文档介绍：大广高速公路粤境从化段水源保护区专题设计
摘要:通过对穿越流溪河水库和黄龙带水库路段水源保护区的研究和专题设计,解决高速公路建设及运营过程中对水源的污染和危害问题。将公路设计理念从单纯的工程方案可行性+造价的比较,提高到全寿命周
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引 言
二十世纪八十年代初,随着沈大高速公路和沪嘉高速公路的相继开工建设,我国拉开了高速公路大规模建设的序幕。截止2010年底,,位居世界第二位。
经过近30年的建设,我国高速公路建设重心已从建设条件较好的沿海及平原地区逐步向建设难度较高的山区发展。在这一过程中,也随之出现了越来越多的需从生态环境要求较高、行车安全要求更为严格的高等级水源保护区通过的高速公路建设项目。
纯净、无污染的饮用水源是人类赖以生存的基础,国内外对在水源保护区修建高速公路项目极为慎重,对建设项目范围内的水源保护和行车安全方面要求极高;而在饮用水源保护要求更高的大、中型水库路段修建高速公路,常因水库受污染后其恢复时间长、恢复难度大等因素,对水源保护和安全运输要求更为严格,所以目前国内外此类建成项目很少。
目前,我国也非常缺乏在高等级水源保护区水库路段修建山区高速公路的成功经验,而可以借鉴的、成功的建设项目也很少。为此,本文通过国道主干线――大广高速公路粤境从化段穿越两个高等级水源保护区水库专题设计为契机,以确保饮用水源安全为前提,从工程设计、施工及后期运营等全过程、多方面进行探索和研究,总结出一整套适合在高等级水源保护区修建山区高速公路的设计经验。
1. 项目概况
本项目为典型的复杂山区高速公路,全段采用设计速度100km/h、双向6车道建设标准,路线全长约75km,其中穿越莲麻河、竹坑河、流溪河水库、黄龙带水库和流溪河等二级水源保护区路段长约50km。由于沿线穿越高等级水源保护区路段较长,河流和水库又分布较多,为做好水源保护区路段的工程设计、施工及后期运营的方案研究,本案例特别选取了工程设计难度最大、水源保护要求最为苛刻的两个水库路段进行专题研究和设计,研究的成果也将在其余路段进行推广和应用。图1:路线平面示意图
流溪河是广州市的母亲河,是广州市的主要饮用水源之一,而流溪河水库和黄龙带水库则位于流溪河的源头,是流溪河河水的主要供给者。按照国家环境保护部及地方相关主管部门的批示:两个水库均为二级饮用水源保护区,其中:流溪河水库水质目标为Ⅰ类,黄龙带水库水质目标为Ⅱ类。
为确保公路建设和运营期间两个水库水质的安全,更好的指导水源保护区路段工程设计,本研究课题将路线穿越两个水库路段(K124+100~K139+050,)的工程设计、施工方案及运营安全进行专题研究,同时对研究成果开展水土保持、行洪论证和环境评价等专项评估。 2. 工程设计
路线总体设计
1、路线走廊优化
针对工可跨越两个水库路段路线方案还存在多次跨越水域及濒临水域布线等不利水源保护的问题,设计作进一步的优化和调整,重点将原设计中两跨流溪河水库水域路线方案调整为一跨水域的西移方案;同时通过适当增加水库路段谷架半坡桥梁,缩短高挖方路基陡坡工程长度,减少弃方工程数量,减缓施工期间水土流失,降低对水库水质的影响。
2、平面设计
从山区高速公路安全事故率的角度考虑,过大或者过小的圆曲线半径均不好,一般情况下,采用1000~3000m的圆曲线半径比较合适。考虑到本项目作为我国南北国道主干线,中型以上货车及大型客车比例较高的特点,平面曲线的布设在适应山区独特复杂地形变化的同时,尽量选用了大型车辆运行条件相对较好的安全适用半径,将路线超高控制在4%以内,在满足车辆安全运行的前提下,又可顺适地形变化,降低工程投资。
此外,为尽量减少路基高填深挖对库区带来的植被破坏和水土流失,在案例中多采用了谷架桥和“低矮”旱桥取代路基高边坡工程,图2:傍山势而设的低矮旱桥
尽量做到移挖作填和土石方工程的平衡。
3、纵面设计
本段位于谷星长大纵坡越岭的中间路段,该段为一“人”字型越岭,,克服高差132m,%;,克服高差288m,%。
高速公路连续长陡下坡划分表
根据交通预测成果,本项目大客车及中型以上载重货车的比例将占到60~80%以上,而长大下坡路段往往也是高速公路上行驶车辆、特别是重载货车事故多发路段。在水源保护区路段,运输危