川南地區(qū)高速公路改擴(kuò)建工程總體交通組織設(shè)計

川南地區(qū)高速公路改擴(kuò)建工程總體交通組織設(shè)計

0高速公路改擴(kuò)建的必要性隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，公共交通基地、長江三角洲、珠江三角洲等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)以及省會周圍的道路交通不斷增加。建設(shè)初期的高速公路主要有四條車道和四條車道，局部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低，交通逐漸飽和，交通能力和水平顯著下降?，F(xiàn)有的道路不能滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通需求的需求。中國的許多省、自治區(qū)、直轄市已經(jīng)通過了高速公路的改造來改變現(xiàn)象。對現(xiàn)有高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建，可以不改變既有路網(wǎng)分布，就達(dá)到節(jié)約占地和資源、節(jié)省工程造價、縮短建設(shè)周期的效果。本文結(jié)合工程實踐，提出高速公路改擴(kuò)建工程總體設(shè)計原則和交通組織設(shè)計，并簡要闡述互通交通組織，以提高道路的服務(wù)水平和通行能力。1交通總體發(fā)展能力南充至成都高速公路又名G42滬蓉高速成南段(以下簡稱成南高速),是國家規(guī)劃的“五縱七橫”高速主干線上海至成都的一段，是連接成都、遂寧、南充市最為便捷的高速公路大通道，現(xiàn)有成南高速公路于2002年12月建成通車，汽車荷載等級采用汽車-超20,掛車-120,瀝青混凝土路面。成南高速公路建成通車以來，交通量一直保持較高增長速度。根據(jù)四川省交通運輸廳高速公路監(jiān)控結(jié)算中心的相關(guān)流量統(tǒng)計資料，2016年成南高速公路全線平均路段交通量達(dá)到31210pcu/d,其中成都、遂寧、南充段交通量分別達(dá)到54244pcu/d、37224pcu/d和19176pcu/d,交通壓力日趨增大。根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果，到2030年成南高速公路南充至成都段加權(quán)平均交通量將達(dá)到59696pcu/d(趨勢+誘增-鐵路轉(zhuǎn)移)。超過目前4(6)車道高速公路所能適應(yīng)的最大年平均日交通量。對現(xiàn)有成南高速公路進(jìn)行擴(kuò)容改造，提高道路通行能力和服務(wù)水平是十分必要和迫切的。南充至成都高速公路擴(kuò)容工程總體為東西走向，主線段路線全長約215.774km,其中南充復(fù)線段東觀樞紐至韓家灣樞紐新建六車道里程長約30.085km,設(shè)計速度100km/h,路基寬度34.0m;改擴(kuò)建為八車道路段長約185.689km,其中韓家灣樞紐至清泉樞紐改擴(kuò)建為八車道里程長度166.958km,設(shè)計速度100km/h,路基寬度41.0m,清泉樞紐至螺螄壩樞紐改擴(kuò)建為八車道里程長度18.731km,設(shè)計速度120km/h,路基寬度42.0m。完全新建長度47.757km,雙側(cè)加寬130.801km,單側(cè)加寬20.091km,新建單側(cè)分離路段17.124km。主線段主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。