最新高速公路设计投标技术建议书.doc

1、 对招标项目的理解1.1 项目的功能、作用及建设意义北京至化稍营公路京冀界至陈家洼段高速公路位于张家口市中南部,路线走廊总体呈东北、西南走向，路线起于京冀界下营村西，与即将开工建设的京张高速公路第二通道北京段德胜门至下营段高速公路连接，经怀来、涿鹿、蔚县三县，止于蔚县的陈家洼西，与建的张石高速公路相接，我公司投标本项目的第2合同段，即中间的一段，路线全长45.14km。本段公路是国家重点公路及河北省高速公路网的组成部分，其中起点至怀来(土木镇)段是京张高速公路货运通道的规划线位，将在北京与张家口市之间建立起另一条高速通道，极大地缓解京张高速公路日益加重的运输压力；怀来（土木镇)至陈家洼段与宣大高速公路走向基本平行，为山西、内蒙等西部地区向东连接京津地区及出海口，实现煤都大同和蔚县煤炭资源东运，提供了又一条捷径。本项目连接着多条国、省干线公路，于终点连接正在建设的张石高速公路，与门拉、张石、宣大高速公路联接成网，共同构成了张家口市南部地区公路网的主骨架，本项目的建设对加速张家口地区融入“京津经济圈”进程，进而带动当地经济发展具有重要的意义。1.2 路线走向及主要控制点本项目起点位于太平堡东南约800米、接土木互通向西跨越京包铁路、丰沙铁路，从西水泉村北侧跨越沙蔚铁路，然后从朱官屯北、大黄庄村南经过，向西南方向跨越洋河，之后从自辛庄和东小庄之间空档穿过，而后跨越桑干河，从四堡和向阳两个村子之间穿过，再穿越大秦铁路，然后从黄土坡村西经过后跨越岔道河，与省道342交叉后到达甘庄，从甘庄村东南经过止于辉耀村西。路线所经主要控制点为京包铁路、丰沙铁路、沙蔚铁路、西水泉、宋家营、朱官屯、大黄庄、洋河、自辛庄、桑干河、向阳、九堡、大秦铁路、黄土坡、岔道河、甘庄、辉耀。1.3 技术标准及主要工程规模本项目根据中华人民共和国工程建设标准强制性条文（公路工程部分）和交通部颁发的相关技术标准、规范设计，全线采用双向四车道高速公路标准，设计行车速度100公里/小时，路基宽26米，全封闭，全立交，桥涵设计荷载：公路I级，设计洪水频率（路基及大、中、小桥、涵洞等）为1/100，特大桥为1/300。路线全长约45.14公里，连接线长7.41公里，设置怀来、大黄庄（预留）、涿鹿3处互通式立交，服务区1处（K51+000），怀来、涿鹿互通各设置匝道收费站1处。设置大桥4座、中桥16座、小桥14座，分离式立交13座（其中公铁立交4座），天桥及通道45座（道）。1.4 项目勘察设计的工作范围本项目勘察设计工作的范围是：完成北京至化稍营公路京冀界至陈家洼段高速公路第2合同段路线主体工程勘察设计 (包括初步测量、初步设计、施工图测量、施工图设计)的所有工作内容并提供全套勘察设计文件(包括施工图预算及全部基础资料)、配合业主施工招标(包括提交施工图纸和工程量清单)、施工期间的后续服务及配合总体设计工作。1.5 设计文件提交时间W 初步设计文件提交时间为：2006年6月31日。W 施工图设计文件提交时间为：初步设计评审通过后90天内。W 征地拆迁图：2006年9月30日之前。W 施工现场配合服务：3.5年（1278天）2、 对招标项目所在地区建设条件的认识2.1 地理位置本地区位于东经114°40115°47，北纬40°0440°27。路线总体呈东北、西南走向，所处区域公路自然区划为1a区，即黄土高原干湿过渡区雁北张宣副区。2.2 地形地貌本项目所在地区地势基本是西高东低，北高南低，属冀西北山间丘陵盆地。盆地中部地势平坦，盆地内分布有洋河、桑干河、岔道河、安定河。