高速公路改扩建的新问题与总体设计原则

高速公路改扩建的新问题与总体设计原则,编写组 2015年3月,、我国高速公路改扩建发展概况 、 高速公路改扩建的新问题 、高速公路改扩建总体设计原则 、细则中的有关条文,一、我国高速公路改扩建发展概况,1、背景 2、发展 3、与新建比较 4、技术状况,我国高速公路发展迅猛 2004年规划：2008年6万公里 2020年10万公里 20132030规划:2030年11.8万 实际：2008年6万 2010年8万 2013年10.5万 (美国：10万),1 背景,早期高速公路逐渐饱和 随着宏观经济快速发展，长三角、珠三角、环渤海湾地区以及国家高速公路网中的南北向、东西向交通主骨架，交通量不断持续增长，8090年代修建的高速公路逐渐饱和，服务水平明显下降，迫切需要进行改扩建。,1 背景,沈大：02年04年由4改8， 共348公里。,2 发展,沪宁:0306年，由4拓8，共248公里。,2 发展,2 发展,2 发展,2 发展,可以预见，随着我国经济社会的快速发展，高速公路改扩建工程建设仍将在我国今后交通基础设施建设领域持续一段较长的高潮期。 高速公路改扩建工程建设符合科学发展观的要求，它是在充分考虑资源环境约束力和承载力的前提下，通过集约利用运输通道资源、土地资源和路产资源，对部分已不能适应经济社会发展的高速公路实施的以优化交通结构、提高运输能力、提升服务质量为目的的一种重要的公路工程建设形式。,缓解土地矛盾 新建四车道占地50m 两侧拓宽占地不到20m 经济 新建造价高于改扩建1/3以上 服务水平更高 利于交通管理，集中高效,土地状况： 人均土地0.78公顷， 世界平均1/3 人均耕地0.1公顷， 世界平均1/2不到 耕地面积每年递减数十万顷,3 与新建比较,充分利用现有走廊带，利用原路资源进行高速公路改扩建的优势是明显的。尤其是经济发达路网结构、密度已趋完善的地区。,3 与新建比较,已实施或在实施的改扩建项目中： 以两侧拼宽为主 四拓八的更多，体现适度超前 灵活选择、组合,改扩建形式特点,4 技术状况,4 技术状况,国内改扩建 起步较晚（美70-80年代） 停留在实施技术方面 理念有待创新 但： 已开展了一定数量的研究 掌握了一些关键技术 总结了一些经验,沪杭甬高速公路扩建工程主要科研课题及专题研究项目,4 技术状况,沪宁高速公路扩建工程主要科研课题及专题研究项目,4 技术状况,部分文献成果： 沪宁高速公路江苏段扩建工程论文集 沈大高速公路改扩建技术论文集 广佛高速公路大修工程建设管理与技术 福厦漳、佛开等的公路杂志专刊 高校与科研机构的相关研究 关于高速公路改扩建工程中有关技术问题处理的若干意见（交公路发【2013】634号）,4 技术状况,目前从宏观技术层面还存在着三方面的问题： 一是全局性、总体性不强，基本上还没从综合交通体系的 角度探讨省域范围、甚至全国范围的高速公路改扩建的总 体规划； 二是普遍都还没有形成针对省区或全国性改扩建总体实施 原则或指导意见，部分省（如江苏、河南等）已颁布了改 扩建工程的地方性技术标准，但内容多是以具体的技术措 施为主，其宏观性不强； 三是交通行业现行技术标准和规范体系中对改扩建工程的 针对性不强、覆盖面也不足。导致由不同的高速公路改扩 建项目各自制定相应的设计、施工指导意见的现象比较普 遍。,4 技术状况,受限因素多样性,改扩建形式多样性,理念认识 技术标准 建设规模 关键技术,既熟悉又不理解的状态 需系统总结、统一，以指导建设,4 技术状况,4 技术状况,关于高速公路改扩建工程中有关技术问 题处理的若干意见 （交公路发【2013】634号）,统筹规划，兼顾长远 注重实效，指标合理 节约资源，绿色环保 科学组织，安全实施,高速公路改扩建设计细则为意见的延伸和细化,二、高速公路改扩建的新问题 高速公路改扩建设计细则的体现,1、已有标准规范的规定 2、概念、名词的统一 3、指标宽容需求 4、总体设计原则 5、交通组织,1 已有标准规范的规定,公路工程技术标准 （JTG B01-2003）,1.0.2 本标准适用于新建和 改建公路。