资源描述
210国道清涧县城过境公路改建工程
项 目 建 议 书
榆林路桥勘察设计院
二○一三年十一月
210国道清涧县城过境线项目提议书
一、 项目概况
1、项目介绍
清涧县在榆林市最南端,东濒黄河,西、南和延安市子长、延川县接壤,北和绥德、子洲为邻。东西长95公里,南北宽55公里,全县总面积1881平方公里,辖7乡8镇1个街道办事处,总人口22万。是著名全国“红枣之乡”、“粉条之乡”、“石板之乡”、“道情之乡”。
清涧县地处陕北高原、榆林地域南缘、黄河中游、无定河下游。它东临黄河,同山西柳林、石楼2县相望,西滨子长,南接延川,北靠绥德,西北和子洲毗邻。清涧县是榆林市南大门,自古有“全秦要户”之称;是著名遐迩革命老区;是享誉全国“红枣之乡”、“道情之乡”、“石板之乡”、“粉条之乡”。
新历史时期将围绕生态立县、产业富县、工业强县、科教兴县目标,转变发展观念,创新发展模式,团结率领全县人民乘势而上,锐意进取,大力推进主导产业和社会主义新农村建设,主动构建友好社会,使国民经济和社会各项事业取得长足发展,深入挖掘红色文化和红枣文化,保护自然生态环境突出城市本身文化特色和生态特色,建设含有陕北文化特色生态型人文城市。
国道210起点在内蒙古包头,终点在广西南宁,全程3097km,是关键南北干线公路,负担着区域间中长途运输功效,在国家公路网中发挥着骨架作用。G210清涧段北连绥德县,南接延安市延川县,全长52.5公里,公路改建于1999年,现实状况道路等级为二级,设计行车速度60公里/小时,路面宽度10米,是清涧县南北方向唯一主干道。G210南北方向穿县城而过,伴随城镇化建设步伐加紧,县城区域范围不停拓展,受地理条件限制,城区关键沿G210南北向伸展, 210国道清涧县城段上至岔口,下至七里湾街道化现象严重,两侧商铺房屋密集,道路混行严重,造成国道210清涧县城段交通很拥堵,事故频发;另外在K477+000高危边坡处雨季山体滑坡频繁,雨季交通中止时有发生,存在安全隐患。所以国道210清涧县城段避绕城区,改线建设是清涧县发展重大民生工程。
本项目标实施首先将避绕城区,缓解城镇化对干线公路通行能力影响,其次道路改线改建,对清涧县城规模和空间布局结构拓展将起到关键推进作用。同时有利于形成新经济增加极,提升当地投资形象,改善区域发展环境,对区域经济发展带来前所未有机遇,是适应新一轮城市计划需要。
现有210国道在清涧县城穿境而过,县城范围上至岔口,下至七里湾,该段公路改建于1999年,道路等级二级,设计行车速度60公里/小时,路面宽度10米。现在,伴随城镇化建设步伐加紧,县城区域范围在不停拓展,致使该段国道街道化现象严重,加之在K477+000高危边坡处雨季山体滑坡频繁,存在着较大安全隐患,同时造成国道210清涧县城段交通很拥堵,雨季交通中止时有发生,所以实现国道210清涧县城过境,势在必行。
2、编制依据
1)、《中国公路法》;
2)、《陕西省国民经济和社会发展“十二五”纲要》;
3)、《投资项目可行性研究指南》国家发改委;
4)、《建设项目经济评价方法和参数》第三版;
5)、《公路建设项目可行性研究汇报编制措施》交通部 ;
6)、《公路工程技术标准》(JTG B01-)及其它部颁标准、规范等;
7)、榆林市国民经济和社会发展“十二五”计划纲要;
8)、《榆林市交通发展“十二五”计划》;
9)、榆林市关键交通建设项目会议纪要;
10)、清涧县县城总体计划(~2030年);
11)、清涧县“十二五”公路建设计划;
12)、调查搜集相关区域社会经济、交通运输及工程技术、建设条件等资料。
3、研究过程及内容
该项目受建设单位委托于11月初开展工作,随即成立了项目组展开工作。首先在地方政府亲密配合和帮助下,项目工作组经过外业实地踏勘和相关资料调查搜集,确定了初步方案,明确了路线大致方向;然后对该项目影响区域社会经济、旧路现实状况、沿线各村镇社会经济发展情况及自然条件、自然资源分布情况、该区域路网情况及该路在路网中地位和作用、路线走向和修建条件、交通量及运输量等方面进行研究和调查,经过研究分析,做出对旧路合适性评价,在此基础上进行交通量估计,提出该项目标建设方案、技术标准及等级、建设规模等,做出工程投资估算,对方案进行设计、比选和论证;另外对路线方案范围内地质条件、现实状况及计划路网结构、河流泛区、路网布局等相关原因进行了深入分析,依据推荐技术标准,在1:1万地形图上进行路线、路基、路面、桥涵、路线交叉、交通工程及沿线设施概略工程设计。
