2022年高速公路设计方案优化指南.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高 速 公 路 设 计 优 化 指 南中建二局土木工程有限公司名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录一、总体原就 错误！未定义书签；1.1 编制目的 错误！未定义书签；1.2 总体要求 错误！未定义书签；二、路线设计 . - 1 -三、路基路面及排水设计 . - 2 -3.1 路基设计 - 2 -3.2 路面设计 - 4 -3.3 排水防护设计 - 5 -四、桥涵设计 - 7 -五、立体交叉设计 - 10 -5.1 分别式立交设计 - 10 -5.2 互通式立交设

2、计 - 11 -名师归纳总结 六、交通工程及沿线设施设计- 12 -第 2 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 高速大路设计优化指南一、路线设计1.1 平面线形布设应顺应地势的变化,不宜追求高标准,平曲线半径不宜超过 9000m；在确保安全的前提下,可以采纳带缓和曲线的小半径平曲线,（建议选用超高值在 3km 以内；2 3之间的半径）,平曲线长度宜掌握在1.2 平面线形设计时需要兼顾纵断面设计；纵断面变坡点应与高程控 制点重合；对影响工程规模的特别路段,适当降低纵断面指标；桥头纵坡 宜掌握在 2 3之间,选用符合视距要求的竖曲线半径；纵坡

3、大于 2.5时坡长宜掌握在 1km 以内；高速大路纵面设计成果直接打算了路基填土高度、桥梁、互通规模、道路使用的安全、舒服性以及大路与自然环境的和谐性；平缓的纵坡虽然视距、行车舒服性较好,但往往导致路基填土高度及 桥梁长度增加,因此纵断面设计是一个牵一发动全局的系统工程；（1）平面设计时应同时考虑平纵组合问题,防止可能产生纵断面变 坡点为听从平纵组合需要而延展,造成路基填土高度的增加,确定经济合 理的纵断面变坡点应当与高程掌握点重合,才能获得较为经济合理的纵断 面线形；（2）桥梁两侧的纵坡是打算桥梁规模的重要因素,在满意桥梁通 行、通航要求的条件下,尽可能采纳较大的纵坡,缩短坡长,能有效降低

4、桥梁长度和台背填土高度；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）为了满意车辆安全行驶要求,依据车辆（大型车或拖挂车）制 动理论,对“ 长陡坡” （纵坡大于2.5）路段的坡长也应适当进行限制；1.3 严格掌握通道的底标高,在保证排水顺畅的条件下,应尽可能下 挖被交道,降低通道底标高；平原区通道底标高只要高出周边地面 0.20.3m 即可；1.4 对采纳主线上跨被交道的路段,在满意排水顺畅的前提下,尽可 能下挖被交道,以降低主线桥梁规模；对采纳被交道上跨主线的分别式立 交,严格掌握主线在段的纵断面标高,在满意路基强度和

5、稳固性条件下,应尽可能降低路基高度；1.5 把视距验算作为安全设计的重要掌握因素；重点验算互通分合流 点的视距要求,在满意规范规定的停车视距要求的同时,应采纳货车停车 视距对重点路段进行验算；二、路基路面及排水设计 2.1 路基设计 1.软土路基设计应依据工程地质条件、材料供应、环境和施工条件进 行多方案比选,分段（工点）进行方案设计：（1）滨海相沉积、湖河相沉积的污泥质黏土,沉降要求较高的桥头 及其他构造物两端宜采纳水泥搅拌桩处治,液化砂土宜采纳砂砾碎石桩处 理；一般路段的软土地基处理可进行等超载预压、塑料排水板等方案；（2）桥头路段的水泥搅拌桩处理间距宜掌握在 1.11.3m；过渡路段 的

6、桩间距宜掌握在 1.31.6m 之间,对采纳等超载预压的路段,预压段应超出不同处理方案交界面1020m,防止不同处理方案之间不匀称沉降可名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 能引起横向裂缝；（3）粉喷桩处理软土地基相宜长度不超过15m,超过 15m 的路段可采纳湿喷桩进行处治,对存在高含水量的深厚软土地基可考虑湿喷桩塑 料排水板综合处治方案；2.高速大路路基填筑中,土工格栅宜运用在填塘路段、路基拼接部及 简单产生不匀称沉降的软土地基路段；（1）填塘路段一般宜在河塘回填到原地面处铺设 12 层双向土工格 栅；（2）新老路

