高速公路改扩建设计案例分析及常见问题解析（详细）

1、2020/9/16,高速公路改扩建设计案例分析 及常见问题解析 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 2016.03,高速公路改扩建是今后我国公路建设的重要任务之一,由于改扩建工程的特殊性和复杂性,实践中不乏遇到许多实际困难.为提高高速公路改扩建工程的建设、设计,掌握改扩建工程设计的技术要求,举办本期研讨. 针对高速公路改扩建工程特殊性就目前较为成熟的 “两侧拼宽、局部分离”的改扩建形式,在拓宽方案选择、既有资源利用、建设与运营协调、人工构造物拼接等方面,充分总结近年来国内实践经验,进行了具体研讨. 在保障安全的前提下,尽量突出“节约、环保、社会影响小”的理念. 突出“创新、协调、绿色、开放、共

2、享的新的发展理念,技术讲座的目的,让设计人员了解高速公路改扩建工程设计程序、要求、常见问题及解决思路,改扩建公路路基路面的要求,了解新标准在路基专业的修改内容,理解创作性设计的重要性,掌握如何从细节入手,作好公路设计,并展开讨论,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的 要求 二、公路改扩建设计典型工程 三、勘测、设计工作内容 四、典型工程设计重点 五、路基设计存在的问题 六、提高设计水平 七、对路基设计的思考,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的要求 高速公路改扩建设计,应贯彻环境保护、耕地保护和节约资源的基本国策,

3、执行“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”的改扩建技术政策,遵循“利用与改扩建充分结合、建设与营运相互协调”的原则,提出科学合理的方案. 对原有工程,应经评价、论证以确定是否利用, 利用部分的病害应在改扩建时予以处治.,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的要求 高速公路改扩建,应依据国家和区域公路网规划,结合综合交通运输体系发展需求、运输线路及通道资源集约利用等因素,开展区域公路网通行能力、运能与运量适应性、改扩建工程实施对原路及区域交通的影响和施工风险等的论证分析,按照适度超前的原则,对利用原路改扩建或另建新

4、线加密路网等方式进行科学论证,合理确定高速公路通道的规模容量,确定是否利用原路进行改扩建. 改扩建设计,应贯彻环境保护、耕地保护和节约资源的基本国策,执行“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”的改扩建技术政策,遵循“利用与改扩建充分结合、建设与营运相互协调”的原则,提出科学合理的方案. 高速公路改扩建宜在服务水平降低至二级水平下限之前实施. 高速公路改扩建实施方式应在工程可行性研究阶段,结合工程建设条件、工程方案、交通组织方案等综合确定.,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的要求 桥涵设计标准 1 分离新建桥涵

5、、拼宽桥涵的新建部分应采用现行规范规定； 原桥涵利用的部分,可采用原设计规范规定. 净空要求 1 分离新建桥梁和隧道、扩挖隧道,其净空要求应满足现行规范的规定； 2 拼宽桥梁及原有隧道利用时,可只满足原设计时的净空要求； 因构造物拼接影响其净空高度时,应采取相应技术措施使满足要求.,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的要求 设计洪水频率应符合现行规范的规定. 改扩建期间,维持通车的施工路段,其服务水平不宜低于三级. 高速公路改扩建设计阶段应进行安全性评价,确保改扩建技术方案的合理性,其内容与方法可参照公路项目安全性评价指南（JTJ/T 085）的规定.

6、高速公路改扩建应根据施工过程中的检验、监测情况进行动态设计. 高速公路改扩建工程中既有资源的利用与再生、废弃物的防范与处治等,应满足环境协调与生态保护要求.,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的要求 原路现状调查与评价应针对改扩建设计需求,按照各专业特点与内容分别进行,采用资料收集、现场调查、测量、试验检测等方法收集有关的信息和数据,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、功能适应性等方面作出定性或定量的评价. 对原路调查时,应同时收集原路勘察设计、竣工、养护等资料,必要时收集原路建设与养护的施工记录

7、. 应调查原路营运期间水利、航道、交叉道路、管线等的变化情况,分析评价原路现状的适应性及对改扩建的影响. 应根据公路项目安全性评价指南（JTG/T B05）的规定,进行原路运营安全性调查与分析评价. 应进行原路交通适应性评价.,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的要求 原路线调查与评价调查内容及方法 1 根据公路项目安全性评价指南（JTG/T B05）对运营阶段评价的规定要求收集资料. 2 通过交通管理部门收集运营期间的交通事故资料. 3 为设计阶段拟合设计需要,应对原路的几何形态进行测量,包括平面线形、纵面线形和横断面.,2020/9/16,中交第一公

8、路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的要求 原路基调查与评价调查内容及方法 1 原有公路路基调查宜采用现场调查和勘探相结合的综合方法. 原有路基填料试验项目 3 原有路基现场测试 根据原有公路的路况,选择有代表性的路段,进行老路路基路面几何尺寸、弯沉、承载板测试,确定其回弹模量.必要时,宜对原有路基边坡承载能力进行检测.各测试均应符合公路路基路面现场测试规程（JTG E60）的有关规定.,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的要求 软土地区原有路堤分析评价 （1）分析评价原有路基的各种地基处理路段的软土地基固结度、固结系数、压缩变形发展规律和抗剪强

9、度增长规律,确定原有路基的各种地基处理路段的软土地基固结度和剩余沉降（包括主固结和次固结）. （2）分析评价原有软土地基处理方法的效果. （3）分析评价拓宽改建路基与原有路基之间的稳定性和沉降、拓宽改建路基对原有路基稳定和沉降影响程度,确定新拼接或增建路基软土地基处理措施.,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的要求 原路面调查与评价调查内容及方法 1 沥青路面 1）按照现行部颁公路技术状况评定标准（JTG H20）的要求进行原有路面破损状况调查、检测,适当考虑病害的发展,计算原路面破损状况指数. 2）根据原有公路的路况进行分段,对路面排水状况进行调查.对