在外业踏勘调查期间,项目组结合本项目标建设方案汇报中提出方案,经过初步研究对路线方案进行了优化调整,其间关键对路线方案走廊、关键控制点、工程建设条件等进行了调查研究,补充调查了交通量、社会经济及交通运输方面资料,外业调查期间,就路线方案、占地拆迁、工程造价等问题和当地交通局及相关部门进行了充足沟通,并交换了意见。
在编写过程中,进行了经济资料整理和分析,交通量估计及建设标准研究,结合路网计划、城镇计划、现实状况及计划产业格局、资源分布情况,在广泛征求地方政府意见基础上,提出了可行路线方案,完成了项目标投资估算及经济评价。
4、项目功效定位
(1)、榆林市关键纵向干线公路
210国道是中国一条国道,起点为内蒙古包头,终点为广西南宁国道,全程3097km,是关键南北向国道干线公路,负担着中长途运输功效,是公路网中关键骨架道路,是区域路网中大动脉,本项目作为国道210是市区及沿线各县(市) 关键运输通道。
(2)、清涧县城市道路外环
清涧县城沿沟而设,秀延河南北贯穿县内使得县城一分为二,县城内东西向地形受限,伴随城市不停扩大城市规模现在已延伸至东侧支沟内,全部东区车辆南下或北上需全部穿过县城内,使本就不宽余县城内交通十分拥挤,本项目标实施,将国道210向东绕城而过,减弱国道210对清涧县域交通干扰同时,还负担着清涧县东环线功效,将对疏导过境交通,缓解城区交通压力起到关键功效。
二、项目建设必需性论证
1、是处理城区道路拥堵,降低交通安全事故,提升国省干线公路整体服务水平需要。
国道210是南北方向关键交通要道,在清涧县城穿境而过,而县城以清涧河为依靠,形成北至上七里湾、岔口、南至下七里湾为南北狭窄城市框架,多年来经济社会快速发展,使该段公路日趋街道化,直接负担城市和干线公路功效,造成清涧县城交通环境拥堵。该项目标建设对于打破区域交通“瓶颈”制约,缓解清涧城区过境交通压力、改善城市形象和环境,降低交通安全事故,吸引过境车辆,提升道路服务水平,含相关键现实意义。
2、是拓展清涧城区范围,实施城镇化建设需要。
清涧县城沿沟而设,秀延河南北贯穿县内使得县城一分为二,县城内东西向地形受限,伴随城市不停扩大城市规模现在已延伸至东侧支沟内,全部东区车辆南下或北上需全部穿过县城内,使本就不宽余县城内交通十分拥挤,增大了县城内交通压力。本项目标改建,可在上、下十里铺之间南北释放5公里空间,为清涧发明良好城市格局和空间发展态势含有主动推进作用,同时也表现了国省干线公路愈加好地服务于地方经济发展需要。
3. 是完善干线路网、深入提升道路通行能力需求
“十二五”期间,清涧交通将实现“内通、外联、中心疏散”、建成以三纵(210国道、沿黄公路、折淮公路)三横(清石路、清辛路、双石路延伸徐家畔)为主骨架,以县城环线(一大环)为中心,辐射全县、连接东西、贯通南北、串联乡村全县公路交通网及半日交通圈。本项目标建成,将和现有国道210、在建省道205和立即建设榆商高速一起形成县城环线,使得南下交通流得以在清涧县城外围完成快速、有效转换和疏导,对完善清涧县公路网和提升清涧县交通运输网综合运输能力含相关键促进作用,并将使得区域路网布局更趋合理。
4、是促进区域旅游业快速发展需要
清涧自古名人辈出,人文底蕴深厚。其中不乏名将能臣,革命功勋、新中国建设者、作家等很多历史佼佼者。同时清涧在黄河中游,属于黄河贵德至孟津段黄土高原流域,此段因河水卷带泥沙而成为黄色,故名“黄河”,河水湍急,百转千回,自然景观奇特,著名“太极湾”就在清涧玉家河赵家畔。
根据清涧县县城总体计划(-2030),清涧县将形成“三区三心”旅游发展大格局。三个旅游区为:红色革命旅游基地;民俗文化体验基地;沿黄河双红旅游区。三个旅游配套服务中心为:宽州镇配套服务中心;乐堂堡配套服务中心;解家沟配套服务中心,旅游业已成为清涧县第三产业新经济增加点。
清涧县作为陕甘宁革命老区及红色旅游基地,榆林市红枣及农副产品加工及贸易基地,是含有陕北文化特色生态型人文城市。国道210清涧段作为清涧县关键纵向公路,是县城东部生态带上交通轴线和产业隆起带,该项目标实施,有利于构建旅游景区快速便捷通道,为旅游景区提供优越交通环境,促进旅游资源共享及协同发展,形成为清涧县及周围县市关键居民休闲度假走廊,对促进该区域旅游经济发展和丰富城市居民业余休闲起到主动推进作用。