受阴山东西纬向构造、祁吕山字型构造东翼以及燕山沉降带的影响，形成了南、西、北三面环山呈弧形的丘陵盆地地貌，。2.3 区域地质本项目所经地区地层出露较少，岩性变化不大，由老到新主要有如下几类：第四系上更新统-全新统坡洪积物（Q3）：主要分布于各盆地的山前，组成坡洪积裙，岩性有砂碎石、黄土状含碎石、角砾、亚砂土等，山脚附近厚度10-30m；中部可达100m以上。上更新统-全新统坡洪积物（Q3）：主要分布于沙城和土木冲洪积扇区，岩性主要为砂砾石、砂类，亚砂土、亚粘土等，厚度100-150m。上更新统-全新统冲积物（Q4）：分布于洋河、桑干河、永定河河道及两岸，怀来榆林屯-大黄庄，涿鹿桑干河、洋河之间的三角州地带，岩性为砂砾石、砂类、亚砂土、亚粘土等，厚度80-100m。2.4 区域地质构造本项目所在地区区域地质构造上处于中朝准地台内的内蒙地轴、山西断隆、燕山台褶带接触部位，著名的尚义-赤城东西向断裂带南侧。北侧为内蒙地轴，东侧为燕山台褶带，南侧为山西断隆。区内发育的一系列东西向、北东向及北西向的深、大断裂构造把全区进一步划分成了不同次级构造单元或构成新生带断陷盆地边界，断裂构造主要有：大河南赤城大断裂，在土木一带穿过路线。桑干河断层，为隐伏断层，推测分布于桑干河南岸，线路在涿鹿县大堡一带穿过断层。沙城断层，为隐伏断层，据有关资料，大致位置在沙城东北部，为新活动断层，线路在沙城东南穿过断层。2.5 区域地震烈度根据中华人民共和国国家标准中国地震动参数区划图（GB-18306-2001），项目所在区地震动峰值加速度为0.15-0.2g，对照地震裂度为7-8度，路线所经地区属于地壳稳定性较差地区。2.6 气象项目所处区域属东亚大陆性季风气候中温带亚干旱区，其主要特征是气候多变，四季分明。年平均气温年平均气温5-9之间，一月平均气温-11，七月平均气温21，冬季最低气温-24，夏季最高气温38。初霜始于9月中旬，晚霜终于5月下旬，无霜期120-130天。年平均降雨量500-600mm，80%的雨集中在6-9月份，年蒸发量1790mm，最大冻土深度1.5m。全年主导风向为西北风，最大风速可达22.7m/s。2.7 工程地质条件本项目所在区位于山前坡洪积区和洋河、桑干河冲洪积区，属松散的工程地质区，总体属良好工程地质区，但局部地区存在湿陷性黄土、砂土液化和软土等不良地质。2.8 水文地质条件项目所在区水质良好，不会对构筑物产生侵蚀作用。路线在怀来县、涿鹿县平原区内，含水层较厚，地下水埋藏较浅，补给充足、水量较丰富，开采取水较容易，只在起终点附近堆积层较厚段落，地下水埋藏较深，但局部区域仍存丰富的地下水。2.9 河流水文项目区内主要有永定河、洋河、桑干河、岔道河等河流，除岔道河为季节性河流外，其余均为长年河。洋河、桑干河、岔道河最终汇集成为永定河。2.10 筑路材料(1) 路基填料：项目所在区域内除终点段落为第四系坡积物外，其余均为第四系冲洪积物，且全线大部分为填方；因此，全线路基填土除少部分利用挖方土方纵向调运外，其它段落主要采取设置大型取土坑和结合河道整治集中取土；(2) 片、碎石料场：全线确定碎石料场3处：张家口平门采石场的玄武岩，中下面层、柔性基层、基层、底基层、桥涵和防护用片、碎石采用怀来西八里采石场和怀来黑山口采石场的石灰岩；(3) 砂、砂砾料场：沿线砂砾较为丰富，为山前古冲洪积砂砾和河道冲洪积砂砾，主要有土木、暖泉、桑干河、岔道河砂砾料场；(4) 水源料场：沿线灌溉用机井较多，且路线经过的永定河、洋河和桑干河均为常年河，水量充足，可满足工程用水。(5) 石灰：石灰可由新保安镇石灰厂购买。