四川山區(qū)高速公路勘察設(shè)計匯報材料-四川省院20140919

四川山區(qū)高速公路勘察設(shè)計匯報材料-四川省院20140919第一頁，共61頁。匯報內(nèi)容一、四川省高速公路建設(shè)和設(shè)計發(fā)展過程二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計四、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)設(shè)計理念和思路第二頁，共61頁。規(guī)劃：14260公里已建：5241公里在建：1851公里待建：7168公里一、四川省高速公路建設(shè)和設(shè)計發(fā)展過程第三頁，共61頁。一、四川省高速公路建設(shè)和設(shè)計發(fā)展過程經(jīng)濟(jì)、節(jié)約設(shè)計速度：60~80km/h路基寬度：21.5~24.5m---國內(nèi)第一條山嶺重丘區(qū)高速公路第一階段：成渝高速公路（1995年建成、全長226公里、造價27.6億）第四頁，共61頁。一、四川省高速公路建設(shè)和設(shè)計發(fā)展過程設(shè)計思路：平縱指標(biāo)低（Rmin=125m）土石方換橋隧（約7000萬方）圬工硬防護(hù)附屬設(shè)施簡化第一階段：成渝高速公路（1995年建成、全長226公里、造價27.6億）第五頁，共61頁。一、四川省高速公路建設(shè)和設(shè)計發(fā)展過程設(shè)計思路：平縱指標(biāo)低土石方換橋隧圬工硬防護(hù)附屬設(shè)施簡化第一階段：成渝高速公路（1995年建成、全長226公里、造價27.6億）第六頁，共61頁。一、四川省高速公路建設(shè)和設(shè)計發(fā)展過程設(shè)計思路：平縱指標(biāo)低土石方換橋隧圬工硬防護(hù)附屬設(shè)施簡化第一階段：成渝高速公路（1995年建成、全長226公里、造價27.6億）第七頁，共61頁。一、四川省高速公路建設(shè)和設(shè)計發(fā)展過程第二階段：成南高速公路（2002年建成、全長215公里、造價63.6億）舒適、美觀設(shè)計速度：80~100km/h路基寬度：24.5~32.0m第八頁，共61頁。一、四川省高速公路建設(shè)和設(shè)計發(fā)展過程設(shè)計思路：平縱指標(biāo)較高有意識地設(shè)置橋隧以減少填挖和用地植物生態(tài)防護(hù)附屬設(shè)施齊全第二階段：成南高速公路（2002年建成、全長215公里、造價63.6億）第九頁，共61頁。設(shè)計思路：平縱指標(biāo)較高設(shè)置橋隧、減少填挖和用地植物生態(tài)防護(hù)附屬設(shè)施齊全一、四川省高速公路建設(shè)和設(shè)計發(fā)展過程第二階段：成南高速公路（2002年建成、全長215公里、造價63.6億）第十頁，共61頁。一、四川省高速公路建設(shè)和設(shè)計發(fā)展過程設(shè)計思路植物生態(tài)防護(hù)附屬設(shè)施齊全第二階段：成南高速公路（2002年建成、全長215公里、造價63.6億）第十一頁，共61頁。一、四川省高速公路建設(shè)和設(shè)計發(fā)展過程第三階段：雅瀘高速公路（2012年建成、全長240公里、造價210億）通達(dá)、安全設(shè)計速度：80km/h路基寬度：24.5m第十二頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計總體設(shè)計：安全？經(jīng)濟(jì)？舒適？美觀？環(huán)保？……第十三頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計總體設(shè)計：從分析項(xiàng)目特點(diǎn)開始第十四頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計特點(diǎn)1：地形條件差、高差大地處四川西南緣盆地與高原的過渡帶，地形陡峻、走廊狹窄。先后翻越大相嶺泥巴山和拖烏山，經(jīng)過三大水系。山水相間，形成復(fù)雜多變的地形地貌。