5、是促进区域经济增加需要
清涧县结合城市建设现实状况及布局形态,在充足考虑未来城市发展方向和需要同时,塑造落实绿色生态理念可连续发展型城市。将构建“一轴一环两心七片区,中心结合组团,整体协调发展”城市建设布局。
一轴:以秀延河走廊为中轴,包含河道两侧210国道和滨河路。这是县城生态廊道、景观廊道和交通干道,城市全部区域均被这一轴联络统筹起来;
一环:是城区东侧环路。依靠已建成东环路,将生产用地部署于道路两侧,愈加好利用川道剩下用地和交通资源,又能将生产用地和外围生产基地保持愈加好联络,避免更多交通量进入县城;
两心:是老城综合服务中心和岔口行政商务中心。
该项目标实施,从微观上,加强了县城中心城区和李家塔镇及东部村镇联络,为县城东部区域经济愈加好愈加快发展提供了保障;从宏观上,构建新产业经济带,利用产业组团乡镇物流、工业、科研功效优势。实现对黄河沿线乡镇形成黄河红枣产业轴,县域腹地构建特色农业产业区起到推进作用。
三、沿线自然条件
1、地理位置
清涧县地处陕北高原、榆林地域南缘、黄河中游、无定河下游。它东临黄河,同山西柳林、石楼2县相望,西滨子长,南接延川,北靠绥德,西北和子洲毗邻。该项目在榆林市西部,路线走廊总体呈北-南走向,沿县城东侧布线,是榆林市纵向国道干线公路,同时是清涧县东部外环路。
2、地形地貌
清涧县境内梁峁蜿蜒起伏,沟壑纵横交错,地表支离破碎,河谷深切,地形复杂,水土流失严重,属经典蝗黄土高原丘陵沟壑区。境内地势由西北向东南倾斜,平均海拔900m,最高点1282.2m(乐堂堡乡董家沟),最低点559m(双庙河乡贺家畔村黄河河道)。
3、地质结构
清涧县地质结构属华北陆台鄂尔多斯台向陕北斜坡东翼。基岩为古生代和中生代沉积岩,中生代岩层出露颇多,多系泥岩、沙岩、页岩。地面覆盖第四纪黄土,地貌为黄土高原丘陵沟壑区,地表破碎,梁峁起伏,河谷深切。整体由西北向东南倾斜,海拔571.6~1282.511米。
4、工程地质
⑴ 、地质结构
清涧在鄂尔多斯盆地I级结构间歇陕北斜坡东翼,因为前震旦纪古老结晶岩第组成古老晶基底,且上覆沉积盖层巨厚,故区内岩层受结构应力微弱,形变不显,为一向西缓倾单斜结构,无显著褶皱结构,仅见部分岩层呈缓坡状起伏,其中规模较大者为子长园子至清涧折家坪一带一个南北宽5~12公里、东西向延伸60公里东端翘起、西端倾伏鼻状拱起带;断裂结构也不发育,仅在石盘沟和黄河交汇处见有一断距3米左右小规模正断层。
⑵、地层岩性
调查地层总体上走向近南北,向西缓倾、倾角1°~3°,区域上为一单斜结构。地层出露由新到老,依次为:
①风积黄土(马兰黄土)Q3²m。全调查区全部有分布、均分布和老地层之上。岩性为浅黄色,浅灰白色粉土质亚粘土,结构疏松,具大孔隙及柱状节理,厚10~30m。
②冲洪积层(Q31aL-PL):即萨拉乌苏组。关键分布于坝地、涧地。岩性下部为灰黄色、灰褐色细砂、粉细砂及次棱角状砾石、碎石,分选性差,含泥量高;上部为灰黄色、褐黄色次生黄土,结构疏松。
③离石黄土(Q2L):岩性为棕黄色、桔黄色粉土质亚粘,夹数层矸土壤及钙质结核。为黄土梁峁关键组成部分。通常厚30~80m。
④三迭系中统铜川组(T2t2):岩性为紫红色、紫灰色、灰绿色砂质泥岩、页岩,泥质粉砂岩夹灰绿色、肉红色厚层状中细粒砂岩。底部泥岩中含灰质团块或结核。砂岩交错层剪发育。
⑶、不良地质类型及分布
设计线路区结构活动微弱,地势起伏较大,不良地质不甚发育。
5、河流水文
项目影响区域内河流均属黄河水系,关键有秀延河、无定河及黄河。地下水以潜水和承压水为主,潜水分布普遍,但富水性极不均匀。径流年内改变和降水年内改变相同,大部分径流集中在汛期(6~9月),径流季节改变幅度较大,双汛型特征显著。因为过于集中降水同过于集中径流在同一季节,径流泥沙量大,水土流失十分严重。侵蚀模数高达18530吨/平方公里,年平均输入黄河沙2264.1万吨。
6、地震
就陕北地域而言,地震活动相当微弱,仅发生十次较小地震(4级以上6级以下),且分布十分零碎。