7、基的拼接路段,当路堤高度超过 部铺设 23 层单向土工格栅；3m 时,可在新老路基底（3）对采纳复合地基处理的软土地基路段不应采纳土工格栅,其他路段视地基条件和稳固性,可在底部采纳23 层双向土工格栅；（4）半填半挖路基一般需要在填挖交界处内铺设 12 层单向土工格 栅；目前高速大路土工格栅设置比较随便,有的采纳粉喷桩复合地基处理 的路段也铺设土工格栅；但从工程实践成效看,土工格栅作用和成效并不 是很明显,又增加了投资,因此土工格栅的运用肯定要针对地基条件及处 理方案确定；3.高速大路路床80cm 填料掺灰比例应掌握在57,路基中部视填料性质通过试验确定掺灰比例,掺灰比例不宜高于5；粉性土用石

8、灰处治达不到规范要求时,或者粘性土石灰处治掺量过高时,可以考虑掺适量 水泥；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【说明】路基填料的处理应结合当地土质情形,依据不同土质特点通 过试验确定掺灰剂量；现在设计一刀切,较少考虑到土质类别,有的设计 一律采纳路基填料全部掺灰处理,有的工程路床掺灰量高达 8；工程实践说明：一般土质掺灰57都能达到相应强度要求,对于高液限粘性土,一般情形下可以通过翻松晾晒处理；粉性土用石灰处治成效较差,可 以考虑掺适量水泥；对于粘性土处治石灰掺灰量过高时,可以考虑降低石 灰掺量,改掺适量的水泥,是

9、比较经济的做法；路基填料的处理应依据土 源条件,讨论路基填料改性的必要性和掺灰剂量；4.地基条件较好的丘陵地区,挖方路堑一次性只能开挖到路床顶面,根 据 土 层 性 质 通 过 地 基 强 度 检 验 确 定 分 层 开 挖 处 理 方 案 , 对 承 载力180kPa的地基,路床厚度掌握在 碎石调平层；2.2 路面设计4060cm,路床以下填筑一层灰土或1.路面设计应从抗车辙、抗水稳固性、抗反射裂缝角度优化结构设 计；加强对路面结构及材料的讨论,路面结构设计多元化,从单一的半刚 性基层沥青路面结构向柔性基层、混合式基层、半刚性基层并用的方向发 展；加强材料参数的测试,使材料测试、混合料设计、

10、路面结构设计一体 化；目前路面设计仅限于路面结构设计,完整的路面设计应包括：路面结 构层组合设计、结构层材料组成设计、结构层厚度确定、路面使用性能与 寿命的预估、路面寿命周期内费用分析；同时路面设计标准缺乏针对性,难以保证在路面使用期内的使用性能,即路面结构设计与道路的抗车辙、名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 抗水稳性、抗反射裂缝等路用性能脱节；基于以上的考虑和技术要求,建议将路面设计从主体工程设计中分别 开来,进行专项设计；2.为了延长沥青路面使用寿命,结合交通流量及交通组成,通道型高速大路沥青面层厚度宜掌握在2

11、022cm 之间,中上面层宜采纳优质改性沥青,其他高速大路沥青面层宜掌握在 1820cm 之间,上面层宜采纳优质改性沥青；依据已经建成的沥青混凝土路面使用情形看,5 年以后相应的修理和养护工作量增加快速,从全寿命周期考虑路面结构组合成为优化路面设计 的重点；2.3 排水防护设计1.四车道高速大路边沟上口宽应掌握在1.2m 以内；六车道高速大路边沟上口宽应掌握在 1.5m 以内,八车道高速大路边沟上口宽应掌握在1.8m 以内,低填方及挖方路段宜采纳暗埋边沟；目前高速大路常用的底宽60cm 、上口宽 180cm 的边沟,最大能承担的路面排水长度可达 420m ；明显,这对于平原水网地区或丘陵山区都