雅安瀘沽大相嶺菩薩崗麂子崗3235m2860m扯羊勒不果喇吉馬鞍山雅安630m1634m1500m大渡河850m石棉2400m第十五頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計特點(diǎn)2：氣候條件復(fù)雜北坡多霧、雨、雪南坡少雨、雪，多晴天第十六頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計特點(diǎn)3：地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、不良地質(zhì)路段長穿越7條大型斷裂帶，構(gòu)造發(fā)育、斷層密布?；隆⒈浪?、泥石流、煤礦采空區(qū)、石棉尾礦、大型水庫庫岸再造、高山濕地等不良地質(zhì)現(xiàn)象突出。第十七頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計特點(diǎn)4：地震基本烈度高地震活動頻繁，震級高、強(qiáng)度大，地震基本烈度從Ⅶ度到Ⅸ度。對總體方案、橋梁選型和結(jié)構(gòu)抗震要求極高。

阻尼器防落梁鏈第十八頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計特點(diǎn)5：環(huán)境獨(dú)特、生態(tài)脆弱高山濕地；森林自然保護(hù)區(qū)；涼山彝族少數(shù)民族地區(qū)。

第十九頁，共61頁。雅安瀘沽大相嶺菩薩崗麂子崗3235m2860m扯羊勒不果喇吉馬鞍山雅安630m1634m1500m大渡河850m石棉2400m二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計項(xiàng)目特點(diǎn)地形條件差、高差大氣候條件復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、不良地質(zhì)發(fā)育地震基本烈度高環(huán)境獨(dú)特、生態(tài)脆弱總體設(shè)計要點(diǎn)和思路安全選線、先縱后平深埋超特長隧道地質(zhì)選線、高墩大跨橋梁抗震設(shè)計與橋梁結(jié)構(gòu)輕型化順應(yīng)地形、減小破壞造價控制第二十頁，共61頁。雅安瀘沽大相嶺菩薩崗麂子崗3235m2860m扯羊勒不果喇吉馬鞍山雅安630m1634m1500m大渡河850m石棉2400m二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計雅安滎經(jīng)石棉雅安菩薩崗漢源分段：細(xì)化總體設(shè)計要點(diǎn)和原則、開展路線設(shè)計和各專業(yè)設(shè)計①②③④⑤第二十一頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計分段選線設(shè)計：滎經(jīng)～漢源段（越嶺線）控制因素：大相嶺特長隧道、石滓和九襄互通式立交、煤層采空區(qū)、洪積扇受水的溯源侵蝕選線：選擇不同的隧道洞口高程，進(jìn)行不同平面位置、不同設(shè)計高程、不同縱坡組合的設(shè)計方案比較第二十二頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計分段選線設(shè)計：漢源～石棉段（沿溪線）控制因素：大渡河瀑布溝電站回水淹沒、沿線城鎮(zhèn)、地方電站、移民規(guī)劃及道路、厚層崩坡積及庫岸再造、石棉尾礦區(qū)等選線：分離式隧道與整體式橋梁的關(guān)系、路線平縱面與庫區(qū)視覺的協(xié)調(diào)第二十三頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計分段選線設(shè)計：石棉～菩薩崗段（越嶺線）控制因素：短距離大高差（長度約51km，高差1515m），沿線梯級電站、保護(hù)區(qū)動物遷徙通道、斷裂破碎帶等選線：超常規(guī)的展線方式、螺旋的選位及半徑、長大縱坡段平縱面指標(biāo)的運(yùn)用和協(xié)調(diào)性。第二十四頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計幾點(diǎn)體會和認(rèn)識：1、總體設(shè)計要宏觀和系統(tǒng)