10、沥青路面选择典型部位做现场渗水试验或取样试验. 3）进行弯沉和车辙检测,计算沥青路面强度指数、车辙深度指数. 4）选择代表性路段进行原路面平整度、抗滑性能检测,结合运营的历年检测资料,计算行驶质量指数、抗滑指数. 5）选择代表性路段对原沥青面层进行取样试验,试验项目主要为抽提试验、筛分试验,必要时可增加动稳定度试验、抗剪强度试验、粘结强度试验或筛分后进行有关原材料试验.,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的要求 原路面调查与评价调查内容及方法 水泥路面 1）按照现行部颁公路技术状况评定标准（JTG H20）的要求进行原有路面破损状况调查、检测,适当考虑病

11、害的发展,计算原路面破损状况指数. 2）根据原有公路的路况进行分段,按照现行部颁公路技术状况评定标准的要求进行水泥路面承载能力评定. 3）对路面排水状况进行调查.,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、高速公路改扩建勘察设计的要求 原桥梁、涵洞调查与评价 1 桥涵调查采用资料收集、现场调查、试验检测相结合的综合方法进行. 2 桥梁现场调查除根据公路桥梁技术状况评定标准（JTG H21）中规定的含权重项目进行定性和定量调查外,还应调查下列内容： 1）上部结构类型、梁板布置及边板挑臂等状况. 2）下部结构类型、墩台两侧地形、地物等状况. 3）桥面系各构件情况,如伸缩缝、桥面连续的位置

12、等. 4）加固维修情况. 5）大桥和特大桥应调查原桥施工临时设施的情况. 6）分离式立交的最小净空,下穿通道桥还应调查积水状况. 3 涵洞应调查以下内容： 1）涵洞的过水能力及涵洞的功能需求改变情况. 2）涵体的开裂、变形或倾斜情况. 3）涵底的不均匀沉降、基础冲刷情况. 4）涵身顶部盖板或拱顶的破坏情况,如开裂、变形、拱顶砌块脱落等. 5）涵洞顶路面的开裂、下沉情况. 6）涵洞的形式、孔（跨）径、排水等情况.,2,4,原桥梁评价 1 桥梁评价应符合公路桥梁技术状况评定标准(JTG/T H21) 的规定,进行桥梁承载能力检测时,还应符合公路桥梁承载能力检测评定规程(JTG/T J21)的规定.

13、 2 桥梁的评价结果应包含以下内容： （1）桥梁总体各权重项目的得分及得分依据,技术状况评定等级. （2）桥梁主要部件各权重项目的得分及得分依据,技术状况评定标度. （3）桥梁的适用性结论. （4）桥梁改扩建的注意事项等合理化建议. （5）进行桥梁承载能力检测时,还应包括承载能力的检测结果.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,原隧道调查与评价 1、应对原隧道的技术状况、病害与缺陷进行全面调查、专项检查和统计分析. 2、调查、检测内容、方法除满足公路隧道养护技术规范（JTG H12）相关要求外,还应符合下列规定： 1) 应对隧道净空、衬砌厚度和强度及衬砌背后空洞等施工缺陷进行测量和检测.

14、 2) 应对衬砌剥落、掉块、衬砌裂缝分布、长度、深度及混凝土衬砌碳化深度进行测量和检测,并绘制平面展示图.对衬砌及裂缝稳定情况应进行必要的监测. 3) 应调查隧道渗漏水部位、水量及其随季节变化的关系；严寒地区应调查冻害及整治情况. 4) 应对隧道路面病害、水泥混凝土路面的抗滑性能进行调查与检测. 5) 有腐蚀性地下水的隧道,应对地下水的性质、侵蚀类型及侵蚀指标,腐蚀的特征、部位、范围及深度,残存衬砌厚度及强度,以及整治情况进行调查和检测. 6) 有瓦斯及其它有害气体的隧道,应对渗入隧道的部位、浓度进行检测,对改扩建施工、运营及养护人员的危害进行分析.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,

15、原隧道评价 1 应对原隧道的结构承载能力、增建隧道或扩挖隧道对临近原隧道的安全影响进行分析和评价.根据评定结果进一步研究原隧道的利用、改建、加固方案. 2 对原隧道承载结构的安全性判定应符合公路隧道养护技术规范（JTG H12）的相关规定.并提出减少爆破震动、围岩应力重分布对原隧道安全影响的控制指标和技术措施. 3 对交通运营安全的判定应根据隧道运营以来的交通事故统计,分析事故原因,排查隧道土建、机电设施及交通工程设施的缺陷.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,原路线交叉调查与评价 1 调查现有路况状态下的建筑限界指标满足情况,必要时,对局部路段采集相关数据或参考样本. 2 调查收集原

16、路线交叉施工及竣工资料,结合测量检查实地与资料的吻合情况,核查检验各项技术指标的规范符合性. 3 调查路段内的其他路线交叉设施情况,互通式立交应调查相邻路段内的其他互通式立交或隧道等的间距,服务区应调查前后服务区的距离. 4 对原路线交叉设施实际运营情况做详细的询问和了解,收集周边条件、规划情况、交通需求及事故资料.原互通式立交应收集历史交通量资料和施工期实施交通转换的有关信息. 5 收集互通式立交区域内、分离式立交、通道及天桥的桥下道路排水状况. 6 调查收费站车道数量（含ETC）、设备配置、收费广场、匝道与被交线交叉口等的运行情况. 7 调查路线立交范围内路基修补、路面加铺、横坡路拱、桥梁