2建立互通式立交，確保交通組織根據(jù)成南高速公路的實際功能及拓寬改造技術(shù)的特點，特別是不能中斷交通的實施條件，以“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念為指引，貫徹“綜合交通、智慧交通、綠色交通、平安交通”的“四個交通”要求，落實“六個堅持、六個樹立”公路新理念，結(jié)合本路段的路網(wǎng)分布條件、沿線大型構(gòu)造物和互通的分布情況以及結(jié)合沿線地形條件、地質(zhì)條件、人文環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等特點，總體上勘察設(shè)計遵循了以下原則。1)充分吸收國內(nèi)外高速公路擴(kuò)建工程建設(shè)的成功經(jīng)驗和先進(jìn)理念。設(shè)計中充分吸收了國內(nèi)外高速公路擴(kuò)建工程的成功建設(shè)經(jīng)驗及先進(jìn)理念，特別是類似地質(zhì)、地形條件下改擴(kuò)建工程的成功經(jīng)驗，通過工程建設(shè)改善老路功能，消除地質(zhì)病害，重點解決路基和橋梁拼接、互通改造、局部分離路線方案比選，為本項目實現(xiàn)技術(shù)、質(zhì)量高，投資省、效益好的優(yōu)質(zhì)工程目標(biāo)打下堅實基礎(chǔ)。2)方案合理、技術(shù)可行，在充分利用舊路的基礎(chǔ)上減少對現(xiàn)有交通的影響，控制工程風(fēng)險。設(shè)計時綜合考慮平、縱線形配合，注重立體線形連續(xù)、順暢、均衡?；ネㄊ搅⒔桓慕☉?yīng)滿足預(yù)測交通量的要求，不降低現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，兼顧規(guī)劃、地形、環(huán)境、用地、收費管理等方面，做到功能明確、規(guī)模適當(dāng)、節(jié)省投資。路基、路面設(shè)計充分利用地形條件，減少大填大挖，保護(hù)自然、土地資源，減小對環(huán)境影響程度，結(jié)合自然條件、筑路材料供應(yīng)，經(jīng)濟(jì)因素、使用質(zhì)量等，多方案比較和運用，通過各專業(yè)合理的施工組織方案，減少對現(xiàn)有交通通行的影響。3)打造智慧公路、綠色公路及品質(zhì)工程，貫徹交通強國的設(shè)計理念。成南高速擴(kuò)容項目是國家高速公路的重要組成部分，也是四川省高速公路網(wǎng)的組成部分，在國家和區(qū)域路網(wǎng)中居重要地位，通車以來交通量持續(xù)較高增長，服務(wù)水平逐年下降，實施擴(kuò)容改造對于深入貫徹落實西部大開發(fā)戰(zhàn)略和長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略，提升現(xiàn)有通道通行能力和服務(wù)水平，構(gòu)建和完善區(qū)域路網(wǎng)立體交通網(wǎng)，促進(jìn)成渝城市群和沿線經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展等均具有重要意義。設(shè)計中堅持新發(fā)展理念，堅持以人為主的設(shè)計思想，牢牢把握交通“先行官”定位，適度超前，推動交通發(fā)展由追求速度規(guī)模向更加注重質(zhì)量效益轉(zhuǎn)變。按照交通運輸部相關(guān)文件要求，貫徹落實“綠色公路”和品質(zhì)工程設(shè)計理念，助力交通強國建設(shè)。4)盡可能節(jié)約土地資源、減少拆遷數(shù)量。成南高速沿線基本農(nóng)田分布廣泛，土地資源寶貴，路線設(shè)計時要合理利用有限的走廊帶資源，保護(hù)耕地，減少拆遷及擾民，充分利用現(xiàn)有高速公路兩側(cè)土地。5)最大限度地利用現(xiàn)有工程。充分考慮成南高速近城區(qū)的特點，公路現(xiàn)有的平縱面線形標(biāo)準(zhǔn)部分滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，設(shè)計時充分利用。