(6) 粉煤灰：下花园火电厂存有大量优质粉煤灰。(7) 水泥：宣化及下花园两区均有水泥厂，可满足工程需要。(8) 其他路用材料：怀来县是河北省北部地区较大的物资集散地，所需钢材、木材、沥青、汽油、柴油均可以从该处采购。2.11 运输条件本地区拥有以铁路、公路，航空为主的综合运输网，交通便利，有利于材料的运输，并且路线与国道、省道及县道多次相交，形成干支相连、四通八达的运输网络，全线具有良好的运输条件。3、 总体设计思路在对本项目工可报告设计思想切实领会的基础上，我公司组织了相关技术人员进行了充分的现场踏勘调研工作，对本项目的特点和存在的难点问题有了较深刻的认识，结合我公司多年来积累的多条重载高速公路和平原区高速公路的设计经验，特别是与河北省和山西省交界的几条交通量较大、运煤车较多的高速公路（如丹拉国道主干线呼和浩特-集宁-老爷庙高速公路和集宁至丰镇段高速公路），我们认为在本项目在勘察设计阶段应贯彻以下设计思路：3.1 总体设计原则(1) 认真贯彻“资源节约、环境融合、安全舒适、经济耐久”和“可持续发展”的新设计理念，不片面追求过高标准，在保证高速公路的各项使用功能的前提下，采取一切有效的方法和措施，降低工程造价，减少占地；(2) 在工程可行性研究报告确定的路线走廊带的基础上，力求选择出最合理的工程方案，使本项目建设成一条技术质量高、投资省、效益好、舒适环保的绿色通道；(3) 与中标的地质勘探部门加强联系，加强桥梁深基础和软土地基等隐蔽工程的综合地勘工作，对不良地质采取经济、合理、有效的处理措施；(4) 合理运用路线平、纵指标，严格控制填方高度，避免长、大填方，做好路基与桥梁比选论证，合理确定设计方案。充分考虑环保要求，把对环境的破坏及可恢复的程度列为重要比较条件，力争使工程建设对沿线自然和社会环境所带来的不利影响降到最低程度，保护自然环境，维护生态平衡；(5) 针对本项目重载车辆较多的情况，做好全线的路面结构设计，加强科学研究，积极采用新技术、新材料和新工艺，使本项目成为一条高质量、高水平的高速公路；(6) 桥梁、涵洞遵循安全、经济、适用、美观、施工养护方便，技术可行的原则，且力求与周围环境、景观相协调；(7) 在对被交叉路的等级、路况详细调查的基础之上，充分考虑被交叉道路的远期规划、地方发展前景、沿线村镇居民的生产、生活及经济发展状况，本着合理分类，适当合并的原则，合理确定互通式立交、分离式立交、通道的位置和型式；3.2 与整体设计负责人工作配合为了配合好整体设计负责人的工作，保证整个项目的顺利实施，在下一步勘察设计过程中，我们将采取如下措施配合好整体设计负责人的工作：l 配置专门人员作为整体设计负责人的“通讯员”，就本合同段中的重点问题和需要协调的问题及时向整体设计负责人反映；l 积极配合整体设计负责人的协调工作，统一全线的设计标准和设计理念，使本合同段真正融入整个项目中；l 向整体设计负责人提供对整个项目的造价起决定性作用的大型取土场、料场的详细资料，以利于整个项目资源的合理分配和有效利用；l 在外业勘察时，就本合同段与其它两个合同段的衔接问题及时与整体设计负责人沟通，尽早将本合同段的起终点确定下来，以利于下一步工作的开展；l 就关系到本项目造价和路线走向等重点路段、重大设计方案及时与整体设计负责人沟通，确保本合同段勘察设计与项目整体设计思路一致；l 积极配合整体设计负责人设计文件的汇总、编制，初步设计和施工图设计汇报和评审工作。3.3 路线方案根据工程可行性研究报告所确定的路线走廊和主要控制点以及现场考察，结合沿线地形、地貌、水文、地质、河流、城镇规划、周围景观等特点进行路线方案布设，确定合理路线方案。