,条文说明：本标准适用于新建工程 和改（扩）建工程， 并对改（扩）建工 程中的利用现有公路路段的技术指标、 维持通车路段的服务水平等作了规定。,1.0.9 公路交通量接近或达到饱和，应对改建与新建方案进行比选论证。 采用改建时，应符合以下规定： 1、改建公路，当利用现有公路的局部路段，改建公路，因提高设计速度而可能诱发工程地质病害时，经论证，该局部路段的设计可维持原设计速度，但其长度不宜大于相应公路等级的设计路段长度。 2、高速公路的改建必须在进行交通量预测、交通组织设计、交通安全评价等基础上做出具体实施方案设计。在工程实施中，应减少对既有公路的干扰并 应有保证通行安全的措施。维持通车路段的服务水平可降低一级。 3、一、二、三级公路改建时，应作保通设计方案。,公路工程技术标准 （JTG B01-2003）,1 已有标准规范的规定, 公路路基设计规范（JTG D30-2004） 6 路基拓宽改建 ,专门含了一章，对高速公路原有路基拓宽改建的相应内容做了一些原则规定。,1 已有标准规范的规定, 公路路线设计规范（JTG D20-2006） 1.0.12 改建公路应遵照利用与改造相结合的原则，按规定公路等级的技术指标，合理充分地利用原有工程。 利用原公路的路段，因提高设计速度可能诱发工程地质病害时，经论证该局部路段可维持原设计指标。改线路段，则应按新建公路标准执行。,条文说明：。关于高速公路的“扩建”，由于尚缺实践经验，待条件成熟后再纳入规范。,1 已有标准规范的规定,1 已有标准规范的规定,公路工程基本建设项目文件编制办法 （交公路发2007358号） 1.0.5 设计必须充分进行方案比选。对难以取舍及对投资有较大影响的方案，应进行同等深度的技术、经济等方面的比选，确定合理的设计方案。 高速公路、一级公路改（扩）建工程应进行施工期间交通组织设计方案的论证比选。,以及相应的图表要求,1 已有标准规范的规定,公路工程技术标准（JTG B01-2014）,1.0.2 本标准适用于新建和改扩建公路。,条文说明：无,公路工程技术标准 （JTG B01-2014）,1 已有标准规范的规定,公路工程技术标准 （JTG B01-2014）,1 已有标准规范的规定,公路工程技术标准 （JTG B01-2014）,1 已有标准规范的规定,从03标准到06路线设计规范，再到14标 准，对改扩建的认识逐渐深入。 已有一些规定，但不系统，需要补充,1 现行标准规范的规定,1 现行标准规范的规定,细则与现行标准的关系： 接轨现行标准 针对问题补充（编写原则） 细则吸纳了我国改扩建实践中重要的研究成果和成熟的工程经验，同时与现行标准或行业规定的重要内容不矛盾，涉及强制性标准、涉及安全的重要指标不越界，既推荐了一些成熟的做法，也提出了应注意避免或加强研究论证的方面。 细则为国内第一部高速公路改扩建设计专业规范，囊括总体设计、路线、路基路面、桥涵、隧道、路线交叉、交通组织等诸多专业的内容，是对现行标准进行补充或局部调整而形成的一个系统集成。,改建 改扩建 扩建 复线 拓宽 扩容改造 提质改造 拓宽改建 增补改善 大修改造 拼宽 拼接 扩宽 扩挖。,2 概念、名词的统一,新建：顾名思义，新建一条当前尚不存在的公路。,2 概念、名词的统一,公路路线设计规范（JTG D20-2006）: 改建：二、三、四级公路的功能发生变化、或通行能力 不能满足要求、或原主要技术指标偏低、或交通 安全与状况较差等，要求改进而需提高公路等级 及其相应平纵横技术指标，在原线位、或原走廊、 或另选走廊进行的公路工程建设。 扩建：暂将在现有走廊带内，充分利用原有线位，采用拼 接或局部分离方案以增加车道数，提高通行能力与 服务水平的拓宽工程称为“扩建”。,2 概念、名词的统一,公路改扩建（14标准）,2 概念、名词的统一,2.0.1 公路改扩建 highway reconstruction&extension 在现有公路的基础上，为提高技术等级、通行能力或改善技术指标而进行的公路建设工程，包括公路的改建、扩建等。