合理處理與規(guī)劃的關(guān)系，充分利用現(xiàn)有高速，考慮城市的長遠(yuǎn)發(fā)展，將項目融入到城市空間中，實現(xiàn)人、車、路、社會融合，并節(jié)約工程費用。6)因地制宜，采用成熟、合理的工程技術(shù)，控制工程風(fēng)險。認(rèn)真調(diào)查現(xiàn)有工程狀況和原有地質(zhì)病害，吸取已建成擴(kuò)建項目的經(jīng)驗教訓(xùn)，設(shè)計時考慮施工質(zhì)量控制難易程度、施工技術(shù)水平現(xiàn)狀及方便性、施工場地條件等，減少工程難點。以推進(jìn)模塊化建設(shè)為方向，積極推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，鼓勵構(gòu)件設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，促進(jìn)設(shè)計和施工的標(biāo)準(zhǔn)化有機(jī)結(jié)合；利用再生技術(shù)，降低工程建設(shè)對環(huán)境的影響。7)有利于優(yōu)化交通組織，提高道路的服務(wù)水平。改擴(kuò)建項目核心是確保交通安全。引入動態(tài)設(shè)計理念，將工程方案與施工組織相結(jié)合，避免設(shè)計與施工的差異性。工程的實施要研究合適的交通組織方式，做到以“自身消化”為主，與“分流疏解”相結(jié)合，優(yōu)先選擇有利于交通組織的方案，并且考慮道路養(yǎng)護(hù)和事故處理時交通組織的需求。8)樹立全壽命周期成本的理念，合理控制工程造價。在滿足功能使用的要求下，盡量利用既有高速及構(gòu)造物。設(shè)計中應(yīng)綜合比較各方案的工程耐久性和后期運營養(yǎng)護(hù)成本，重視特殊復(fù)雜路段的總體設(shè)計方案研究工作，強化路線及工程方案比選，優(yōu)先推薦對規(guī)劃、安全、環(huán)境影響小，占地少，工程造價省的方案，以提高投資的社會綜合效益，樹立全壽命周期成本的理念，合理控制工程造價。3交通組織設(shè)計3.1交通組織的目標(biāo)和原則3.1.1主動分流和被動分流、定定量保四充分利用成南高速各階段道路路網(wǎng)及交通設(shè)施，將主動分流和被動分流、定性與定量相結(jié)合，全程基本保四，力爭分流；在特殊情況下采用“誘導(dǎo)分流為主，強制分流為輔”的保通基本設(shè)計思想。3.1.2交通分流方案1)路網(wǎng)分流措施要充分保證分流車輛的行駛和交通安全。2)交通組織措施須犧牲一定的高速公路服務(wù)水平來保證施工的順利進(jìn)行。3)充分發(fā)揮干線路網(wǎng)的潛在效率，考慮線路功能定位，盡可能在已有高速公路、國省干線路網(wǎng)內(nèi)消化分流車輛，減少對區(qū)域內(nèi)微交通的影響和干擾。4)充分考慮各種類型交通流實際特點，因地制宜，制訂合理、科學(xué)的分流方案。5)充分利用區(qū)域路網(wǎng)資源，從交通需求源頭引導(dǎo)和疏導(dǎo)部分交通量遠(yuǎn)離改擴(kuò)建項目建設(shè)段落，減輕路網(wǎng)通行壓力，按照分流點設(shè)置方案多級分流，做好源頭疏導(dǎo)和多級分流工作。6)提高路網(wǎng)的服務(wù)水平，保證主線暢通，分流方案做到科學(xué)合理，協(xié)調(diào)施工與交通之間的矛盾。3.1.3交通組織的轉(zhuǎn)移按照“邊施工邊通車，基本保證四車道”的總體要求，將成南高速擴(kuò)容施工期間的交通組織，劃分為4個階段。1新造林地的整地一側(cè)移除標(biāo)志標(biāo)牌，切除護(hù)欄，設(shè)置臨時護(hù)欄及標(biāo)志，沿原硬路肩外邊緣挖除土路肩，新建路面至下面層，對原老路兩幅坡面削坡處理，逐級開挖臺階至路床底部，該時段工期為20個月。22第二階段挖除另一側(cè)土路肩和硬路肩，處理老路病害，整體鋪筑路面至上面層，將車輛調(diào)整至一側(cè)對向行駛，設(shè)置臨時安全設(shè)施，該時段工期為6個月。