3.2.1 路线布设原则(1) 根据工可研情况，结合当地地形条件对路线进行深入细致的研究，在多方案论证、比选的基础上选择最优路线方案；(2) 注意线形顺适、连续、指标均衡，减少工程量和投资，灵活运用技术指标；(3) 尽量避免穿越不良地质地段，减少地基处理费用；(4) 重视环境保护，注意取土、弃土对当地环境影响，做好防止水土流失工作；(5) 路线平面布线尽可能少占农田、少拆迁，综合考虑地形条件、地质条件、构造物位置、地方规划、水利设施、环境保护等因素。3.2.2 影响路线布设的主要设施沿线村镇较多，与四条铁路、三条大河交叉，怀来和涿鹿两县有大面积的葡种植园，因此影响路线布设的因素较多。在路线布设时，除了尽量少占高产经济田外，还要充分考虑京包铁路、丰沙铁路、沙蔚铁路、大秦铁路与路线交叉的方案及互通立交布设的位置，特别是在跨越洋河、桑干河、大秦铁路段落，进行深入研究。3.2.3 路线方案的选择工可研推荐的A方案沿永定河、桑干河阶地布线，地势平坦，对怀来、涿鹿万亩葡萄园干扰较小，对军事设施无干扰，路线距离涿鹿县城距离适中，同涿鹿县城市规划结合较好，造价最低，方案较优。路线布设在工可研的基础上进行了优化。在跨越洋河和桑干河的时候，工可研线位迂回较大，为了缩短路线里程，在路线跨越洋河和桑干河及大秦铁路这一段，在可研的基础上向南移，减小了工可研对应线位的迂回弧度，路线总里程比工可研短了将近1.2公里。并在该段落内，做了三个方案比选（见路线A、B、C方案示意图）。3.2.4 路线拟定的比选方案A、B、C三个方案主要的问题是如何跨越洋河和桑干河、涿鹿互通的布设、尽量少占葡萄种植园。A方案（K34+200K57+200）起点位于朱官屯东北，向西经过大黄庄村南，然后折向西南跨越洋河，从自辛庄和东小庄两个村子之间穿过，在新兴堡南跨越桑干河，接着从五堡北面经过，从向阳和下四堡之间穿过，穿越大秦铁路，终点位于养田庄北约1.6公里处。该段全长23公里，地形较为平坦，平、纵面指标较高，线位从涿鹿县万亩葡萄园边缘穿过，拆迁较少，而且路线距离涿鹿县城较近，便于涿鹿互通的布设，互通连接线长6.53公里。B方案（K34+200K56+830.458）起点同A方案起点一致，跨越洋河后从东小庄南、双树村北侧经过，然后跨越桑干河，从九堡村西经过，穿越大秦铁路之后从代家沟北一直向西南接在A方案的终点。该方案路线长度比A方案短了0.37公里，平面指标也很高，但是线位靠近于洋河和桑干河的交汇处，在紧靠两河交汇处布设涿鹿互通，防护工程量巨大。而且双树村土壤肥沃，是涿鹿县水稻种植基地。互通布设在了洋河与桑干河之间，互通连接线长8.43公里。C方案（K34+200K56+966.866）起点同A方案起点一致，采用一桥跨越洋河和桑干河，桥位布设于双树村南和保庄北，从笔架山北、百姓营村南经过，穿过张家口地区涿鹿果树场后，在代家沟西北同B方案重合。该方案路线长度比A方案短了0.23公里，平、纵面指标较低，线位过于靠近洋河和桑干河的交汇处，地质情况较差，在跨越洋河和桑干河采用一座桥跨越的形式，减少了不良地质处理的费用，从桑干河南岸的万亩葡萄园穿过，拆迁量大。受地形限制，涿鹿互通只能布设在桑干河南岸，互通连接线长9.63公里，同时还要跨越桑干河，增加一座大桥。 