12、是不合理的；这是由于平原微丘地区一般每200300m 有一道涵洞,一般需要的边沟长度为 100200m ,大于 400m 的情形很少,不能以全线最 大边沟长度所需的排水断面作为全线边沟设计的标准断面；而对于丘陵山 区的边沟,就由于底坡较大,坡长减小,流量增大,也不需要如此大的断 面；边沟尺寸过大,导致了很多高速大路边沟与路面的不和谐,有的高速名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 大路路基两侧甚至看上去象开了两条小渠道,影响了高速大路的美观,同 时也造成了铺张；边沟形式单一,常见的梯形浆砌片石边沟整体的视觉效 果较差,与

13、四周的环境格格不入；边沟详细尺寸的设计较少依据水文、水力运算确定,而是一律采纳相同尺寸；排水顺畅的低填方路段可以不设置边沟,需要设置边沟的路段尽可能采纳暗埋边沟,上覆 防止淤积；0.20.3m 耕植土,增加绿地面积,矩形暗埋边沟应2.中分带盲沟的尺寸应掌握在 4030cm 以内,简化盲沟施工工艺；横向排水管的管径掌握在15cm 以内,横向排水管设置的间距宜掌握在80100m 之间；在雨水量不大的地段可不设置中分带排水设施；中分带排水主要用于排除中分带表面的下渗水,该部分的渗水量有 限,而且中分带的雨水下渗到土中后仍有一个饱和的过程,然后水才会流 出去；另一方面防渗层设置过于复杂,中分带防撞护栏

14、的立柱在打入过程 中,严峻破坏防渗层,不能形成整体而达到完全不透水的程度；因此,当 盲沟积水时,防渗层无法阻挡水渗入路基；此外纵向盲沟尺寸偏大,横向 排水管设置过于密集；依据中心分隔带在施工期间及完工以后的排水功能要求,由于完工后 中心分隔带下渗水量很有限,排水才能满意了施工期间的排水要求,即满 足了完工后中心分隔带的排水要求；因此,中心分隔带排水设施的尺寸大 小,需要结合区域雨量条件进行相应的运算确定；3.路面及边坡坡面径流水的排除,需要依据路基填料的性质确定：（1）粉砂土及膨胀土可考虑集中排水,采纳集中排水的路段边坡不名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 15 页精选学习

15、资料 - - - - - - - - - 宜采纳全防护；（2）粘性土路基可采纳漫流排水；4.防护应与排水相结合,尽可能采纳生物防护,削减圬工砌筑数量：（1）路基填土高度低于4m 的路段,宜采纳流线型缓坡,防护可采用花灌草及乔灌木草相结合的方式,美化、绿化视觉环境；（2）填筑高度大于4m 的路段及挖方路段,结合先进的植被技术,例如三维植被网护坡、客土喷播护坡、厚层基材喷射植被护坡等新工艺,增加绿化面积,侧重护坡道及边沟外侧的环境整治；三、桥涵设计 3.1 优化桥跨布置,尽可能降低桥梁建筑高度：（ 1 ）桥梁净空满意大路建筑限界规定的净宽富有值一侧一般（5/Cos ）m；【说明】在桥梁净空满意设计

16、洪水流量要求或大路建筑限界规定的情 况下,设计对于净空富有量的重视不够,富有量大,必定导致桥梁跨径增 大,建筑高度增加,桥长加长；近年来,高速大路平均填土高度一般在3.0m 左右,对于正交桥梁,按路堤高度3m,边坡坡率1：1.5 ,桥墩设置在坡脚邻近运算,0.75（土路肩） +3*1.5=5.25m ,净宽富有值一侧按（5/Cos ）m 掌握是适当的；按此运算,六车道高速大路支线上跨桥,当中分带设墩时,跨过主线的跨径为（34.5/2+1.5*3 ）/Cos =21.75/ Cos ；在桥梁建筑高度不变的情形下,富有值的限制可以不受此限；（2）主线桥梁线形应与路线布设相互和谐,但被交叉河流或道路