3中間臨時安全設(shè)施將車輛調(diào)整至新修半幅路上對向行駛，中間設(shè)置臨時安全設(shè)施，處理另外半幅路面，挖除舊路肩和路面搭接部，逐步鋪筑完成至上面層。該時段工期為6個月。4第四階段完成交通工程及沿線設(shè)施、景觀綠化及其他附屬設(shè)施等，實現(xiàn)全線雙向八車道通行。該時段工期為4個月。3.2雙向四車道保通方案成南高速擴(kuò)容工程的改擴(kuò)建方式以雙側(cè)拼寬為主，單側(cè)分離加寬、局部新建等方式為輔，經(jīng)綜合分析比選，本項目采用“分幅分段施工的雙向四車道保通方案”。雙側(cè)拼寬路段總有效施工周期為36個月，各階段工期包含場地準(zhǔn)備、不良天氣影響、交通流的干擾、節(jié)假日保通、地方協(xié)調(diào)等影響。單側(cè)加寬及分離新建路段具體工期安排重點在于施工第二階段工期12個月，完成交通轉(zhuǎn)換，新建路段半幅雙向通行，對原路利用段進(jìn)行改造，分段擇機(jī)完成中分帶施工，本設(shè)計段重點工程包括縱斷面抬高、中分帶封閉，基本實現(xiàn)雙向八車道通車運營條件。3.3網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方案3.3.1合其他領(lǐng)域的潛在運能由于存在擴(kuò)建歷時長、工程規(guī)模大等問題，成南高速擴(kuò)建改造施工期間，需要在較長一段時間內(nèi)充分調(diào)動、整合其他干線路網(wǎng)的潛在運能，以便對部分車輛進(jìn)行分流和轉(zhuǎn)移。“源頭疏導(dǎo)”“路網(wǎng)分流”:充分利用改擴(kuò)建項目所在區(qū)域路網(wǎng)及交通運輸主通道體系資源，運用交通管理措施對施工區(qū)域交通需求進(jìn)行適度管理，從交通需求產(chǎn)生和吸引源頭上引導(dǎo)和疏導(dǎo)部分交通量遠(yuǎn)離改擴(kuò)建項目施工區(qū)間，減輕成南高速公路運輸通道的通行壓力。3.3.2路網(wǎng)分流目標(biāo)施工期間服務(wù)水平不宜低于四級，采用邊施工邊通車模式。充分利用各施工階段道路路網(wǎng)及交通設(shè)施，主動和被動、定性與定量相結(jié)合，對整體路網(wǎng)進(jìn)行合理分流是本次項目分流的目標(biāo)。成南高速車流量較大，并且增速較快。成南高速承擔(dān)的到發(fā)交通量所占比重最大(約56.8%),過境交通量約總交通量的28.3%,內(nèi)部交通量約占14.9%。施工期間以誘導(dǎo)分流長途過境交通為主，同時在節(jié)假日車流量高峰期、發(fā)生交通事故情況下、惡劣天氣、旅游旺季等需要進(jìn)行交通管制分流部分車輛?？傮w上，施工期間一般情況不考慮強制分流。1一般原則保證施工順利、如期、高質(zhì)量完成；盡量減少社會影響；盡量減少改擴(kuò)建主體項目影響；盡量減少區(qū)域路網(wǎng)影響。22案例控制原則源頭疏導(dǎo)，多級分流；客貨分級，客車優(yōu)先；進(jìn)出有序，控制流量；節(jié)點突出，中心城市為主，樞紐互通為主；分時分段，通行車道數(shù)最大化。31技術(shù)法規(guī)廣泛宣傳，爭取理解；計劃在先，預(yù)案備之；目標(biāo)明確，分期落實；施工變化，動態(tài)調(diào)整。3.4施工影響交通成南高速項目路線長，路網(wǎng)交叉復(fù)雜，互通座數(shù)較多且屬于工程集中項目，在施工過程中對交通影響較大。作為交通組織的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以東觀樞紐互通為例進(jìn)行淺要分析和闡述。3.4.1互通交通組織互通立交的車流行駛路徑復(fù)雜，改擴(kuò)建施工難度大，其施工對主線與相交道路之間的交通轉(zhuǎn)換有很大影響。因此，做好互通立交改擴(kuò)建施工期間的交通組織有利于保障高速公路與其他相交道路之間交通順利轉(zhuǎn)換，減少施工對區(qū)域社會、經(jīng)濟(jì)影響。