A、B、C路线方案经济技术指标表序号项目名称单位A方案B方案C方案K34+200-K57+200K34+200-K56+830.458K34+200-K56+966.8661路线长度Km2322.6322.772连接线长度Km6.538.439.633平曲线最小半径m/处4000200020004最大纵坡排水工程浆砌片石混凝土预制块植草面积/处2.287/13.536/13.308/1凸曲线最小半径m15000/112000/216000/2凹曲线最小半径m10000/110000/210000/25平曲线率占有率50.02846.34442.0386路基土石方大、中桥小桥涵洞m3/Km823948591272970不良地质km16.818.213.2防护、排水工程1000 m381.53283.21480.013沥青混凝土路面1000 m2529520.49523.717大桥m/座1666.4/216664.2/24209.4/1（特大桥）8中桥m/座297.3/5475.82/8282.6/59小桥m/座154.5/9149/8103/610涵洞道34331811互通立交座11112分离立交m/座424.65/7828.5/5992.6/713通道桥座10201814涵洞道9162415建安费万元59249.6264026.9279080.2662综合评价A方案路线里程相对长一些，地面较平缓，平、纵面指标高，涿鹿互通布设较为理想，拆迁量小，造价最低，符合地方发展规划，有利于涿鹿县城方向的出行。B方案平面指标也很高，路线里程最短，但是占用双树村大片高产粮田，而且路线靠近洋河和桑干河交汇处，穿越的不良地质段落长，防护工程量具大，造价较高。C方案平面指标较低，采用一桥跨越两河，虽然避开了不良地质的处理，但是整体线型不顺畅，不但从万亩葡萄园穿过，而且增加了涿鹿互通连接线的长度，同时增加了一座大桥，造价最高。通过对以上方案的比较，确定A方案为推荐方案，在下一步工作中，我们将对以上方案进行详细论证研究。3.2.5 路线平、纵面指标推荐方案路线平曲线最小半径2000米，增长系数为1.142，平曲线占路线总长54.047%。路线最大纵坡为3.871%，最短坡长400米，凸型竖曲线最小半径12000米，凹型竖曲线最小半径10000米，竖曲线占路线总长的42.427%。3.2.6 路线平纵组合设计利用三维地模技术进行平、纵断面优化设计，力求使路线与地形、地物、景观和视觉相协调，以保证舒适、安全的使用功能。3.4 路基路面及排水防护3.3.1 路基(1) 设计原则Y 全线按新建路基设计，根据沿线地形、地质、水文条件，考虑自然条件等因素及路基填挖高度合理确定路基横断面形式和边坡坡率；Y 路线经过用地较为紧张区域时，根据实际情况设置挡土墙以节约用地；Y 防护的形式要与地形、地貌和周围的自然人文环境相协调，以达到美化的要求；另外，防护工程所用材料尽量利用当地材料和一些新型材料，以节约造价，减少资源的浪费；Y 路基设计及取弃土应充分考虑环境保护及水土保持方面的要求， 尽量与河道整治相结合；(2) 路基横断面根据工可研报告，全线路面断面形式采用：(0.75米土路肩+3.25米硬路肩+2×3.75米行车道+0.75米路缘带)×2+1.5米中央分隔带，路拱横坡为2.0%。(3) 路基高度路线穿越的地貌单元主要为山间盆地冲洪积区，地形较为平坦，除洋河、桑干河河谷地下水位较高，局部存在砂土液化和软土地基等不良地质情况外，其余段落工程地质条件较好，路基高度主要受通道、分离立交、互通立交桥等因素控制。(4) 路基宽度根据工程可行性研究报告，全线公路等级为双向四车道高速公路，计算行车速度为100公里/小时，路基宽26.0米。(5) 路基边坡填方路基边坡率：坡率采用1：1.5；填高大于8.0米时，由上至下每隔8.0设置一处2.0米宽的平台，以下坡率采用1：1.75。