,加宽形式,细则统一为： 拼宽 扩挖 分离增建,2 概念、名词的统一,2.0.1 拼宽 widened by lateral physical contact 公路加宽新建部分与既有通过横向物理联系组合成整体。 单侧拼宽 两侧拼宽,2 概念、名词的统一,2.0.3 扩挖 Spread Excavated 对既有隧道扩大断面开挖重建。,路堑的扩挖未含,因路堑属路基, 统一在拼宽中更合常理,2 概念、名词的统一,2.0.2 拼接 splicing 将公路构造物或其构件的加宽新建部分与既有部分进行连接。 拼宽与拼接的区别: 拼宽-断面加宽 拼接-技术措施,2 概念、名词的统一,2 概念、名词的统一,2.0.4 线形拟合 alignment fitting 利用实测线位数据，按照逼近既有公路现状的原则，进行路线平纵面设计。,2.0.6 车道转换带 belt-like region for changing lane 单侧拼宽时，既有中央分隔带改造为路面后，供同向车道分隔带两侧车辆转换行驶的带状区域。,2.0.5 同向车道分隔带 belt-like divider for separating unidirectional traffic flow 单侧拼宽时，既有中央分隔带保留形成的作为分隔同向行驶车道用的带状设施。,2 概念、名词的统一,2 概念、名词的统一,3 规定或指标的宽容需求,坡长,坡长与安全性的关系?,路肩宽度,3 规定或指标的宽容需求,施工期服务水平,（三十一）对于需维持通车的改扩建路段，可按服务水平较正常路段降低一级、设计速度不低于60公里/小时的要求，制定详细的施工保通方案。,关于高速公路改扩建工程中有关技术问题处理的若干意见 （交公路发【2013】634号）,3 规定或指标的宽容需求,建筑限界 (隧道),3 规定或指标的宽容需求,10.1.2 分离增建隧道、原位扩挖隧道设计应符合现行公路隧 道设计规范（JTG D70）的规定；既有隧道利用时可符合既有设计标准的规定。,建筑限界 (单侧拼宽),3 规定或指标的宽容需求,建筑限界 (单侧分离),3 规定或指标的宽容需求,桥梁荷载标准,（十四）对于拟采用拼接加宽方案的桥涵，应当采用现行荷载等级标准对加宽后的桥梁进行整体验算和评价。拼接加宽的原有桥涵部分，其极限承载能力宜满足或采取加固措施后满足现行标准要求，同时，在设计中还应提出有针对性的运营管理和维护措施。,关于高速公路改扩建工程中有关技术问题处理的若干意见 （交公路发【2013】634号）,3 规定或指标的宽容需求,桥梁荷载标准,3 规定或指标的宽容需求,间距要求,3 规定或指标的宽容需求,其它参见公路立体交叉设计细则,4 交通组织,重要性认识,4 交通组织,服务水平宽容,4 交通组织,总体思想,4 交通组织,总体定位,4 交通组织,故交通组织不再从属于工程，它应该是总体设计方案中一个重要的部分。,尽量避免先做工程技术方案，再配交通组织的做法,三、高速公路改扩建总体设计原则,沪杭甬六个原则： 1、既有高速公路正常运营的原则 2、既有高速公路安全运营的原则 3、利于施工方便、安全可靠原则 4、有利于降低工程投资的原则 5、符合交通规划和发展的原则 6、技术创新与适用相协调的原则,沪宁三个原则： 1、最大限度地利用现有工程 2、重视道路运行安全 3、重视技术研究，合理选择技术方案,交公路发【2013】634号文,统筹规划，兼顾长远 注重实效，指标合理 节约资源，绿色环保 科学组织，安全实施,细则编写力求达到的目标：,正确处理与现行标准的关系，以保障安全。 力求上述基础上做到“注重实效、和谐环保”。,利用与改扩建有机结合 建设与营运相互协调,细则：,总体设计原则,利用与改扩建有机结合,处理好与规划的关系 对原路状况有针对性的客观评价 处理好指标宽容的原则,与规划的关系宏观政策、规划层面决定,总体设计原则,调查、评价怎么做？,关键：扣着设计意图、评价目的进行调查 误区：按设计规范的指标一项项套 重点：把握原路实际运行状况,例： 路线运行事故分析比原路几何形态的规范符合性重要； 路基原路基病害的分析比填料CBR、压实度的抽检重要； 路面路面性能的分析比弯沉指标是否满足重要。