17、,特别是地方道路,可以通过适当改移,以减小桥梁交叉角度和跨径；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 某高速大路跨一座跨线桥,由于与被交道交叉角度大,采纳了（5-41）m 斜桥正做,错墩布置的形式；上部结构建筑高度 240cm ,桥梁长 度长,外观成效不好；（3）对于现状为二级以下大路,规划为一级大路或城市道路的被交 道,一般均应在中分带或侧分带中设墩,以减小桥梁跨径和建筑高度；（4）桥梁全长120m 时,宜采纳先张法预应力混凝土简支空心板,以有效降低建筑高度,缩短桥长；装配式部分预应力混凝土连续箱梁或现浇连续箱梁梁高较

18、先张法预应 力混凝土简支空心板高,在满意相同净空要求的条件下,采纳不同的结构对桥梁长度有较大影响；以六车道高速大路为例,20m 空心板建筑高度为1.36m ,组合箱梁为1.65m ,现浇箱梁为1.83m ；考虑到高速大路对行车舒服性要求高,将采纳空心板的桥梁全长掌握在120m 以内,这样,一般跨河桥梁均可采纳空心板,对有景观要求的跨路桥梁,在对桥墩进行特别 设计满意美观要求情形下,也可采纳空心板梁桥；3.2 因地制宜,合理确定路桥分界高度：（1）考虑桥位所处区域,依据工程地质条件,通过技术经济比较,平原地区主线桥梁路桥分界高度宜掌握为 高度可以适当提高；5m7m；支线上跨桥梁的分界（2）丘陵地

19、区结合土方调配,路基稳固运算,通过技术经济比较,名师归纳总结 - - - - - - -确定合理的填筑高度；对于微丘区,最大分界高度应掌握在10m 以内；现行设计确定的路桥分界高度为地质条件差的路段5m6m,地质条件好的路段6m7m,这一规定仅适用于平原地区,对于丘陵地区不够合第 10 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 理；3.3 为提高混凝土浇筑质量,现浇钢筋混凝土结构主筋最小间距一般 应9cm ,否就应通过调整结构尺寸或提高混凝土和钢筋的强度等级来满 足受力要求；以往设计中现浇钢筋混凝土结构为防止开裂,钢筋用量偏高,且布置密集,影响了施工质量；3.4 对于现

20、浇预应力混凝土结构,当钢束张拉长度125m 时,宜分段 浇筑、张拉,并应使分段长度合理,将平均预应力缺失掌握在 25%以内；现浇预应力混凝土结构,当施工分段不够合理时,预应力缺失偏大,不能充分发挥预应力材料效应；125m；3.5 一联全部采纳独柱墩的桥梁,联长应当采纳独柱墩的桥跨联长较长时,桥梁的横向稳固性不够；3.6 重视承台设计运算,保证结构使用安全；由于六车道、八车道高速大路的修建,在相同跨径时,承台的受力已 较四车道高速大路有较大变化；今后应依据新规范的要求,重视承台设计,以保证结构安全使用；3.7 主线桥梁宜采纳钻（挖）孔桩基础；支线上跨桥梁依据地质条 件,采纳桩基础或扩大基础,以节

21、省工程造价；高速大路设计中,不论地质条件如何,桩基础采纳普遍；设计应结合 工程地质特点,有针对性挑选基础形式；3.8 涵洞设计优先选用管涵：（1）涵洞形式：在满意设计洪水流量安全通过的条件下,尽可能采名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 用管涵；（2）涵底标高：考虑河沟清淤,一般应设置在原河沟底标高下 0.3m 处；（3）涵顶标高：无压涵洞内顶点至最高流水面的净高除满意规范要 求外,一般应1m；涵洞设计中,以往箱涵采纳偏多,对于水面宽而水深较浅的河沟,采 用大孔径标准箱涵,涵顶标高较高,设置箱涵段路基易发生不匀称沉降

22、问 题；四、立体交叉设计4.1 分别式立交设计 上跨高速大路桥梁是高速大路景观要素的重要组成,总体要求跨线桥设计中要做到因地制宜,结合四周环境,做到和谐统一：（1）上跨天桥结构尺寸的比例和谐是最基本的要求；（2）上部结构的底面要有良好的整体性,防止产生突弯的折面,因 此,跨线桥上部需多采纳无盖梁现浇结构；（3）下部结构不宜形式单一,应采纳不同结构的形式,取得较好的 视觉成效；（4）视距范畴内的上跨高速大路桥梁两端的锥坡和台前溜坡的防护 式也需要结合地势,采纳放缓边坡和植种绿草、低矮灌木或爬藤类植物,遮盖生硬的混凝土给人的视距障碍,营造柔和美丽的视觉环境；名师归纳总结 - - - - - - -