挖方路基：路线主要挖方段落位于终点段，其土质主要为次等黄土，直立性较好，边坡坡率均采用1:1.0。(6) 中央分隔带中央分隔带采用平齐式，分隔带采用混凝土预制块硬化。为抢险、急救和维修方便，中央分隔带每隔2000米设一开口，开口长度为25米。(7) 用地范围填方路段为路堤排水沟以外3.0米，挖方路段为路堑坡顶截水沟（无截水沟为坡顶）外边缘3.0米。(8) 路基填料要求和路基压实标准路基不同部位填料的最小强度、最大粒径以及压实度要求按现行部颁公路路基设计规范和公路路基施工技术规范的规定执行。 路基压实检测标准采用重型击实标准。对于路基填料采用黄土段落，除压实度要求按现行部颁公路路基设计规范和公路路基施工技术规范的规定执行外，同时需做好相应的截排水工作。(9) 特殊路基本项目所在区位于山前坡洪积区和洋河、桑干河冲洪积区，属松散的工程地质区，总体属良好工程地质区，但局部存在如下不良地质病害：v 湿陷性黄土：主要位于路线终点和洋河北岸段落，厚度约2-10m，多为次等黄土或冲洪积而成的，存在一定的湿陷性，在具体的勘测设计过程中将进一步确定黄土的湿陷等级、需要处理的厚度确定经济合理的处理方案，如采取强夯、冲击压路机冲压、挤密桩（石灰桩、灰土桩和碎石桩）等方法进行压密、加固处理，同时做好路基范围内的防水、排水工作。v 砂土液化：主要存在于洋河、桑干河河谷，地下水位埋藏较浅，且该地区地震烈度较高（7-8度），具有产生砂土液化的条件，液化程度为轻微-中等，根据砂土的厚度分别采取强夯、碎石挤密桩和粉喷桩等处理措施。v 软土：洋河、桑干河河谷中分布有淤泥质的亚砂土，有机质含量高，承载能力较低，为软土路基，根据软土层分别采取强夯置换、碎石挤密桩、粉喷桩和挖除换填等处理措施。3.3.2 路面设计原则路面设计根据公路的交通量和等级、使用要求及所处地区的气候、水文、土质等自然条件，结合当地筑路材料的供应情况。同时考虑到本段公路建成后交通量较大、超载现象严重的特点和北方地区寒冷、昼夜温差大的特殊气候条件及河北省和内蒙古自治区高等级公路路面施工技术经验进行路面结构设计。由于近年来沥青价格有较大幅度提升，沥青单价已经是水泥单价的15倍左右，而且还有继续上升的趋势，而本地区石灰岩储量丰富，且有两家较大的水泥生产厂家（宣化和下花园），考虑到节能、经济和拉动地方经济几个方面因素，结合国内有关高等级水泥混凝土路面设计和施工经验，我们将施工工艺简单、能耗较低和耐久性好的水泥混凝土路面作为比较方案同沥青混凝土路面进行同深度经济技术比较。设计标准设计轴载采用双轮组单轴轴载BZZ-100标准轴载，沥青混凝土路面设计使用年限为15年，水泥混凝土路面设计使用年限为30年。路面结构方案u 拟定推荐路面结构方案如下：面层： 4cm细粒式SBS沥青混凝土（AC-13C）6cm中粒式SBS沥青混凝土（AC-20C）7cm粗粒式沥青混凝土（AC-25C）8cm热拌沥青碎石（ATB-30）下封层：SBS改性乳化沥青上基层：18cm水泥稳定级配碎石下基层：36cm水泥粉煤灰稳定级配碎砾石（下行重车方向） 18cm水泥粉煤灰稳定级配碎砾石（上行轻车方向）底基层： 18cm水泥稳定级配砂砾潮湿路段设置垫层： 20cm天然稳定砂砾上述推荐路面结构方案中，沥青面层混合料采用I型改进型级配，即骨架密实型级配，沥青混合料类型与结构层厚度相匹配，有利于确保施工压实质量、提高路面密实度。上、中面层用沥青采用改性石油沥青。上面层骨料采用强度高、耐磨耗的玄武岩机轧碎石，中下面层及柔性基层骨料采用石灰岩机轧碎石。