,有针对性地开展一些调查、试验、验算等工作,总体设计原则,事故分析,调查、评价怎么做？,总体设计原则,调查、评价怎么做？,有针对性地开展一些调查、试验、验算等工作,总体设计原则,处理好指标宽容问题,核心：安全 误区：有困难就宽容 重点：在安全和满足基本运营使用要求的前提下， 结合项目实际综合分析确定,总体设计原则,处理好指标宽容问题,纵面指标有陆续改善要求，而对后续沉降难以作出准确估计， 分期多次加铺逐渐接近目标的措施更加稳妥和实际。,总体设计原则,处理好指标宽容问题,杭金衢坡长指标宽容体现在二个方面：拟合需要，沉降的认识,总体设计原则,处理好指标宽容问题,杭金衢坡长指标宽容体现在二个方面：拟合需要，沉降的认识,总体设计原则,处理好指标宽容问题,在安全性、舒适性满足的前提下，减少了40%的加铺工程量，减轻了沉降欠稳定路段“沉降-加铺-沉降”的不利循环,6.4.4 当受构造物控制且纵坡不大时，在满足视距的前提下，经论证，纵面设计可采用3s设计速度行程的竖曲线长度来控制设计。,总体设计原则,处理好指标宽容问题,甬台温复线高边坡处压缩硬路肩,总体设计原则,处理好指标宽容问题,杭金衢跨线桥拆除与保留比选,总体设计原则,处理好指标宽容问题,杭金衢跨线桥拆除与保留比选,总体设计原则,处理好指标宽容问题,乐清枢纽主线最大纵坡问题,互通区主线纵坡:好上加好的指标?,总体设计原则,处理好指标宽容问题,杭金衢高边坡处特殊处理，标准宽度,总体设计原则,处理好指标宽容问题,原路超车道视距不足，有条件时改善，有利安全,总体设计原则,建设与营运相互协调,平等的关系 互让互谅的关系 结合项目具体分析侧重点,具体分析的三大要素: 社会影响 / 营运与施工安全 / 工程规模与质量,同步开展交通组 织研究与设计!,总体设计原则,建设与营运相互协调,中面层行车的双向四车 道保通方案,总体设计原则,建设与营运相互协调,交通组织方面 多级的分流方案 局部路段局部时段封闭 路段的交通组织方案,工程方案方面 营运便道 结构物超拼 加强锚固以减少开挖 一侧拼并改移中分带 爆破控制技术,大流量、山区条件下 实现了两侧拼宽，控 制了规模,诱导点、分流点设置,总体设计原则,建设与营运相互协调,局部路段的封闭施工,牌头至上溪段主线里程约46Km，该段中施工困难、与营运相互干扰的点多，尤其是高、陡、连续边坡密集,该段共有边坡32处，其中30m以上的高边坡14处，挖方量约196万方 互通立交4处 被交线上跨5处 翁店分离及王市岭隧道2个特殊工点 以上共43个施工难点，平均每公里约1处 （其中：郑家坞至义乌段17km集中了11处高边坡、1处滑坡、王市岭隧道及翁店分离）,牌头,郑家坞,浦江,义乌,总体设计原则,建设与营运相互协调,方案一 边通车边施工,牌头至上溪段沿线高、陡、连续的边坡多，在通行状态下施工难度很大，带来了施工及营运安全、施工工效与工期方面的不可控因素,施工及营运安全风险大 施工工效低、工期长 经估算，若通车状态下施工，当采用全幅通车方式时，有效施工时间至少为集中封闭施工的8倍以上，施工工期至少需6-7年；当采用半幅封闭半幅施工，有效施工时间为集中封闭施工的3倍以上，施工工期约需4.5年,总体设计原则,建设与营运相互协调,方案二 封闭施工,联合有经验的施工单位对现场进行了详细踏勘，对集中封闭所需具备的政策处理等条件进行了分析，对有效施工时间进行了测算，测算结果为：全面施工条件具备后，有效施工时间约6个月；考虑恶劣气候以及建设管理难度等因素影响，实际封闭期建议按不少于8-10个月准备,封闭段,总体设计原则,建设与营运相互协调,西小江大桥,第一步：,第二步：,第三步：,总体设计原则,建设与营运相互协调,特殊路段高边坡：边坡高度高、正常扩挖施工对高速公路运营影响大； 针对性处理措施：采用上部预加固、下部削陡开挖并加强支挡防护的方案。,K81+445 K81+745 右侧 、 K83+700 K84+050 右侧,建设与营运相互协调,总体设计原则,四、细则中的有关条文,1.0.3 高速公路改扩建设计，应贯彻环境保护、耕地 保护和资源节约的基本国策，遵循“利用与改扩建充分结合、建设与运营相互协调”的原则，进行科学论证，提出合理方案。 