17、加固、涵洞出口、护栏等内容. 8 与铁路相交叉时,应与铁路主管部门取得联系,调查铁路的建设与规划情况、技术要求、影响范围等. 9 与其他管线相交叉时,应调查其他管线的走向、用途、规模、孔径、埋深、建设与规划情况,调查该管线敷设时间、安全距离要求、影响范围等,了解敷设时的具体要求与协议内容. 10 对路线交叉范围内事故多发路段或工点,应重点查证视距、车道平衡、平纵线形、车道宽度、超高、车速过渡段长度等各项技术指标,分析原因,并与交通运行管理部门取得联系,收集事故相关资料.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,原路线交叉评价 1 评价路线交叉范围内的各项技术指标是否满足规范要求,评价其运行状

18、况. 2 评价路线交叉在施工期各阶段实施交通转换的条件和影响因素. 3 评价互通式立交之间或与前后隧道间距的合理性,评价服务区、停车区等间距的合理性. 4 评价互通式立交运行状况、交通量适应性及规划适应性,评价其选址、选型及技术指标的合理性、收费站适应性及运行状况. 5 评价路线交叉范围内老路及结构物、收费广场设施、平交口范围的可利用条件,提出利用和改建措施,并根据需要提出改建上述设施时的交通组织建议.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,交通组织调查与评价 改扩建交通组织,应采用资料收集、现场调查与测量、问卷等方法,对下列内容进行调查： 1）影响区域的地理位置、行政区划、自然条件等区域

19、特征； 2）影响区域的交通小区人口、产业、城镇分布、资源等经济社会资料； 3）影响区域可供分流的公路网布局形态、技术状况、交通组成及交通流特性（含区域路网日常流量、流向,节假日流量流向、客货（车流）OD,客货组成,车辆类型组成,项目路过境、区间、路段车流状况）； 4）影响区域路网拟建、在建公路的技术等级、开通时间、路线交叉节点分布； 5）施工期间供分流的路段维修加固、交通管制等影响交通流分布的资料； 6）原路构造物分布、技术状况、分项专业的扩建方案及交通组织影响； 7）主体工程改扩建的初步设计方案、实施方案、施工工期、局部工点施工需求等资料；,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,交通组织

20、评价 确定总体设计方案时,应结合交通组织调查的结果,对下列内容进行综合评价,并根据评价结论确定改扩建的总体设计方案. 1）评价原路交通流运行状况,通行能力、交通流量流向、服务水平等； 2）改扩建施工期间,施工路段及区域路网的交通量分析预测（含路段道路通行能力、 交通流量流向分析结论、服务水平及路网道路通行能力、服务水平、可容纳的交通量）； 3）路网分流路径的可行性及局部分流绕行路段路面维护、桥梁加固的合理化建议.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,总体设计 1 总体设计应协调改扩建工程项目外部与内部各专业间的关系,协调建设与营运的关系,确定项目及其各分项的技术标准、建设规模、主要技术指

21、标、工程方案以及综合交通组织方案,使之成为完整的系统工程,符合安全、环保、和谐、可持续发展的总体目标,保障用路者安全,提高公路交通服务质量,并减少建设期干扰产生的不利影响. 2 高速公路改扩建总体设计方案应包括技术方案和施工期交通组织方案,应确保二者合理可行、相互协调. 3 应综合考虑地形、地物、工程地质条件、资源利用、经济性、建设与管理难易程度等因素,重视与交通组织之间的协调,通过多方案综合比选,确定拓宽方式和具体设计方案；有条件时宜优先采用利用原路拼宽的方案；必要时,应对重要技术问题作专题论证.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,总体设计 4 总体设计除与新建工程共性的方面外,还应

22、考虑以下因素： 1 路网、航道、河道规划的变化引起的桥梁拆除重建或顶升,以及路基改桥梁； 2 区域社会经济发展需求的变化引起的互通立交的增设、改移、废弃； 3 根据原路运营安全性评价,需对原路平纵面、大型构筑物进行改善以满足安全的； 4 根据原路管理、服务设施运行适应性评价,需增设大型管理、服务设施时对规模的影响； 5 根据原路技术状况及适应性评价,大型桥梁、隧道等构筑物需进行改造时对规模的影响,或引起拓宽方式的改变等； 6 分析施工技术、施工场地、运输条件及各分项工程施工工序的协调等对运营安全和施工工期的影响,分析特殊困难、复杂路段的施工对改扩建方案的制约性因素； 7 原路构筑物拆除时,应分

23、析拆除对交通和管理、服务设施运行的影响,采取措施,确保交通运行安全,设施功能满足基本需求. 8 分析特殊路段交通量在车道间分配的变化,注意互通出入口附近路段交织的安全性评价,或与桥梁、隧道等构筑物间距较近时引起构筑物改造规模的变化； 9 根据改扩建方案,结合车道数增加、行驶方向改变等因素,重新论证爬坡车道、避险车道设置的必要性及设置位置等； 10 分析路网分流、交通运营保障的条件,分析不同交通组织模式对建设方案、建设工期、路网交通以及沿线社会环境的影响,从交通组织方面分析改扩建方案的制约性因素； 11 原路运行期及改扩建施工期对沿线周边环境、居民生产生活的影响,注意听取社会公众的意见.,一、高

24、速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,总体设计要点 1 起、终点确定应符合改扩建规划要求,并宜选择在互通立交处；分期修建时,应考虑后期改扩建的预留条件. 2 设计速度 1 应综合考虑建设条件、交通量、工程规模等因素,在原高速公路设计速度基础上论证确定. 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,其变化点宜设置于地形地物明显变化处或互通立交等节点处,并做好前后路段的线形衔接与交通安全设施设计. 3 应根据预测交通量、设计速度、服务水平论证确定车道数. 4 整体式拼接加宽路段不得采用横向分幅分期修建