“宏觀”：站在更高的高度上思考問題，以“合理配置資源”的視角對項(xiàng)目進(jìn)行策劃，準(zhǔn)確把握項(xiàng)目定位、抓住項(xiàng)目特點(diǎn)；“系統(tǒng)”：隨時了解、控制各分專業(yè)的具體設(shè)計，根據(jù)反饋的信息及時調(diào)整或豐富總體設(shè)計思路和內(nèi)涵。第二十五頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計幾點(diǎn)體會和認(rèn)識：2、方案比選要全面和深入“全面”：窮盡方案，構(gòu)思思路寬廣、比選宏觀周詳“深入”：避免以先入為主的習(xí)慣思路輕易否定某些有價值但尚待深化的方案同精度比較線長度：雅瀘路1.3倍、映汶路1.8倍；雅康路2.1倍；汶馬路3.6倍第二十六頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計幾點(diǎn)體會和認(rèn)識：3、勘察工作要準(zhǔn)確和實(shí)效提高勘察工作的質(zhì)量：一、前瞻性地開展大范圍外業(yè)調(diào)查和地質(zhì)調(diào)繪工作，從地層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、水文等宏觀層面加強(qiáng)對項(xiàng)目區(qū)工程條件的認(rèn)識二、加強(qiáng)綜合勘察手段的運(yùn)用，改變對鉆探的過分依賴三、重視勘察的實(shí)效和成果資料的綜合分析與應(yīng)用，辯證地看待勘察規(guī)范的要求。第二十七頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計幾點(diǎn)體會和認(rèn)識：4、科研攻關(guān)要及時和實(shí)際勘察設(shè)計過程中開展有針對性的科研工作，形成對設(shè)計方案的有效支撐。時間上要求及時甚至要有前瞻性，內(nèi)容上要務(wù)求實(shí)效，科研和設(shè)計團(tuán)隊要默契配合和貫穿始終。減少：自重55%樁基1/2砼用量60%9萬m3鋼材4500噸工期3個月第二十八頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計幾點(diǎn)體會和認(rèn)識：5、專業(yè)設(shè)計要協(xié)調(diào)和細(xì)致溝通、反饋、修正、整合的循環(huán)。變更設(shè)計的思路常常以從功能上迅速解決問題為主導(dǎo)，很難顧及專業(yè)“協(xié)調(diào)”，往往留下許多遺憾。第二十九頁，共61頁。二、山區(qū)高速公路總體及路線設(shè)計幾點(diǎn)體會和認(rèn)識：6、技術(shù)指標(biāo)要均衡和適中“先縱后平”的定線方法；（方案選擇、線位擬定）縱面指標(biāo)對安全的影響尤重于平面指標(biāo)；平縱指標(biāo)的匹配：當(dāng)條件受限不得不采用連續(xù)長下坡時，有意識地采用較低的平面指標(biāo)；平面指標(biāo)的連續(xù)性、均衡性尤重于追求高指標(biāo)；以曲線為主的平縱面線形第三十頁，共61頁。三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計隧道1、四川公路隧道的概況：數(shù)量多規(guī)模大海拔高地質(zhì)差建設(shè)難特殊的地形和地質(zhì)條件決定了公路建設(shè)特別是高速公路建設(shè)要采用大量的隧道工程（16.1%，45%，52%）。四川公路隧道總規(guī)模：約550座，總長約775km；其中投入運(yùn)營的隧道約240座，總長約245km；代表性隧道項(xiàng)目：已建成的有華鎣山隧道、泥巴山隧道等；在建的有二郎山隧道、米倉山隧道、雀兒山隧道等第三十一頁，共61頁。隧道2、山區(qū)公路隧道設(shè)計的一般原則：

隧道型式：優(yōu)先采用分離式；洞口段宜采用小凈距隧道；地形條件艱巨的中短隧道可采用連拱隧道洞口：避開崩塌、滑坡等不良地質(zhì)，遵循“早進(jìn)晚出”，提倡“零開挖”針對性的抗震設(shè)計，提高隧道抗災(zāi)能力堵排結(jié)合，清濁分流，保護(hù)地下水環(huán)境三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計第三十二頁，共61頁。隧道3、山區(qū)公路隧道設(shè)計的典型案例－－泥巴山隧道：1）特點(diǎn)：山體寬厚，埋深極大地形地貌復(fù)雜，交通不便地質(zhì)條件復(fù)雜，不良地質(zhì)眾多氣候條件復(fù)雜三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計第三十三頁，共61頁。