条文说明 利用既有公路资源进行改扩建，具有节约土地、保护环境、降低造价等优点，提倡通过技术创新，充分利用既有公路资源，以体现改扩建的优势。这需要科学论证、精心设计。 高速公路是重要的运输通道，改扩建对其自身运营、区域路网的交通均会带来较大影响。一方面要做好交通组织以减少对运营的影响，并保障施工；另一方面合理的工程技术方案也有助于交通组织方案的确定和实施。工程建设与交通运营二者之间的协调是相互的，需要结合项目实际情况具体分析。,1.0.4 对既有工程，应在调查、评价的基础上，结合改扩建需求，予以充分利用。 1.0.5 本细则根据改扩建特殊条件与困难程度而规定的部分指标，设计时应结合工程实际具体分析，在安全的前提下合理采用。 条文说明 改扩建工程设计，不仅要考虑新建部分本身，还要考虑对既有工程的利用、新建工程对既有工程的影响、拼宽后的整体性要求，以及对交通的影响等，这是改扩建与新建的不同之处。本细则根据改扩建项目的特殊性、困难程度等，对现行规范部分指标进行了调整，或提出了拼宽后的整体性控制指标。对这些指标，设计时应结合工程实际具体分析，在安全的前提下合理采用。,3.0.1 应按统筹规划、适度超前的原则，进行区域路网交通适应性分析，确定高速公路通道规模。 3.0.2 应对利用既有公路改扩建、另建新线进行论证，确定高速公路通道建设方案。,3.0.3 应综合考虑交通量发展趋势、改扩建技术难度、施工及营运安全、区域交通影响等因素，确定高速公路改扩建建设时机和实施方式。高速公路改扩建宜在服务水平下降至三级服务水平下限之前实施。 条文说明 建设时机不同，改扩建受交通量、路网等因素影响的程度也不同，建设时机的选择对工程技术方案与交通组织方案的协调起着十分关键的作用。实施方式一般分“边通车边施工”、“完全封闭施工”、“局部（局部路段、局部时段）封闭施工”等几种，也主要由工程技术方案与交通组织方案协调的结果而定。不同的工程技术方案可能需要不同的交通组织方案与之协调，反过来，交通组织的需求也有可能决定着工程技术方案。故对建设时机和实施方式需综合各影响因素分析确定。 根据已实施工程的经验，当既有高速公路的服务水平下降至三级服务水平下限时，改扩建施工与运营的矛盾普遍都非常突出，既容易严重降低本路服务水平，又会对周边路网产生过大的交通压力，同时也会给工程建设增加难度和安全风险，故对实施时宜满足的服务水平作了规定。,3.0.4 应在既有高速公路设计速度基础上，综合考虑改扩建公路功能、建设条件、运行速度、土地利用等因素，论证确定改扩建项目的设计速度。 条文说明 高速公路改扩建一般采用原设计速度，但由于规划调整引起公路功能的变化、既有公路实际运行状况与原设计预期变化较大、遇特殊困难路段等因素，不排除在改扩建时对设计速度进行调整，对此需根据实际情况分析论证。 3.0.5 设计交通量应按20年预测，起算年为该项目工程可行性研究报告中的计划通车年。设计小时交通量不应小于年第30位小时交通量。 条文说明 公路工程技术标准（JTG B01）对设计小时交通量，规定宜采用年第30位小时交通量，也可根据项目实际取年第2040位间最经济合理时位的小时交通量。对改扩建工程，为适应交通量发展需要和体现适度超前，要求不应小于年第30位小时交通量。,3.0.6 应根据改扩建后的高速公路功能，合理选用设计服 务水平，且应不低于三级。 3.0.7 既有公路为整体式断面，单侧拼宽或单侧分离增建后，双向行驶改为单向行驶，既有中央分隔带保留的路段设置同向车道分隔带，改造为路面的路段设置车道转换带，如图3.0.7-1所示，其建筑限界应符合图3.0.7-2的规定。,3.0.8 拼宽桥涵的新建部分与原桥涵结构连接时，应进行整体验算和评价。原桥涵极限承载能力应满足或采取加固措施后满足现行标准的要求；正常使用极限状态应满足原设计标准的要求，并应在设计中提出有针对性的运营管理和维护措施。,3.0.9 桥涵荷载等级的选用应符合下列规定： 1 原桥涵的检测评价应采用原设计荷载等级。 2 对拼宽部分与原桥涵结构连接进行整体验算时，评价正常使用极限状态时应采用原设计荷载等级，评价承载能力极限状态时应采用现行荷载等级。 