25、的方案；纵向分段分期修建应根据路段交通流分布特点、交通组织影响范围等进行总体安排. 5 整体式拼宽路段,同向单幅间应保持变形的协调性,不应采用桥梁与路基相互拼接的形式.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,总体设计要点 6 长大隧道、隧道群、特殊复杂结构桥梁路段,宜采用分离新建的拓宽方式,高填、陡坡、深挖等地形地质条件特别困难的路段,可采用分离新建的拓宽方式,并应做好同向分离路段的交通组织和交通安全设施设计. 7 对长大纵坡路段,应结合现有道路运行状况进行分析,因连续上坡而通行能力明显不足的路段应设置爬坡车道,因连续下坡而发生事故频率较高的路段应考虑设置避险车道. 8 根据路网及规划核查

26、和确定互通式立交、服务区等其它沿线设施的位置和规模,需调整或增设互通立交、沿线服务设施时,应分析设置间距对主线通行能力和交通安全的影响. 9 确定交通工程及沿线设施的改扩建技术标准与规模,并应与主体工程设计协调. 10 充分考虑交通组织方案对技术方案、路网交通和社会的影响,必要时可对其中的关键因素采用施工方案征集、社会影响评估等方法进行专题论证,确保交通组织方案切实可行. 11 分析施工对营运安全的影响,存在不可控因素时,应采用封闭施工或另增建新线的方案. 12 条件时,应积极采取有效的工程措施,提高施工路段的通行能力与通行安全. 13 软土地区原路沉降过大的路段,当路面加铺工程量过大,易引起

27、原路再次发生较大沉降时,可结合后期养护采用一次设计、分期加铺的方式,但应合理选择纵断面指标,满足行车安全.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路线 一般规定 1 根据总体设计方案,结合对原有工程的利用与改造方案,合理选用指标进行路线设计. 2 为充分利用原有工程,拼宽路段应采用线形拟合技术进行设计. 3 分离新建路段线形指标的选取应符合现行规范规定. 4 应采取措施,消除原路运营安全性评价中存在的线形、视距、路侧安全净区等方面的隐患. 5 通过原路技术状况评价,对不满足现行规范的平纵面技术指标应进行调整；特殊困难的,应充分论证,在满足安全的前提下合理采用. 6 应采用运行速度对设计线形

28、进行检验,评价采用指标的合理性,对于不满足要求的应进行调整.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,横断面设计 1 路基标准横断面的各组成部分应满足功能要求. 2 采用局部分离新建的分幅设计方案时,各分幅的车道数应不少于2 条. 3 对于条件受限制路段,在满足视距要求的前提下,可采用调整中央分隔带宽度的设计方案,中央分隔带的变宽宜采用线形设计进行顺畅过渡. 4 在受原有上跨构造物限制,改造困难的局部路段,右侧硬路肩宽度可适当压缩,但宽度最小不宜低于1.5m,且须设置变宽过渡段,并加强交通安全设施设计. 5 原有路面直接利用时,拼宽新建部分路拱横坡可顺接原路横坡.,一、高速公路改扩建勘察设计

29、的要求,2,4,平面设计 1 分离新建路段平面线形应尽量靠近原有工程,以节约用地. 2 应在对原路测量采点的基础上,进行平面线形的精确拟合设计. 3 整体式拼宽路段左右两幅可采用独立的设计线. 4 平面线形拟合 1 平面拟合设计线形应由直线、圆曲线、回旋曲线三要素组成. 2 拟合设计应基本保持原路设计的平面线形,宜根据左、右幅中央分隔带边缘实测点位的平面坐标进行拟合,利用左、右幅硬路肩外缘的测点资料进行校核. 3 平面拟合的主要控制点为隧道、桥梁、互通和分离立交等. 4 拟合精度：明式构造物等主要控制点宜控制在10cm 以内,一般路基路段宜控制在1020cm 以内. 5 对于长大圆曲线可采用多

30、圆复曲线进行拟合,以减小拟合误差.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,主线分岔和合流 1 主线分岔和合流的设计应符合车道数平衡的原则. 2 根据交通组成,选择合理的分岔和合流方式. 3 主线分岔段和合流段,宜设置在曲率半径较大的路段. 4 分离新建路段应保证新建路段线形与老路线形指标的连续均衡. 5 对于平面线形局部分离且间距较小时,应满足规范对平曲线长度的规定. 6 车道数变化的渐变过渡段,分岔段和合流段的渐变率应分别为1: 40 和1: 80 . 7 主线分流鼻端之前,应满足规范规定的判断出口所需的识别视距.条件受限制时,识别视距应大于1.25 倍的主线停车视距.,一、高速公路改扩

31、建勘察设计的要求,2,4,纵面设计 1 改扩建后的纵面线形技术指标应满足现行规范要求,个别困难路段不能满足指标时,应进行综合分析论证,采用相应的交通工程措施,确保运营安全. 2 纵面线形拟合设计 1 对于整体式拼接路段,可按左、右幅的路基设计标高分别进行拟合设计,以提高拟合精度. 2 应以原有明式构造物为控制点. 3 与原路面加铺、补强设计方案相协调. 4 除净空以及构造物限制外,宜采用“宁填勿挖”的方法进行设计. 5 拟合误差平均值一般路段宜5cm,明式构造物路段宜3cm. 6 特殊困难路段可采用高次抛物线进行拟合设计. 7 桥头处的拟合纵坡差值,应设置渐变段进行高程渐变,其渐变率应1：10