2）勘察設(shè)計要點(diǎn)：提出并建立了構(gòu)造損傷分區(qū)的概念，判定構(gòu)造損傷分區(qū)→制定綜合勘探方案→綜合分析隧道地質(zhì)問題三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計隧道3、山區(qū)公路隧道設(shè)計的典型案例－－泥巴山隧道：第三十四頁，共61頁。2）勘察設(shè)計要點(diǎn)：采用了先進(jìn)的繩索取芯技術(shù)，解決了“1300m深孔”地質(zhì)鉆探綜合測井問題，為藏區(qū)高速特大埋深隧道地質(zhì)勘察積累了經(jīng)驗(yàn)三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計隧道3、山區(qū)公路隧道設(shè)計的典型案例－－泥巴山隧道：第三十五頁，共61頁。2）勘察設(shè)計要點(diǎn)：創(chuàng)造性地設(shè)計了自然風(fēng)節(jié)能風(fēng)道，按“全壽命成本最低”確定通風(fēng)規(guī)模，采用不設(shè)中隔板的通風(fēng)斜井，降低通風(fēng)能耗三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計隧道3、山區(qū)公路隧道設(shè)計的典型案例－－泥巴山隧道：第三十六頁，共61頁。2）勘察設(shè)計要點(diǎn)：采用大半徑平曲線，以多圖案和燈光組合縱向分割隧道，較好地解決了超特長隧道視覺疲勞問題因地制宜分別采用地下和地上風(fēng)機(jī)房，在前期土建投入與后期營運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用矛盾中找到了平衡三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計隧道3、山區(qū)公路隧道設(shè)計的典型案例－－泥巴山隧道：第三十七頁，共61頁。2）勘察設(shè)計要點(diǎn)：采用側(cè)面進(jìn)洞反打出洞技術(shù)，為復(fù)雜地形條件下橋隧相連隧道工程進(jìn)洞施工方案提供了新的思路首次將人的心理因素納入巖爆處治設(shè)計中，使巖爆的處治更科學(xué)三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計隧道3、山區(qū)公路隧道設(shè)計的典型案例－－泥巴山隧道：第三十八頁，共61頁。橋梁1、山區(qū)橋型選擇的一般原則：盡可能采用技術(shù)成熟，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，造價經(jīng)濟(jì)的橋型；場地狹窄，從占地、運(yùn)輸、安裝、經(jīng)濟(jì)方面考慮，一般橋梁應(yīng)以中小跨徑為主；三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計第三十九頁，共61頁。橋梁1、山區(qū)橋型選擇的一般原則：合理選擇橋面標(biāo)高，不應(yīng)侵占坡面，避免又修橋，又要進(jìn)行邊坡防護(hù)三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計第四十頁，共61頁。橋梁1、山區(qū)橋型選擇的一般原則：橋梁一般分幅設(shè)計，單幅橋墩宜用獨(dú)柱獨(dú)樁或小間距墩，使同一墩柱的橫向剛度趨于一致，利于受力，減少開挖三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計第四十一頁，共61頁。橋梁高墩橋梁下部結(jié)構(gòu)工程量大，造價高，施工工期長分幅四柱式，下部結(jié)構(gòu)工程量大，宜整幅雙柱式，預(yù)應(yīng)力砼蓋梁，下部結(jié)構(gòu)工程量小，節(jié)省大量投資，也比較環(huán)保美觀三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計第四十二頁，共61頁。橋梁1、山區(qū)橋型選擇的一般原則：同一橋梁跨徑不宜太多但也不應(yīng)過分要求一座橋梁使用一種跨徑，應(yīng)該從一個合同段內(nèi)綜合考慮每種類型的數(shù)量三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計陡坡地形的墩臺基礎(chǔ)宜采用樁基礎(chǔ)墩臺位于斜坡上，坡面的開挖極易誘發(fā)此生地質(zhì)災(zāi)害，惡化環(huán)境，影響安全和工程投資控制，第四十三頁，共61頁。