据《清涧县志》记载:汉建始元年九月(前32.10—10)上郡地震。明弘治十四年一月一日(1501.1.19)朝邑发生7级大地震,清涧地震有声。嘉靖三十四年十二月十二日(1556.1.23)午夜,华县发生8级大地震,波及甚广,同日夜半清涧地震。万历四十二年九月二十一日(1614.10.23)山西平遥发生6.5级地震,同日戊时清涧、绥德有震。
从地震活动现象看,陕北块体继承早期结构运动特征,继续保持较为稳定状态。
依据国家地质局1990年《中国地震烈度区划图》和《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-)显示,项目区地震基础烈度为5~6级,地震动峰值加速度<0.05g。
7、气象
本区属暖温带大陆性季风气候。春季多风,夏季炎热,秋季多雨,冬季严寒。据吴堡气象站1994—气象资料,日最高气温达40.8℃,最低气温-20.7℃,年平均降雨量277.1~625.3mm,年蒸发量1674.4~2320.3mm,相对温度50~64%。年最大冻土层厚度58~89cm,无霜期179~232天,风向多为西北风,最大风速21m/s。
四、建设项目起终点论证
1、起点
本项目起点在210清涧县上十里铺村,起点桩号为:K471+760。将起点放在此处,首先符合城市总体计划,将国道210清涧县城过境公路段避绕城区,有利于提升国道210通行能力和服务水平,避免形成瓶颈路段,同时将东区北向车辆快速疏离,有利于交叉口车辆交通组织转换;其次方便利用现有清辛二级公路,降低工程造价。
图4-1 起点示意图
(图中红色箭头示意车流可行驶方向,右转车流按虚线方向行驶)
图4-2起点交通组织示意图
2、终点
本项目终点在在下十里铺村跨秀延河,顺接到旧路K481+100处,将终点放在此处,实现避绕城区,疏导分离过境交通,确保区域行车安全。
图4-3 终点方案示意图
五、技术标准采取和工程规模
1、技术标准
从建设节省型友好社会、坚持科学发展观要求出发,公路建设项目所选择技术标准,不仅要能和项目所处区域自然、社会环境和经济发展相适应,满足其功效定位使用要求,而且要在确保安全基础上,尽可能地降低工程造价,节省资源。根据这一指导思想和现行《公路工程技术标准》(JTGB01-)相关要求,结合沿线地形地质条件,项目在区域公路网中地位和作用,交通量估计结果、通行能力分析及相连路段技术标准衔接,综合研究初步确定采取行车速度60km/h二级公路标准,路基宽10.0米,路面满铺。
关键技术指标表 表1
名 称
项 目
单 位
210国道清涧县城区过境公路
备注
公路等级
二级
起讫桩号
K0+000-K15+337
路线长度
公里
15.337
设计速度
公里/小时
60
路基宽度
米
10.0
路面宽度
米
10.0满铺)
行车道宽度
米
2×3.5
通常最小半径
米
200
极限最小半径
米
125
不设超高最小半径
米
1500
最大纵坡
%
6.0
荷载等级
新建桥涵:公路—II级
桥梁净宽
米
净11+2*0.5米,其它净9+2*0.5米,涵洞同路基宽
隧道净宽
米
净0.75+7.5+0.75
桥梁设计洪水频率
大桥1/100,其它1/50
2、建设规模
本项目路线全长15.337公里,其中利用清辛二级公路共线改造4.145Km(包含完全利用2.536Km, K2+216~K3825段改善纵坡新建1.609Km),K4+945至终点为完全新建11.192公里,累计新建12.801Km。按双向二车道二级公路标准建设,设计速度为60公里/小时,路基宽度10米。设置大桥699米/4座,中桥195米/3座(新建137米/2座,完全利用58米/1座),小桥32米/4座,设置隧道1474米/2座,涵洞46道(新建35道,完全利用11道),平面交叉13处,估算投资3.721亿元,其中建安费2.857亿。
表2 关键工程指标表
序号
指标名称
单位
全线
1
设计速度
Km/h
60
2
路基宽度
m
10
3
路线长度
Km
15.337
4
5
最大纵坡
4.78%
5
平面最小半径
m
151.127
6
新增永久占地
亩
458.07
7
拆迁建筑
m2
4750
8
计价土方
m3
1867558
9
计价石方
m3
262968
10
防护圬工
m3
81343
11
路面
m2
100291
12
排水圬工
m3
21899
13
涵洞
m/座
896.3/35
13
桥
中桥
m/座