32、00,长度应10m. 3 当受构造物控制且纵坡不大时,对于不能满足最小坡长的局部路段,在满足视距的前提下,可采用3s行程来控制竖曲线的最小长度.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,运行速度检验 1 基于运行速度的安全性设计应贯穿于整个公路改扩建设计过程. 2 以下路段应采用运行速度进行检验以改善平纵面指标,必要时应提出相应的交通安全或管理措施： 不同设计速度路段相衔接处； 平、纵面指标变化大的路段； 受条件限制,采用了平、纵面指标低限值的路段； 拟合设计中,平、纵线形组合有异议的路段； 实际行驶速度容易与设计速度不相一致的路段； 对于原路交通事故多发的改造路段.,一、高速公路改扩建勘察

33、设计的要求,2,4,路基 应掌握公路沿线的地形、地貌、地质构造、水文地质、地基土性质、不良地质的发育情况,了解原有路基施工及使用状况,对原有路基进行充分调查、合理评价,在此基础上分析拼宽路基、分离增建路基对原有路基变形、稳定的影响,分析对原防护、排水设施功能的影响,采取合理的改扩建方式和具体工程措施,保证改扩建公路路基的强度和稳定性,并满足使用功能. 拼宽、分离增建部分的土基回弹模量值应不小于40Mpa；拼宽部分土基回弹模量宜不小于原路土基回弹模量. 应重视新老路基间的相互影响.采取必要的工程措施,减少分离增建路基或拼宽路基对原有路基沉降和稳定产生的不利影响；拼宽路基和原有路基之间应控制差异沉

34、降并保持良好结合. 改扩建时,应对原有路基病害和隐患进行处治,使满足使用要求. 应维持或改善原路中央分隔带及超高路段排水设施功能；原超高路段排水设施损坏的宜进行修复,功能不满足改扩建需要的则应进行改造或重建.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路基 路床拼宽 1 路床填料应采用水稳性好且符合公路路基设计规范（JTG D30）要求的材料. 2 路床拼接部位应增强补压,确保拼接密实；受老路渗水影响,强度不足时,可采用换填、掺灰改良或排水等措施进行处理. 填方路基拼宽 1 地基表层处理,应视原路范围地基表层处理措施及现状地表情况,采取相应措施,满足上层路基填筑压实要求,并与原有路基地表的排水

35、设施做好衔接. 2 填料应符合公路路基设计规范（JTG D30）要求,且宜采用与原路基填料性质相近或更利于拼接的材料. 3 当采用细粒土填筑时,应注意新老路基间的排水设计,必要时可增设盲沟,以排除路基内部积水.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路基 路基拼接 1 在保证路基稳定的前提下进行清表设计,宜清除旧路边坡绿化、圬工,清除表部未经充分压实的土或其它不适用土. 2 新老路基宜采用台阶拼接,台阶宽度不宜小于1m,开挖、填筑方式.当拼宽宽度过小时,可采用超宽填筑或翻挖原有路基等措施. 3 结合面以外不小于2m的范围,应增强补压,确保拼接密实,并加大检测频率. 4 拼接部可采用铺设土工

36、合成材料的增强措施.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路基 5 特殊填料路基拼接 填砂路基、粉土路基、填石路基、粉煤灰路基、膨胀土路基拼接时,宜去除外包土再进行拼接,台阶法拼接困难时可采用单坡填筑拼接,并设置必要的防、排水措施. 原路肩式挡土墙路基拼接时,上部支挡结构物应予以拆除,拆除高度不宜小于路床底面以上；剩余未拆除的部分不应对新的路面结构层受力变形产生不利影响,并应对下部路基拼接提出相应要求.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路基 高路堤与陡坡路堤拼宽 1 高填方路基的拼接,可采用改善路基填料、提高压实要求等措施减小差异沉降. 2 路堤稳定性 1 高路堤及陡坡路堤拓宽

37、,除应对路堤堤身稳定性、路堤和地基的整体稳定性作验算外,还应对沿新老路堤结合面及斜坡地基或软弱层带滑动的稳定性进行验算,沿新老路堤结合面滑动的稳定性验算方法可采用不平衡推力法,安全系数不应小于1.3. 2 高路堤及陡坡路堤拓宽,原坡脚支挡结构物不宜拆除,拼接填筑时临近结构物处可采用小型机具薄层夯压密实,并应做好排水的衔接设计. 3 高路堤及陡坡路堤拓宽,应对拓宽路堤和老路堤的变形与稳定实行动态监控,明确观测的路堤段落、观测项目、观测点布置、观测要求及控制标准.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路基 挖方路基拼宽 1 深挖方路段,经论证,在满足安全的前提下,可采取以下措施,减少深挖方路

38、段的开挖量及对营运的影响： 缩小土路肩,碎落台等宽度； 上部边坡加强支护、下部调陡坡率； 增设棚洞结构. 2 石质挖方边坡开挖方案应综合爆破、清渣、调运、路面保护要求等因素,进行综合分析；宜采用光面爆破、预裂爆破等控制爆破技术减少影响,并对行车、路面等应采取有效的保护措施.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路基 软土地区路基拼宽 1 在对原路沉降与稳定状况作充分调查和评价的基础上,根据沉降协调的原则进行拼宽软基处理设计,并应满足稳定性要求.两侧拼宽地质变化大时应分幅设计. 2 沉降与稳定 1 拼宽路基沉降控制 1）工后沉降计算年限采用15年. 2）拼宽部分路基工后沉降：桥头处不大于5

39、cm,通道及涵洞处不大于10cm,其它一般路段不大于15cm. 3）差异沉降控制原则为路面不开裂. 分离新建路基沉降控制：桥头处不大于10cm,通道及涵洞处不大于15cm,其它一般路段不大于30cm. 面层施工控制指标：连续2个月沉降速率小于3mm/月. 4 稳定控制标准：施工期和运营期的路基整体稳定性,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路基 软土地区路基拼宽 路基拼宽的软基处理方法 1 应根据软土层厚度及其指标、填土高度、沉降控制标准等,对各路段分别进行计算分析,综合施工方案、造价、工期等因素确定合理的处理方案. 2 与结构物相邻路段或原有路基沉降已基本完成的路段,应考虑施工期沉降过