隨著成南高速主線按八車道擴(kuò)建，以及主線和相交道路間的交通轉(zhuǎn)換量的逐步調(diào)整和增長，作為各等級公路間交通轉(zhuǎn)換節(jié)點的互通也須作出相應(yīng)的改變及調(diào)整?；ネㄊ搅⒔桓臄U(kuò)建施工包括主線拼接、收費站、匝道、跨線橋、連接部等。所以互通改擴(kuò)建交通組織涉及到路基、路面和橋梁等施工交通組織內(nèi)容，是一個相對復(fù)雜的綜合體。它的主要內(nèi)容是根據(jù)互通改擴(kuò)建設(shè)計方案、互通轉(zhuǎn)向交通量和互通范圍內(nèi)用地等條件，合理確定主線、收費站、匝道、跨線橋和連接部的改擴(kuò)建施工順序，從而確定每個施工階段車輛的行駛路徑，并采用臨時標(biāo)志、安全設(shè)施和修建便道等方法，以引導(dǎo)相交道路上的車輛正常進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在保證互通通行能力的適應(yīng)遠(yuǎn)期交通量增長的情況下，改建(或新建)以提高互通匝道、跨線橋的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)互通整體與主線的匹配，以及安全、環(huán)保的適應(yīng)性。綜合考慮現(xiàn)有互通的形式、改擴(kuò)建后互通規(guī)模的大小和相應(yīng)路段主線采用的擴(kuò)建方案，本項目對全線互通進(jìn)行改擴(kuò)建的方式包括原位改建和移位新建。3.4.2互通區(qū)域內(nèi)的交通組織以分流和保通方案為目標(biāo)，對互通各匝道在施工期間所承擔(dān)的保通功能進(jìn)行分析，結(jié)合構(gòu)造物、路基路面改建內(nèi)容合理規(guī)劃互通各部分改造順序；盡量使施工對互通區(qū)域內(nèi)的社會、經(jīng)濟(jì)和交通的影響程度最低；充分考慮互通通行能力與分流流量的匹配；施工組織應(yīng)和互通范圍內(nèi)的路基、路面、橋梁等改擴(kuò)建施工方案和施工工藝等緊密結(jié)合，確保交通組織與施工工序協(xié)調(diào)一致；設(shè)置必要的交通標(biāo)志、安全設(shè)施等，保證互通車輛出入方便和安全；臨時通行的道路應(yīng)該滿足基本的行駛要求，保證足夠的側(cè)向余寬和視距，確保行車安全；靈活布設(shè)臨時匝道，優(yōu)先保障交通量大的匝道的車輛通行，盡量縮短中斷交通的時間。3.4.3連接和交叉口的道路網(wǎng)類型沿線采用六種類型的互通：對角象限雙環(huán)式互通、喇叭型互通、半直連型互通、雙側(cè)型互通、菱形型互通、苜蓿葉型樞紐互通。3.4.4南成高速條drt長6車道,設(shè)高速匝道。以下轉(zhuǎn)之基，下轉(zhuǎn)4.東觀樞紐互通采用對角象限雙環(huán)式方案(見圖1),須將既有的T形樞紐改造為十字樞紐，樞紐主要供南大梁高速與南成高速進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換。中心樁號位于南成高速K線K1761+114.986,距南渝樞紐(K1774+300)13.185km。立交區(qū)南成高速公路順接南大梁高速段落主線范圍：K1760+400—K1761+980,全長1560m,立交區(qū)最小平曲線半徑為1500m,最大縱坡為0.8%。新建南成高速復(fù)線設(shè)計時速100km/h,對向六車道，路基寬度為34m。南大梁高速與新建復(fù)線段須在樞紐互通范圍內(nèi)完成行車道數(shù)與路基寬度過渡。在已建南成高速上A、B、D匝道的加減速車道可完全利用，對C匝道加速車道進(jìn)行了改造設(shè)計，以減少占地。在交通轉(zhuǎn)換量最小的兩個象限內(nèi)，左轉(zhuǎn)匝道采用環(huán)形，環(huán)形匝道設(shè)計車速