137/2
14
梁
大桥
m/座
699/4
15
隧道
m/座
1474/2
16
平面交叉
处
13
17
投资估算
亿元
3.721
3、关键工程量分布情况
本项目工程量大致分为三段:
①、K0+000~K4+945(利用辛清公路改建段)该段以利用辛清路为主,起点K+000~K0+800为新建,含大桥231米/1座,中桥56米/1座; 其中K2+216~K3+825纵坡降低新建,土石方及防护工程量较大;
②、K4+945~K11+486(惠家庙至寺家硷新建段)项目工程量关键集中该段,其中新建隧道1474米/2座,中桥81米/1座,大桥156米/1座;同时路线经过沟道山势较陡,土石方及防护工程量较大。
③、K11+486~K15+337(寺家硷至终点下十里铺利用通村油路改建段)沿通村油路走廊带改建,拆迁防护工程量较大,终点下十里铺土石方工程量较大,并有大桥312米/2座。以下为工程各段造价百分比情况:
表3 关键工程量分布表
序
号
段落
里程长度
造价
每公里平均造价
占总造价百分比
1
K0+000~K4+945
4.95Km
0.661亿
1335万
17.8%
2
K4+945~K11+486
6.54Km
2.308亿
3529万
62.0%
3
K11+486~K15+337
3.85Km
0.752亿
1953万
20.2%
六、路线方案布设及必选
考虑本项目在公路网中功效和地位,结合影响区域建设条件和控制原因,汇报从区域经济发展、路网布局、建设条件及建设规模多个方面,进行了深入研究分析。在综合考虑相关控制原因基础上,汇报关键对路线起终点、路线走廊进行充足论证,划定科学合理路线走廊,确定可行路线方案,客观进行投资估算和效益评价,以确定项目实施可行性和建设时机。
1、路线布设标准
1)充足考虑本项目在国家及陕西省整个干线公路网中地位和作用,走向应符合路网总体计划及榆林市城市总体计划。
2)路线起终点位置及路线走廊选择应有利于干线公路网合理组成,有利于过境交通快速经过、干线交通流快速转换,有利于城镇及区域交通快速集散,以促进区域经济发展。
3)路线走向应和沿线城镇空间计划布局相协调。
4)路线应该尽可能避免对风景名胜古迹干扰,重视环境保护,尤其对保护生态环境是路线方案选定时要充足考虑关键原因,同时要注意尽可能降低对沿线城镇生活环境影响。
5)路线应尽可能靠近旧路,以降低沿线占用耕地及降低拆迁,降低建设难度。
6)路线应选择很好建设条件,适应地形、地物要求,尽可能降低工程总造价。
8)在满足路线总体走向前提下,合适兼顾沿线地方政府合理要求,方便项目顺利实施并充足发挥其功效。
2、路线走廊确定和比选
在具体踏勘基础上,依据沿线自然条件、城镇计划、综合路网计划、拆迁等原因,对工程量较为集中,在从惠家庙桥尾至寺家硷段本项目确定了两个方案进行比选论证,以确定最好路线走廊方案。
路线方案设置一览表
序号
路线方案名称
起终点桩号
长度(km)
备注
1
K方案
K4+944.942~K14+221.499
9.277
3
A方案(K方案对应推荐方案)
K4+944.942~K11+486.231
6.541
K方案
A方案
推荐方案(红色线位):路线北起清涧县宽洲镇上十里铺村G210 K471+760处,跨秀延河接现有县城北环过境线即清辛二级公路,和辛清公路共线至惠家庙,在惠家庙桥终点,路线转向南,沿芦草峁和齐腰咀之间沟道设线,穿隧道过芦草峁后至大高坪西,沿任家圪崂沟道向南延伸;穿二郎山隧道至前里沟,在沟口处(韩家硷村)路线转而向西,利用韩家硷至下十里铺通村油路沿沟北侧布线,在下十里铺村沟口处跨越秀延河,顺接到国道210上。
比较方案(蓝色线位):在惠家庙桥终点,继续利用辛清公路至大岔则。在大岔则甩开辛清公路转而向东南利用旧有县乡路走廊带至小岔则村;后沿小高塬东侧沟道设线,继而向南经过黄蒿峁隧道和惠家村隧道进入惠家村,路线沿惠家村所在沟道西侧向南延伸至韩家硷,后转向西在寺家硷接推荐方案。
3、路线走廊方案比选论证
(1)、交通量转换角度分析