40、大对结构物及老路基的影响. 3 沿河塘、傍山、高填土、深厚软土路段宜采用复合地基或泡沫混凝土、EPS、EPS颗粒混合土等轻质路堤,或采用两者结合的方式. 4 应重视拓宽地基处理施工对老路堤或临近构筑物的挤土、震动等影响；软弱粉土或粉砂土地基,不宜采用振动成桩工艺,避免液化现象. 5 软土地基路堤,在满足路堤稳定的前提下,宜加大坡脚开挖宽度,地基处理尽量向原路靠近,以减少新老路基差异沉降,必要时可增设边坡桩.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路面工程 1 高速公路改扩建路面设计,包括新建路面、原路面处治、路面拼接、再生利用和路面结构防排水设计五个部分.应重视各部分的相互协调,遵循“充分

41、利用、合理补强、根治隐患”的原则,综合确定路面方案. 2 路面设计应根据老路路面结构检测评价结果、遵循充分利用老路面的原则进行设计,合理补强；采用分离式路基进行改扩建,老路路面技术状况较好时,可直接利用老路路面. 3 改扩建工程路面设计应结合改扩建后的交通量、交通组成、轴载分布特点和设计基准期等因素进行合理设计,新建路面设计、补强设计应按照现行公路沥青路面设计规范（JTG D50）、公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40）规定的方法进行. 4 改扩建工程路面设计应重视与路线纵断面设计的协调,根据加铺、补强需要,对纵断面设计提出相应要求. 5 应重视老路路面材料的循环利用,遵循零遗弃原则,铣

42、刨、挖除的原路面材料应进行再生或再利用. 6 应对原有路面综合排水系统进行设计.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路面工程 新建路面 1 应根据老路路面使用状况,合理选择结构形式,进行针对性设计,解决和控制路面早期损坏,提高路面耐久性. 2 新建路面结构设计应考虑原路面结构形式、结构材料类型及结构组合,宜保持一致. 原路面处治 1 应以消除原路面结构病害为目的,遵循充分利用原路面的原则. 2 根据原路面调查与评价结果,合理划分可利用路段和处治路段,综合确定处治方案.处治后路面强度及性能应满足设计基准期内的使用要求. 3 原沥青路面处治方案 1 根据检测评价结果,判定老路路面是否可直接

43、利用. 2 老路面直接利用的路段,当其路面表面功能不满足要求时,应采用罩面方式,罩面层类型宜与新建路面上面层一致. 3 病害处治可按现行养护规范进行. 4 当采用罩面、补强等方式时,原路面横坡不足的应同步调整. 4 原路面加铺后其上通行净空应满足现行规范规定. 5 原桥梁、隧道的沥青路面病害处治时,宜采用铣刨重铺的方式进行修复；当需增加原桥面铺装厚度时,应满足桥梁结构承载及使用要求.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路面工程 路面拼接 1 路面结构拼接设计应考虑不同结构层的层间协调以及施工的方便、可行,加强新老路面的连接,控制拼接部位的反射开裂和渗水. 2 路面横向拼接应考虑车道布置

44、,基层拼接缝位置宜尽量避开轮迹带；拼接前应检查老路结构边部松散状况,不满足拼接要求时应采取超挖等措施. 3 路面横向拼接 路面横向拼接宜采用台阶搭接方式,基层、底基层台阶搭接宽度不应小于0.25m,面层台阶搭接宽度不宜小于0.15m 路面纵向拼接 1 新老路面结构层纵向拼接设计时,可在接缝部位设置土工合成材料连接层,以减缓路面结构在拼接部位反射裂缝的产生. 2 纵向分层拼接时,每个结构层的拼接台阶长度应不小于2.0m. 3 纵向拼接区域的四周应作防水设计或明确施工阶段需采取的防水措施.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路面工程 再生利用 1 遵循“环境保护、资源循环利用”的原则,充分

45、利用老路路面挖除的材料,采用再生技术用于改扩建工程；无法利用的材料应集中妥善收集处理,不得污染环境. 2 再生方式选择应综合考虑环保、经济性、施工便利等因素,经过充分论证后确定.半刚性基层材料优先考虑就地冷再生方式,沥青面层材料优先考虑厂拌热再生方式,水泥混凝土路面如果移除或破碎,可采用工厂集中破碎方式或现场破碎方式进行破碎. 3 无论采用何种再生方式,对于再生半刚性基层材料和再生沥青混合料都应预先进行再生混合料组成设计,确定再生施工工艺控制标准和质量检验与控制标准. 4 再生的基层混合料可用于老路的基层；再生沥青面层沥青混合料可用于沥青下面层,不得用于路面表面层；破碎的水泥混凝土材料可用于路

46、面结构底基层或路床.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路面工程 路面防排水设计 1 改扩建路面设计应考虑路面结构防排水,遵循以防为主、以排为辅的原则. 2 路面各结构层防水设计按现行规范的要求进行. 3 路面拼接部防水设计可结合防反射裂缝措施增设防水粘结层. 4 桥面、隧道路面沥青铺装整体铣刨重铺时,应重新设置防水粘结层. .,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,桥梁、涵洞 1 改扩建工程的桥涵设计包括原结构物的利用、新结构物的设计、新老结构物间的拼接等内容,应根据改扩建工程的特点,确定合理的设计方案,满足“安全可靠,耐久适用、新老兼顾、经济合理”的要求. 2 原桥涵的利用 1