3 分离增建桥涵、拼宽桥涵的新建部分设计，应采用现行荷载等级。 4 分离增建时，原桥涵维持原设计荷载等级。 条文说明（3.0.83.0.9） 目前，国内已实施的改扩建项目普遍采用了“老桥老标准、新桥新标准”的原则进行设计。 国内几条高速公路改扩建实践中，对拼宽桥梁整体验算的结果表明，采用公路工程技术标准（JTG B01-2003）规定的荷载等级时，大多数既有桥梁的极限承载能力能够满足现行荷载等级标准，交通运输部关于高速公路改扩建工程中有关技术问题处理的若干意见（交公路发【2013】634号）、公路工程技术标准（JTG B01-2014）对此均作了明确，本细则沿用。,3.0.13 施工阶段应重点对隐蔽工程的实际状况进行跟踪、检验、监测，印证设计方案，根据需要进行动态调整设计。 条文说明 改扩建工程设计阶段对既有公路的调查评价不可能深入既有公路的全部细节内容，施工过程中既有公路一旦打开，各种始料不及的新问题会随之出现，故应在施工过程中进行跟踪、检验、监测，动态调整设计，这是改扩建工程设计的重要措施。,4.1.1 既有公路调查与评价应针对改扩建设计需求，结合专业特点和内容进行。 条文说明 既有公路调查与评价分运营安全性、技术状况两部分，其目的在于全面了解既有公路自身状况，评价利用价值，为确定既有工程的利用方案奠定基础。 4.1.2 既有公路调查应采用资料搜集、现场调查、测量、试验检测等手段。资料搜集宜包括建设期和运营期的设计、施工、养护、运营管理等相关资料。 4.1.3 应运用经验判断、指标对照、统计分析、结构计算等方法，从行车安全性、承载能力、稳定性、规范符合性、功能适应性等方面，对既有公路做出定性或定量评价。,5.1.2 应综合考虑建设条件、既有工程利用、施工期对区域路网的影响、建设与运营管理、经济性等因素，通过多方案比选，确定总体设计方案。总体设计方案应包括工程技术方案和施工期交通组织方案。 条文说明 一般情况下，改扩建的路线线形、结构物形式与跨径、交叉形式与位置等与既有公路相同或相适应，但受改扩建需求、交叉关系、拼宽条件、施工环境以及运营等因素的影响，需要更周密细致的方案比选方能确定。,5.1.3 高速公路改扩建宜采用两侧加宽，条件受限制时可采用单侧加宽。采用单侧加宽时，应加强原路侧车道转换带、交通工程等设计。 条文说明 目前，已实施的改扩建工程大多采用两侧加宽，两侧加宽在土地节约、资源集约利用、运营影响等方面优势明显，是值得优先选择的。但特殊情况下，如施工期维持交通要求特别高，或受大型构造物、地形等限制，单侧加宽也是可以选择的。 既有公路为整体式断面，采用在一侧拼宽，同时对既有中央分隔带进行改移，建成后与两侧拼宽断面布置相同，此种方式兼合了两侧加宽和单侧加宽的优点，有时亦是个不错的选择。对此类情况，本细则视为两侧拼宽的一种特例，在此特作说明。 单侧加宽，既有公路双向行驶改为单向行驶，受互通式立体交叉出入等影响，车辆运行状况较为复杂，为确保行车安全，对车道转换带位置与长度、交通工程设施等的设计提出了更高的要求。,5.1.4 改扩建加宽的基本形式宜为拼宽，高边坡、隧道、复杂结构桥梁等局部困难路段，可根据其特点合理地采用分离增建的形式，路段加宽形式各种类型如附录B所示。 条文说明 拼宽相对于分离增建，一般土地占用少，对沿线土地利用规划影响小，并减少了主线分岔或合流现象，工程规模相对也小，实践经验表明，一般情况下是值得优先选择的。,5.1.5 应分析施工与运营相互干扰的程度，工程技术方案与交通组织方案应相互协调。,5.1.8 改扩建工程的总体设计除应考虑与新建工程共性的因素外，尚应考虑下列因素： 1 既有公路技术状况及运营安全性评价结果。 2 桥梁、隧道、路基、路面等构筑物的利用与改造。 3 互通式立体交叉、大型管理设施、服务设施等的增设、改移与改造需求。 4 整体式断面单侧加宽后，双向行驶改为单向行驶的行车安全性。 5 车道数增加、行驶方向改变等引起的爬坡车道、避险车道调整。 6 路基拼宽或路面加铺后对限界、净空的影响。 7 施工期交通组织对运行安全、施工方案和工期等的影响。 