程可行性研究报告［R］.武汉：中交第二公路勘察设计研究院有限公司，2004. ［3］廖朝华，王家强 .高速公路扩建工程设计关键技术探讨［C］∥2004年改扩建公路工程勘察设计交流会论文集，2004.

［4］陈毅民，黄古剑 .贵遵公路乌江大桥设计［J］.桥梁建设，2008（4）：47－50.