23、第 12 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4.2 互通式立交设计严格掌握互通规模,适当降低互通匝道的设计时速；（1）当与集散大路或开放的干线大路时,匝道设计速度掌握在 3040km/h 之间；（2）枢纽互通的匝道设计速度掌握在4060km/h 之间；（3）对采纳较低设计速度的匝道,可适当增加减速车道的长度,或 通过设置荡带来强制减速,保证驶离高速大路的车辆行车安全；造成互通规模较大的缘由是匝道设计速度受到主线设计速度的影响,普遍采纳较高的指标,强调了流出车辆能顺畅、快捷的通过互通,保持交 通流的稳固流甚至自由流；然而依据高速大路互通的使用情形来看,几乎 不存在

24、由于匝道通行才能低而显现交通堵塞,进而影响主线交通的现象；因此,适当降低互通匝道的设计速度并不会造成互通才能的下降；当然必需处理好车辆流出、流入的安全问题；车辆从主线上高速行驶 到匝道上低速行驶之间的过渡,需要设置足够的减速车道长度,也可以通 过在减速车道上设置振荡线来强制减速；4.3 一般互通立交,尽可能采纳被交道上跨主线方案,有利于缩小互 通规模；互通范畴内如采纳主线上跨被交道,由于视距要求,需要提高纵断面 指标,同时对分合流点的设置位置要求也较高；为了防止主线桥梁的开叉 设计难度,设计人员通常使分合流点躲开主线桥梁,因而也在肯定程度上 也造成互通规模较大；4.4 在转向交通量 1500p

25、cu/h时,双车道匝道采纳单匝道出入口设名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 计,不必设置帮助车道；互通匝道有双车道匝道时,为保证主线车道平稳设置了长达 400m 的 帮助车道,造成规模较大；4.5 在用地紧急的特别路段,互通形式可以考虑用地范畴较小的菱形 或半苜蓿叶型；目前高速大路与集散大路交叉的互通,从收费角度考虑一般采纳单喇 叭型互通形式,对用地紧急,地势地物比较复杂的路段,由于征地、拆迁 问题导致工程规模和工程造价的提高；因此该类情形下的互通形式需要结 合后期运营进行必要综合技术经济比选,合理确定互通形式；4

26、.6 互通内部边坡设置缓坡,结合地势改造,尽量采纳植草等生态防 护,取消边沟排水；互通内部的防护采纳圬工量太多,且视觉成效较差；互通内部土地的 已经全部征用,结合景观绿化设计,放缓边坡,因此可采纳植草进行防 护；互通内部的积水通过蒸发或管道排走,不会影响到路基的稳固性；结 合互通整体的排水系统、绿化设计以及地势改造,尽量少设置边沟；五、交通工程及沿线设施设计5.1 挖方路段或路基填土高度低于1.5m 的路段,取消路侧防撞护栏；低填方路段设置护栏影响视觉,对碰撞到护栏上的车辆简单产生较大 的损耗；依据容错设计理念,结合地势放宽边界条件,设置缓坡,确保驶 离高速大路的车辆能够返回高速大路；5.2

27、超前进行服务区或停车区选址设计：（1）在大路设计的前期选线阶段应确定服务设施的位置,应从整个名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 路网范畴内综合布局,防止服务设施设置间距不合理；（2）服务设施的选址应防止工程艰难的路段,在服务设施前后约 700800m 范畴内防止桥梁等构造物的干扰；（3）服务设施邻近的主线平、纵指标应尽量平缓顺适；目前在服务设施设计上存在的主要问题是设计滞后、重视程度,往往是大路主体工程确定后,才详细讨论服务设施的位置；即便发觉问题,主 体工程已无法变动,最终的结果只能是将就使用,造成无法补偿的缺失；5.2 合理确定服务设施的功能,严格区分停车区与服务区的功能；很多服务设施的设计与其功能要求不相匹配,存在很多功能不足或功 能铺张等现象；名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 15 页