从南北向交通量分析,推荐方案优点是快速便捷完成了G210清涧县城过境交通需求,G210县城段旧路总长11.069Km,因为利用K0+800~K4+945段利用辛清二级公路改建,惠家庙中桥为拟建公路关键控制点,从而造成路线绕行距离均较远。推荐方案较旧G210绕行4.268Km,比较方案较旧路绕行7.004Km,但从东西方向交通需求分析,S205已划入《国家公路网计划(-2030年)》东西横线G340(东营港—子长)报批,考虑到S205升级为国道后将吸引大量潜在交通流,拟建路线K0+800~K6+000同时并为国道242一部分,东西方向将负担榆林东出山西交通流,比较方案对于该方面交通量需求将发挥关键作用。
(2)整体路线指标方面分析
推荐方案方案最小平曲线半径151.6m/1处,最大纵坡4.7%/1处;K4+945~K6+454(1.51Km)上山段平均纵坡2.9%,K9+337~K12+244(2.91Km)下山段平均纵坡2.2%;比较方案最小平曲线半径125m/1处,最大纵坡4%/1处;K6+655~K9+689(3.034Km)上山段平均纵坡1.8%,K10+886~K13+846(2.96Km)下山段平均纵坡2.5%;比较方案所经沟道均较为开阔,行车视觉条件很好;综合各方面指标K比较方案平面有125米/1处,不及推荐方案,但总体纵坡平缓,行车舒适性很好,总体运行速度高。
(3)、从建设实施难易程度分析:
①、地形地质条件
比较方案地形地质条件优越,沿线经过小岔则、惠家村两个沟,沟道平坦宽广,山体两侧坡面平缓,新建隧道进出口地形地质条件好,施工建设风险低;
图6-1 小岔则沟道线位示意图
推荐方案沿途经过芦草峁侧沟、任家圪崂、前里沟三个沟道,芦草峁沟K5+700~K6+483芦草峁隧道入口处沟道较窄,两侧山坡较陡,建设条件通常;任家圪崂沟地形地质基础能够满足施工建设条件,二郎山隧道出口前里沟坡面较陡,施工部分路段需要开挖山体,边坡最大高度约70m,工程量较大,建设条件不及比较方案。
图6-2 芦草峁沟线位示意图
图6-3 前里沟线位示意图
②、环境保护方面
推荐方案占地260.34亩,旱地96.99亩,荒地151.98亩,宅基地2.84亩,河滩地8.52;比较方案占地290.19亩,其中旱地72.94亩,荒地135.95亩,林地28.2,宅基地24.9,河滩地28.2亩;比较方案占地较多,但路径沟道宽扩,能充足结合当地水土保持工程,利用挖方弃土在沿途支沟主动修坝於田,整平造地,恢复耕地;推荐方案所在沟道狭窄,所占旱地不能恢复耕种,大面积开挖山体产生大量土石方,弃方困难。
比较方案偏离就G210太远从而造成关键过境交通流均绕行2.73Km,在未来运行中产生巨大能源浪费,不符合环境保护标准。
③、建设规模及融资压力方面
推荐方案新建隧道1474米/2座,大桥156米/1座,其中二郎山隧道1067米,隧道长,施工难度较大;比较方案新建隧道1292米/2座,大桥156米/1座,结构物整体规模小,建设实施难度低;推荐方案隧道较比较方案长182m,大中总桥长相等;比较方案部分利用旧路改造,施难度较低,但从工程规模分析较推荐方案优势并不显著。
表5-1 方案对比表
序号
指标名称
单位
比较方案K
推荐方案A
1
设计速度
Km/h
60
60
2
路基宽度
m
10
10
3
路线长度
Km
9.277
6.541
4
旧路利用
Km
0.967
-
5
占地数量
亩
290.2
260.3
6
拆迁建筑
m2
2200
1350
7
8
计价土方
m3
491739
535545
8
计价石方
m3
27776
130211
9
防护圬工
m3
29705
35528
10
路面
m2
74643
46286
11
排水圬工
m3
12306
9409.5
12
桥
梁
中桥
中桥
m/座
13
大桥
m/座
156/1
156/1
14
隧道
m/座
1292/2
1474/2
15
平面交叉
处
6
4
16
投资估算
亿元
2.271
2.308
17
推荐意见
备选
推荐
(4)、从道路后期运行安全及成本方面分析
推荐方案有较长挖方高边坡,项目区域地质脆弱,轻易产生地质灾难,后期运行维修费用高;同时二郎山隧道长1067米,通风、照明及消防运行成本高;比较方案路径村庄较多,对沿线居民生活带来了便捷同时,因为拟建路为国道,较高行车速度对当地村民也产生一定安全隐患;总体分析比较方案行驶安全性很好,后期养护成本低。
(5)、从社会效益和地方政府意见方面分析