橋梁1、山區(qū)橋型選擇的一般原則：合理確定基礎(chǔ)型式和承臺埋深大跨橋梁的主墩采用群樁基礎(chǔ)，承臺的埋置深度應(yīng)結(jié)合地形地質(zhì)條件合理確定，可采用半露半埋或全露的方式三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計為了減小基礎(chǔ)開挖對邊坡的影響，基礎(chǔ)采用與墩身一致的獨(dú)柱獨(dú)樁形式第四十四頁，共61頁。橋梁1、山區(qū)橋型選擇的一般原則：適當(dāng)增加橋梁長度，降低橋臺高度陡坡地形，填土困難，穩(wěn)定性差，應(yīng)適當(dāng)增加橋梁長度，盡可能降低橋臺高度，減小占地范圍，總體上更經(jīng)濟(jì)三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計綜合進(jìn)行橋型方案比選跨度及橋型比選時，除了橋梁工程本身，還應(yīng)重點(diǎn)考慮施工方案、環(huán)保、邊坡、耐久和可維護(hù)等因素第四十五頁，共61頁。橋梁2、山區(qū)橋梁選型的案例：陡坡上的橋梁采用靈活的下部結(jié)構(gòu)形式三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計分幅雙柱墩、整幅雙柱墩、分幅薄壁墩第四十六頁，共61頁。橋梁2、山區(qū)橋梁選型的案例：跨越V形深溝的橋梁—唐家灣橋三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保、施工安全、造價可控，總價較低溝心設(shè)墩，設(shè)“T”構(gòu)直接與橋臺（或矮墩）相連。避免在陡坡上“動土”，可減少邊坡防護(hù)，降低誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的機(jī)率，實(shí)現(xiàn)“最小程度地破壞”第四十七頁，共61頁。橋梁2、山區(qū)橋梁選型的案例：順應(yīng)地形的高低塔斜拉橋--蘇村壩大渡河大橋三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計橋位地形嚴(yán)重不對稱,主河槽緊鄰山體，橋梁一端直接與隧道相接——為充分適應(yīng)地形，而采用高低塔斜拉橋第四十八頁，共61頁。橋梁2、山區(qū)橋梁選型的案例：超高連續(xù)剛構(gòu)的橋墩形式--臘八斤大橋三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計若采用傳統(tǒng)鋼筋混凝土墩型，存在如下問題：因上部結(jié)構(gòu)和墩身自重太大，水平地震荷載作用下墩身將產(chǎn)生很大彎矩，導(dǎo)致橋墩截面尺寸粗壯為了滿足橋墩的抗彎能力和延性需求，需配置大量的縱橫向鋼筋，由此引起鋼筋綁扎及混凝土澆筑困難巨大的墩身彎矩，所需樁基數(shù)量多；承臺過大，開挖邊坡導(dǎo)致山體破壞下部結(jié)構(gòu)造價高主跨200m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，最高主墩達(dá)182.5m。地震基本烈度Ⅷ度。第四十九頁，共61頁。橋梁2、山區(qū)橋梁選型的案例：超高連續(xù)剛構(gòu)的橋墩形式--臘八斤大橋三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計

引用高強(qiáng)材料，減輕自重，開發(fā)新結(jié)構(gòu)，簡化施工工藝，增加施工安全，由此，研發(fā)了“鋼管混凝土組合橋墩”新結(jié)構(gòu)形式。第五十頁，共61頁。橋梁2、山區(qū)橋梁選型的案例：適應(yīng)高烈度地震山區(qū)的中小跨徑新橋型--干海子大橋三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計以引用高強(qiáng)材料、新型組合結(jié)構(gòu)、減輕自重、簡化施工工藝為特點(diǎn)的新橋型——鋼管混凝土桁架連續(xù)梁。

第五十一頁，共61頁。高邊坡1、四川山區(qū)高邊坡防護(hù)的一般原則：三、山區(qū)高速公路隧道、橋梁、高邊坡設(shè)計特點(diǎn)：邊坡高陡、構(gòu)造強(qiáng)烈、巖體破碎；高位崩塌、危巖、滑坡廣泛分布。一般通過路線專業(yè)的工作予以避免高邊坡防護(hù)原則：安全、和諧、自然；預(yù)防為主，綜合治理。第五十二頁，共61頁。高邊坡2、山區(qū)公路高邊坡防護(hù)的案例：三、山區(qū)高速公路