47、 桥梁总体技术状况评价等级为1类、2类的可原位利用,3类的经维修、加固后达到1类或2类的可以利用,4类的宜拆除重建,5类的应拆除重建. 2 涵洞总体技术状况评价等级为1类的可原位利用,2类的可经维修后利用,3类的应拆除重建. 3 桥梁主要部件技术状况评价等级为1类或2类,可利用. 3 拼宽桥梁的上部结构型式与跨径宜与原桥梁保持一致. 4 拼接加宽桥梁应考虑新老结构间的相互作用,如差异沉降、差异变形、差异龄期等因素,进行整体计算. 应根据拼宽后的实际作用和边界条件验算原结构,计算方法和计算结果可只满足建设年代规范的规定. 5 拼宽桥梁、接长涵洞的设计宜考虑原桥涵的已使用年限因素.,一、高速公路改

48、扩建勘察设计的要求,2,4,桥梁、涵洞 桥梁拼宽 1 拼宽桥梁上部结构有刚性连接、铰接、分离等方式；下部结构有刚性、半刚性连接或分离等方式. 2 桥梁拼宽部分与原桥梁上部结构型式、跨径一致时,上部结构宜采用刚性连接,不一致时,宜采用铰接、分离等形式.下部结构一般不连接,当拼宽部分独立稳定性较差时,宜采用刚性或半刚性连接. 3 拼宽桥梁基础设计应采取减少沉降的措施,并考虑对原基础的受力、变形的影响. 4 拼宽桥梁当地质条件较好并不影响原基础稳定时,可采用扩大基础.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,桥梁、涵洞 拼接缝 1 应结合梁板现状、拼宽宽度、梁板横向布置等情况,合理设置拼接缝,其宽

49、度不宜小于15cm. 2 空心板拼接,新老腹板间的净距不宜大于1/2梁板宽度. 3 拼接缝设计应考虑交通组织、纵向施工工序安排等因素. 4 拼接缝施工应在拼宽部分形成整体之后进行. 横隔梁 1 拼宽部分桥梁横隔梁设置宜与原横隔梁的位置对应. 2 横隔梁的连接宜采用刚接. 3 横隔梁的连接施工应在拼宽部分的横向连接完成后进行,且不应滞后于桥面板拼接缝的连接. 拼宽桥梁的伸缩缝,有条件时宜整条更换；接长时,伸缩缝型号宜与原桥保持一致,接缝位置宜避开轮迹带,且型钢接头两侧的锚固钢筋应予以加密. 拼宽搭板宜和原搭板连接；原搭板病害严重影响使用时,应拆除重建.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,

50、桥梁、涵洞 涵洞拼接 1 拼接涵洞的结构型式、孔（跨）径宜与原涵洞相同,不同时接头应特殊设计. 2 原涵洞孔（跨）径不能满足拓宽后的功能需求时,应进行重建或增建. 桥梁拆除 1 桥梁的拆除方案应考虑施工及运营安全、环境保护、交通组织等因素,综合分析制定,并进行安全论证. 2 桥梁拆除宜采用原桥梁施工顺序的逆序进行,特殊结构如连续梁桥、拱桥、斜腿刚构桥等宜通过计算分析确定. 3 桥梁部分拆除时,应对利用的部分采取保护措施. 4 拆除桥梁的剩余部分应有利于路面结构、航道安全. 桥梁顶升 1 桥梁的顶升方案应考虑施工安全、交通组织等因素,综合分析制定,并进行安全论证. 2 桥梁顶升分梁板整体顶升、墩

51、柱接长顶升两种方法；顶升时,应保证过程中的结构稳定性,顶升误差不得超过结构的受力容许范围. 3 梁板整体顶升时,简支结构宜整孔、连续结构宜整联进行；同一墩台上的各梁板支座、垫石等增加的总厚度宜一致；墩柱接长顶升时应整桥顶升. 4 顶升过程中,应对桥梁轴线偏差、桥墩倾斜度、结构变形等进行监控量测. 5 桥梁顶升后,必要时应对桥梁技术状况进行评定.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,隧 道 1 隧道改扩建设计应根据原隧道的现状、洞外接线条件与建设标准,综合考虑改扩建难易程度、交通量及其构成、施工交通组织及营运安全等,进行隧道增建、扩挖及其组合等多方案比选. 2 增建隧道、扩挖隧道设计应符合

52、现行设计规范、标准；原隧道的改造可遵循原有技术标准. 3 宜在原隧道利用的基础上增建隧道,受条件限制时可扩挖隧道. 4 互为逃生通道的隧道间应设置横向通道,横向通道的设置应符合新建隧道的规定. 5 同向分行的两个隧道间,洞外应设置联络道及必要的交通工程设施. 6 应综合考虑增建隧道、扩挖隧道与利用的原隧道之间土建设计的总体布局,以及与通风、照明、供配电、消防、交通监控等营运设施协调性. 7 原隧道的机电工程在满足相应的技术标准前提下,可考虑分期实施. 8 原隧道利用时,应根据评价结果,提出必要的结构加固、渗漏水整治、路面及设备设施改造等措施.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,隧 道

53、增建隧道 1 增建的特长隧道,不宜采用单洞四车道方案. 2 增建隧道设计时,应考虑爆破振动对原隧道围岩稳定及结构内力的影响,采取必要的技术和管理措施. 1 根据围岩扰动影响与爆破振速控制要求,合理确定增建隧道的支护参数、施工方法、循环进尺及单段爆破药量等. 2 对原隧道进行爆破振速、裂缝变化监测. 3 原隧道病害严重段、受围岩扰动、爆破振动安全影响大的,采取加固措施；对原隧道洞内的灯具、风机、监控设备等进行加固. 4 原隧道与增建隧道为小净距时,还应按小净距隧道考虑围岩压力及相互影响. 3 增建隧道与原隧道间设置汽车横通道和人行横通道时,除符合规范要求外,还应符合以下规定： 1 增建的人行横通