①两方案均直接连接了大高坪沟道,便于带动大高坪沟道至石台寺现有城区段新增城市空间发展,拉大清涧县城骨架,对县城东拓战略起到有力支撑;
②比较方案沿途村庄较多,方案经过大岔则、小岔则、惠家村三个行政村,而且沟道宽广,便于沿线产业发展,能显著提升沿线经济发展速度;推荐方案沿途村庄较少,经济带动作用不显著。
③推荐方案拆迁房屋1350m2;比较方案拆迁2200m2,拆迁方面推荐方案较少,社会影响较小。
④和地方政府就路线方案沟通,地方政府同意采取推荐方案,放弃比较方案。
方案比选结论:经过各方面具体分析,推荐方案能安全快捷实现各方向交通量转换,符合过境公路“近城而不进城”设计标准;比较方案即使建设风险、行车安全性、投资规模及社会效益较推荐方案占优。但因为绕行太远,在以后运行中产生巨大能源浪费,长远期运行成本高;拟建公路关键建设意义处理G210清涧县城过境交通拥堵瓶颈,绕行太远可能造成对交通量吸引不足,失去建设意义。综合上诉各方面原因分析最终确定A方案为推荐方案,放弃比较方案K。
七、工程设计
1、路线
路线线形设计,应做到平、纵、横合理组合,线形连续、均衡,使车辆行驶安全、舒适,驾驶人员视觉及心理反应良好,并和周围环境、自然景观相协调。
拟建方案K0+000~K4+945为利用辛清公路改建路段,该路段路基宽10米,路面宽9.4米,其中K0+800~K2+216、K3+825~K4+945段为完全利用辛清路,利用旧路里程2.536公里, K2+216~K3+825旧路纵坡为8%,此次进行了降坡新建,使其满足二级公路指标,其它路段对排水防护进行修缮,对存在安全隐患边坡进行刷坡处理,以提升行车安全性,路面桥涵以利用为主;K0+000~K0+800、K4+945~K15+337段为新建工程,新建里程总计12.801公里(含K2+216~K3+825段降坡新建段长度)。
改线新建路段,必将产生新增占地,本项目新增占地共458.07亩。其中旱地113.11亩(其中坝地45.2亩,山坡地67.9亩),荒地300.77亩,林地1.29亩,宅基地12.01亩,河滩地30.89亩。全部占地(包含临时占地)均将根据国家土地法及陕西省相关要求进行赔偿,费用计入工程造价。
2、路基工程
路基设计遵照“因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合、安全经济、造型美观、顺应自然、和环境景观相协调”标准,采取有效防治方法,预防路基病害,确保路基稳定。
⑴、路基断面
路基宽度为10米,双向2车道,设计速度60km/h,具体断面型式以下:
0.75米土路肩+0.75米硬路肩+2×3.5米行车道+0.75米硬路肩+0.75米土路肩。
⑵、路基边坡
沿线地形平缓,基础上均为填方边坡且填土高度不高,结合路基所在地段地形及填高情况,参考《公路工程技术标准》(JTG B01—)和《公路路基设计规范》(JTG D30—)要求,路基边坡值采取以下:
填方边坡:依据沿线地质情况,通常路段填方,坡率采取1:1.5,其中填方高度小于8m时,坡率采取1:1.5,大于8m时,上部采取1:1.5坡率,设置2米护坡道,下部采取1:1.75坡率;路堑边坡:通常土质路段当边坡高度≤10m采取1:1坡率,一坡到顶。当边坡高度10m<边坡高度≤20m采取第一级坡率1:0.5,高度6m,设2m平台;第二级采取1:0.75坡率,高度6m,平台宽度2m;第三级采取坡率1:1,高度大于等于6m,小于8m。边坡高度>20m进行高边坡设计,并对第一级边坡坡面采取浆砌片石护面墙,其它各级采取植草防护。石质挖方路段微风化及弱风化石质边坡采取1:0.3坡率,边坡高度10m,平台宽度1m;中风化石质边坡采取1:0.5坡率;边坡高度8m,平台宽度2m;强风化及全风化边皮采取1:0.75~1:1坡率,设2m平台;石质路段边坡高度超出30m对边坡进行高边坡设计。桥头及部分路段两侧采取路肩挡土墙。
⑶、特殊路基工程
①、路床处理
沿线分布黄土土质均匀,结构疏松,大孔隙及垂直节剪发育,其中黄土塬和渭河高阶地上黄土含有湿陷性。经取样判别湿陷等级为Ⅰ~Ⅱ级,属轻微~中等非自重湿陷性黄土场地,且路基填料CBR值难以达成规范要求;此次设计对路床顶面以下20cm范围内进行换填8%石灰土处理兼做底基层,以消除黄土湿限性及确保路基填料CBR值满足要求,以确保路基强度。