8 既有公路运营及改扩建施工对沿线周边环境、居民生产生活的影响。,5.2.1 改扩建工程起、终点确定应符合改扩建规划要求，并宜选择在互通式立体交叉处。 5.2.2 改扩建工程经论证可分段采用不同的设计速度；设计速度分段长度不宜小于15km，特殊困难路段可经论证确定；相邻段设计速度差不宜大于20km/h，其变化点宜设置在地形、地物明显变化处或互通式立体交叉等节点处，并做好前后路段的线形衔接。 条文说明 受既有公路建设时的技术经济水平等因素限制，原设计速度可能偏低，交通适应性不足；增设互通式立体交叉时，可能引起互通区主线线形指标不能满足现行规范要求，若适当降低设计速度则可避免大规模的改造。因此，改扩建时需要根据变化的情况重新论证设计速度和分段长度。,5.2.3 车道数的确定应符合下列规定： 1 应根据预测交通量、设计速度、服务水平论证确定基本车道数。 2 分离增建时各分幅应不少于2个车道。 3 同向分离的其中一幅交通量特别大时，应根据该幅的预测交通量确定车道数。 条文说明 为满足安全运行、救援、超车等需求，规定对分离增建至少2个车道。 同向分离的互通式立体交叉前后路段，可能因交通组织方式引起断面交通量不平衡，诸类情况导致其中一幅交通量特别大，产生增加车道数需求。,5.2.4 加宽改扩建设计同一幅内不宜采用桥梁与路基拼接的形式。 条文说明 路基与桥梁拼接因刚度与变形难以协调，一般情况下同一幅内均不采用；特殊情况下，如受地形限制拼宽部分桥台与既有桥桥台错位等，不得不采用时，要尽量减少其路段长度，并采取必要的措施，减少和延缓病害的发生。 5.2.5 一般路基宜采用拼宽的形式加宽；高填、陡坡、深挖路段，地质条件复杂路段，加筋土、锚锭板、桩板式挡墙等特殊挡墙路段，可采用分离增建的形式加宽。 条文说明 复杂路段，拼宽施工加载或卸载，或拆除支挡结构物后有可能造成路基不稳定，或处治难度与代价特别高时，分离增建的形式更合适。,5.2.6 拱桥、悬索桥、斜拉桥、大跨度连续梁桥等桥梁宜采用分离增建的形式加宽。其他桥梁宜服从路段加宽形式采用拼宽或分离增建。 条文说明 其他桥梁一般指空心板、T梁、组合小箱梁、工字梁等。 5.2.7 隧道路段宜采用分离增建的形式加宽。受条件限制时，中短隧道可采用原位扩挖隧道方案。分离增建的长、特长隧道，不宜采用单洞四车道方案。 条文说明 隧道设计优先考虑对既有隧道予以充分利用。从已有工程实践来看，原位扩挖隧道对既有交通影响较大，施工工序复杂、不确定施工风险多，故提出推荐采用分离增建的方案，当条件受限制时，中短隧道可采用原位扩挖。长、特长的单洞四车道隧道相比两个双车道隧道，其造价高，施工风险大，故提出了不宜采用单洞四车道隧道的增建方案。,5.2.8 互通式立体交叉范围的主线宜采用两侧拼宽。 条文说明 高速公路互通式立体交叉范围的主线采用两侧拼宽的形式进行加宽时，其改造难度、改造工程量和改造影响范围相对最小，一般只需要考虑跨线桥的桥下净空问题和匝道与主线的衔接问题。如采用其他方式，还存在中央分隔带改移、同向分岔等可能带来程度不同的安全隐患的问题。 5.2.9 当施工对高速公路安全运营产生不可控危险时，应采用局部封闭施工方式。 条文说明 特殊高边坡路段爆破后的土石清理与运输，受地形、地质等条件限制需要利用既有公路，此时施工将危及营运安全，诸如此类的特殊情况，需要局部封闭施工。,5.2.10 编制交通组织方案时，除应采取交通组织的各项措施外，还可采取有效的工程措施，满足或提高施工路段的通行能力与通行安全。 条文说明 有效的工程措施一般包括： 设置运营便道，利用便道通行； 加大桥梁拼宽宽度，以利用拼宽部分通车； 桥梁顶升或通道下挖，以抬高净高，减小拆除重建； 采用夹具固定新老梁板，或采用砼快凝剂等，减少湿接缝施工对 通行的影响； 加强边坡防护，减少边坡开挖； 采用静态爆破或机械开挖，减少爆破影响等。,5.2.13 单侧拼宽，既有公路双向行驶改单向行驶时，主线出入口附近应设置车道转换带，其位置选择要考虑线形、桥隧结构物、与互通式立体交叉间距等因素，与主线出入口间的最小净距不宜小于2km；车道转换带长度不应小于2km；当互通式立体交叉间距较小，不满足设置条件时，可论证确定。 