54、道可直接与原隧道结构进行连接并与原隧道施工缝或变形缝间距不小于1m. 2 增建的车行横通道与原隧道的结构连接段应拆除原有衬砌结构并与横通道结构整体设计,原隧道的拆除范围应不小于横通道结构外2m. 3 与原隧道衬砌接缝表面应进行凿毛处理并采取防水措施,衬砌背后的防水板与排水管应加强衔接. 4 增建隧道和原隧道的洞门型式、绿化景观宜协调统一.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,隧 道 改造隧道 1 根据对原隧道的调查、专项检查及评价结果,对原隧道进行改造和加固处治. 1 专项检查判定结构情况正常、轻微破损的,可暂不处治,但应进行监视或观测. 2 专项检查判定结构破坏至严重破坏的,应采取加固

55、措施. 2 原隧道的改造主要内容包括隧道衬砌结构加固、衬砌背后空洞回填、裂缝修补、渗漏水治理、路面维修加固及附属工程维修改造等. 3 原隧道改造时应不侵入隧道行车建筑限界、不堵塞原有的排水系统,并充分考虑原有隧道主体结构的完整性. 4 原隧道改造实施宜在相邻的增建隧道、扩挖隧道施工完成后进行.需要时可采取临时加固措施. 5 隧道改造的加固设计与施工应符合公路隧道加固技术规范（JTG/T ）的相关要求. 6 隧道改造应根据通风、照明、消防、监控等设施改扩建的需要,做好土建的预留预埋.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,隧 道 扩挖隧道 1 隧道扩挖方案应考虑施工安全、相邻隧道运营、交通组

56、织等因素,综合分析制定,并进行安全论证. 2 扩挖隧道宜位于原隧道的单侧扩挖,且扩挖隧道断面包含原隧道开挖断面.受条件限制时,也可在原隧道的两侧扩挖或周围扩挖. 3 扩挖隧道施工对相邻原隧道的爆破振动和结构内力存在明显影响时,对原隧道应采取技术措施. 4 扩挖隧道的纵面设计标高应满足与相邻原隧道间车行、人行横通道的纵坡设置要求. 5 扩挖隧道设计,应采取必要的空洞回填、超前预加固和临时加固等技术措施. 6 应充分利用原有隧道作超前洞,合理确定施工方案.原隧道单侧扩挖时,宜分部施工并先扩挖原隧道一侧. 7 原隧道支护结构的拆除及扩挖爆破施工应根据原隧道的结构型式、健康状况、围岩条件合理确定循环进

57、尺和爆破振速. 8 扩挖隧道围岩压力计算一般可参照新建隧道进行,其它应符合下列规定： 1 原施工时发生坍方地段,原坍方高度小于按规范计算得出的围岩垂直匀布压力等效高度,参照新建隧道计算围岩压力；大于时,按坍方体高度计算. 2 扩挖隧道与相邻隧道为小净距时,按小净距隧道考虑围岩压力. 3 原隧道有严重病害时,考虑适当增大荷载. 4 单侧扩挖隧道应考虑围岩偏压的影响. 9 单洞四车道扩挖隧道支护结构应采用复合式衬砌设计,结构设计应满足公路隧道设计规范（JTG D70）的相关要求.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,隧 道,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路线交叉 1 对路线交叉范

58、围内的建筑限界、视距、线形指标等进行符合性验证,对安全性进行检查分析,必要时应深化方案比选,以确保总体方案的可行性和合理性. 2 新增路线交叉结构物时,首先应考虑与现有或预留的设施或结构物之间的间距是否合理,其采用形式应综合考虑施工期交通组织、施工难度、施工工期等因素的影响,跨越有保通需求的高速公路时,应根据施工方案和采取安全保护措施所需空间,预留足够的净空. 3 互通式立交方案选择时,应在适应路网结构和交通量变化需求的前提下,以原工程为基础,根据相交道路的功能和等级、周边条件、工程实施难度及工期、现有道路保通需求及施工期交通组织、工程投资、社会影响等因素综合确定. 4 跨线桥、分离式立交、通

59、道和天桥等设施改建需封闭或中断交通时,应有其他的绕行方案. 5 互通式立交收费站应综合考虑主线及转向交通量的变化、计重和不停车收费（ETC）等因素,重新确定进出车道数量和车道分布.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路线交叉 互通式立体交叉 1 互通式立交方案的选择应适应现有立交功能转变和规划的需求,并尽可能适度超前. 2 改扩建路段拟新增互通式立交时,应对该路段主线的通行能力和交通安全的影响进行综合分析论证和交通安全专项设计,位置的选定应满足与其他设施或结构物的相关间距要求,还应考虑既有高速公路改扩建的要求. 3 原位改扩建时应进行方案论证综合分析,并优先选用原互通式立交形式,充分利用现有工程,但不能满足需求时,可采用其他立交形式. 4 增、减互通式立体交叉、改变现有互通式立交形式或增加匝道车道数时,应进行多方案论证比选. 5 一般互通式立交改造为枢纽立交时,如原匝道运行状况良好,能满足交通需求,并能与新建工程做好衔接的,经论证后可予以利用.但不能满足交通需求时,应考虑全部或部分进行改建. 6 匝道技术指标的选用应与主线相对应,在主线技术标准需要提升时,匝道与主线相连接的加减速车道和分合流端部也应作相应调整.,一、高速公路改扩建勘察设计的要求,2,4,路线交叉 互通式立体交叉 7 原互通式立体交叉的部分指标较低时,宜结合交通量预测和