②、特殊路基处理
本项目多沿沟布线,不可避免经过多处当地村民修建“坝地”,其地下含水量较大,尽可能避免破坏原有地基稳定层。在地基湿软路段,针对软弱层深度不一样设置不一样处理方法,湿软层较浅时,采取天然砂砾换填;对于软弱层厚度大于4.0m涵洞基底地基及软弱层厚度大于10.0m软基,采取掺和5~8%水泥碎石桩处理,以提升地基承载力,降低沉降。
图7-1特殊路基处理方案图
⑷、路基高度
首先应满足《公路工程技术标准》(JTG B01-)第4.0.3条要求路基高度要求,应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度,同时要考虑地下水,毛细水和冰冻水作用,不致影响路基强度和稳定性。沿河积受水浸淹路基设计标高,应高出设计洪水频率1/50计算水位加雍水高、波浪侵袭高和0.5m安全高度。
在满足以上要求前提下,结合道路视觉效果,路基高度应尽可能降低,以降低工程数量,降低工程造价,同时降低路基施工后沉降,预防路基出现病害。
⑸、路基防护
路基防护标准上以绿色防护为主体,在充足考虑路基边坡稳定前提下,做到防护工程坚固、耐用、美观、大方,同时考虑经济,追求视觉和环境上效果。
①、填方路基边坡防护
路基侵占河床或坡面较陡路基坡脚落空时设置仰斜式路肩挡土墙、路堤挡土墙及护坡。
②、挖方路基边坡防护
护面墙:在膨胀土路段、可能产生碎落土、石挖方路段及因土层工程性质较差、风化严重,可能造成边坡冲蚀深挖方路段设置浆砌片石护面墙。
路基高度大于等于6米时,第一级坡面采取浆砌片石护面墙,以上各级均采取植草防护。
⑹、路基排水
排水设计标准为:排水体系通畅,不产生积水,处理好排水系统和沿线农田浇灌系统关系,加强不良地质路段路基、路面排水设计。路基排水设计重现期为。
依据当地自然气候条件和地理特征,排水设计采取以分散排水为主,集中排水为辅,疏、截、排、储、蒸发相结合综合排水方法。
路基排水沟、边沟设置:因为拟建线位经过区域地势起伏,路基横向排水出口较多。通常填方路段考虑采取分散排水;挖方通常路段浅挖汇水较小时采取C20现浇混凝土浅碟形边沟,具体尺寸:浅碟型边沟上口宽100cm,下底宽40cm,深30cm,壁厚15cm,下铺5cmM10水泥砂浆;深挖路段采取40cm×40cmM7.5浆砌片石矩形边沟,壁厚30cm,铺底厚度30cm;汇水长度大于400m时采取50cm×50cm M7.5浆砌片石矩形边沟壁厚30cm,铺底厚度30cm;过村镇路段采取加盖板M7.5浆砌片石边沟,宽60cm,高度依据路基和路侧房屋关系独立设计;路基汇水由边沟导入排水沟再流入自然沟道,以降低环境污染;通常排水沟采取厚度为30cm尺寸60cm×60cmM7.5浆砌片石排水沟,在过农田路段坡脚设50cm×50cmM7.5浆砌片石矩形排水沟。
图7-2排水形式图
⑺、路拱横坡
全线路拱坡度采取双向横坡,路拱横坡采取2%。
3、路面工程
①、公路自然区划:本路线地处Ⅲ2a榆林副区。
②、路面类型选择
路面结构是道路工程关键组成部分,选择好路面结构,对提升道路工作性能及使用寿命至关关键。
依据本项目标公路等级及其关键性,路面应采取高级路面,即沥青混凝土及水泥混凝土路面,这两种路面结构对基层、底基层要求基础相同,所以路面类型选定关键是对其面层类型确实定。通常情况下,水泥混凝土路面板体性能好,强度高,抗水损害能力强,使用寿命长,通常为30年,运行期维修和养护费用低,有其一定优势。然而因它是刚性路面,对路基形变适应能力远不如沥青混凝土,对地基不均匀沉降和温度改变也很敏感,极易产生裂缝和断裂,破坏后修复较为困难。从外在作用荷载分析,水泥混凝土路面在重荷作用下,轻易发生板块断角等破坏现象,破坏后修复困难。相比之下,沥青混凝土路面表面平整,行车舒适,振动小,噪声低,施工方便,适应地基变形能力强,易于维修,在结构物处易于处理,技术条件显著优于水泥混凝土路面。权衡利弊得失,推荐全线采取沥青混凝土路面。为慎重起见,提议初步设计阶段还应对这两种路面结构作深入比较,以确定技术上更可行、经济上更合理路面类型。
③、路面结构组合
依据公路等级、交通量对公路要求,结合沿线气候、土质、水文、筑路材料和当地筑路经
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