条文说明 车道转换带长度的规定主要考虑了转换交通量、车道数、设计速度、标志标牌设置、驾驶心理与习惯等因素。,细则针对高速公路改扩建工程的特点，总结近二十年来国内实践的经验，统一了“利用与改扩建充分结合、建设与运营相互协调”的改扩建设计原则，在保障安全的前提下，力求突出“注重实效、和谐环保”的理念。,细则概述,统一原则 系统归纳 改扩建工程在技术标准采用、既有资源利用、改扩建方案选择、人工构造物拼接、建设与运营协调等方面存在一系列错综复杂的问题，技术难度往往超出新建工程。由于理解和认识的局限，容易出现建设理念和建设方式不先进、建设时机不恰当、技术措施不合理等现象，细则统一了改扩建设计原则，为改扩建工程设计指明了目标方向。同时也对行业内习惯用词，如改扩建、拼宽、拼接、扩挖等，进行了梳理、区分和定义，统一了用语。 该细则为国内第一部高速公路改扩建设计专业规范，囊括总体设计、路线、路基路面、桥涵、隧道、路线交叉、交通组织等诸多专业的内容，是对现行标准进行补充或局部调整而形成的一个系统集成。目前国外也还没有类似专门针对改扩建的系统性规范。,细则概述,接轨现行标准 针对问题补充 细则吸纳了我国改扩建实践中重要的研究成果和成熟的工程经验，同时与现行标准或行业规定的重要内容不矛盾，涉及强制性标准、涉及安全的重要指标不越界，既推荐了一些成熟的做法，也提出应注意避免或加强研究论证的方面。 如：对拼接桥涵规定应进行整体验算，承载能力极限状态应满足现行荷载等级要求，以及对维持通车路段规定服务水平可降低一级等，体现了与公路工程技术标准（JTG B01-2014）的统一。 如：规定高速公路改扩建宜采用两侧加宽，加宽的基本形式宜为拼宽，并结合立交、桥梁、隧道等路段具体情况，推荐了路段的加宽形式；对单侧拼宽规定了建筑限界和车道转换带长度；对特殊路段，规定路线纵面拟合可不受最小坡长限制而采用3s设计速度行程的竖曲线长度控制；规定硬路肩在局部困难处通过采取相应措施，允许适当压缩但不应小于1.5m；规定新老路基差异沉降应满足路拱横坡度增大值不大于0.5% ；规定既有沥青路面弯沉小于0.5毫米或破损率小于10%可直接加铺；规定1、2类桥梁可利用，3类桥梁经维修加固达到2类以上时可利用，4类宜拆除重建，5类应拆除重建；规定分离增建的长、特长隧道不宜采用单洞四车道隧道，等等。以上这些规定均是针对改扩建的特点而对现行标准规范的补充，既体现了改扩建的宽容需求，也体现了风险防范与安全要求。,细则概述,调和建设与运营的矛盾 建设与运营是一对难以调和的矛盾，涉及到加宽改扩建形式、建设时机、交通组织等重要内容。细则在保障安全的前提下，紧扣国情特点和改扩建工程的特殊性，补充了一系列规定来协调二者间的关系。 如：规定高速公路改扩建宜在服务水平下降至三级下限之前实施。建设时机过早影响既有公路的使用效率，过晚则交通组织难度大等易产生较大的社会影响，进而使建设难度和建设成本大大增加。已有工程实践中，过晚的情况更加普遍，不乏由于决策者理念和认识的不足，丧失了最佳的建设时机的情况，最后不得不采用替代的技术方案或降低施工期服务质量等方式进行，经济和社会成本高昂。细则吸纳了国内既有的研究成果，总结了经验教训。 如：规定总体设计方案应包括工程技术方案和交通组织方案，给交通组织作了合理定位。交通组织是改扩建工程的一个显著特点，但由于实施主体为公安交警、建设业主等不同行业部门的联合体，往往在前期考虑不周，造成实施过程中仓促应对或不得不更改方案等现象。细则明确二者并重，对二者关系的协调，要求前期设计阶段就要予以科学、充分地论证，不仅得到交通部门的认可，还要取得公安交警等部门的理解支持，才能为实施奠定基础。,细则概述,调和建设与运营的矛盾 如：规定除采取交通组织的各项管理措施外，还可采取有效的工程措施（设置营运便道、加大拼宽宽度、加强边坡锚固以减少开挖等）来进一步降低交通组织难度；规定当施工对安全运营产生不可控危险时，应采用局部封闭施工等。这些规定推荐了建设与运营之间矛盾的解决途径。,细则概述,谢谢！ 姜正晖 0571-89709111 13605800605 Email:,