面层之间设粘层,粘层沥青采用改性乳化石油沥青，柔性基层与基层之间设透层,透层沥青采用慢裂的洒布型乳化石油沥青PC-2。u 拟定路面结构比较方案如下：面 层： 30cm连续配筋水泥混凝土（下行重车方向） 30cm水泥混凝土（上行轻车方向）上基层：18cm水泥稳定级配碎石下基层：18cm水泥粉煤灰稳定级配碎砾石底基层： 18cm水泥稳定级配砂砾潮湿路段设置垫层： 20cm天然稳定砂砾路面推荐方案采用施工技术较为成熟的沥青路面，我们在设计中将重点解决沥青路面的高温稳定性和承载能力两个问题，做好沥青混合料设计的设计；鉴于水泥混凝土路面在造价上具有很大优势，在下一阶段设计中，我们将对两个方案进行充分论证、比较。3.3.3 路基路面排水本项目采用集中排水的方式，排水设施由边坡急流槽、路堤排水沟、集水沟、边沟、截水沟组成：n 边坡急流槽和拦水带：路面水通过路拱横坡向两侧分流通过拦水带，进入边坡急流槽排离路面。n 路堤排水沟：当路线经过地表起伏较大地段时，为防止坡面水冲刷路堤坡脚，在路堤坡脚设置排水沟，将有害水引离路基，排水沟采用梯形断面，浆砌片石加固；n 集水沟：路线位于农区，地形平坦，地面横坡很小，路面水和路基边坡水无法排离路基，为防止这些有害水冲毁农田，在路堤坡脚外侧设置集水沟，用于收集路面水和路基边坡水，然后让这些“有害水”自然蒸发或渗透；n 边沟：用于收集挖方段路面水；n 截水沟：对于路线终点段落挖方段存在湿陷性黄土或地面横坡较大段落，在路堑边坡坡脚外侧设置截水沟将坡面水引离路基。3.3.4 路基防护设计路基防护设计原则：路基防护设计主要以经济适用、美观大方、利于施工为原则，同时重点考虑了与环境景观相协调的要求。根据沿线地形、地貌和不同的地质特点，对不同的路段分别采取了如下几种防护措施：l 浆砌片石护坡：适用于路基受水流冲刷的路段。l 浆砌片石拱形骨架植草护坡、浆砌片石（预制块）菱形骨架植草护坡、六棱空心砖植草护坡：适用于路堤填高大于2.0米地段设置该类型防护，采用工程防护与生物植草防护相结合的措施。l 边坡植草防护：适用于路基填高小于2.0米且不受水流侵蚀的路段，在路堤边坡上铺设三维土工网垫，并撒播草籽。3.5 桥梁、涵洞3.4.1 设计技术标准 设计荷载：公路-级。 设计洪水频率：大、中、小桥和涵洞均为1/100，特大桥为1/300。 桥面宽度： 2×(0.5米防撞墙+净11.25米+0.75米波形护栏)。 桥下净空：本段均无通航要求，桥下净空以设计水位控制。本段桥梁及涵洞分布推荐方案设置大桥4座、中桥16座、小桥14座、涵洞45道。3.4.2 水文概况沿线河流均为季节性河流，平时无水或少水，暴雨时形成洪峰，河流径流大多集中在68月的汛期。每年7-10月的径流量约占年径流量的53.8。主要河流有；洋河、桑干河、岔道河，属于平原区河流，河道宽阔，下游淤积现象较为严重。3.4.3 桥涵水文计算根据从水利部门收集的资料及现场调查资料，结合沿线地形、气候、水文特征，桥涵水文采用公路工程水文勘察设计规范中的方法和河北省水文手册及地区经验公式进行计算。 3.4.4 桥涵设计原则在桥孔及桥梁结构型式的选择时注意以下几点：(1) 按照安全、经济、适用和美观的原则，对于无特殊跨径要求的桥梁，宜选择结构合理、运营经济、可集中工厂预制、机械化安装、施工便捷、养护费用低的中下跨径型式。(2) 为保证桥面平整、行车舒适、外形美观、减少接缝颠簸，大桥均采用连续结构型式。(3) 桥梁跨径的选择应注重高跨比的协调，根据具体的地质情况，选择合理的桥型结构。(4) 桥型选择应综合考虑项目所在地区的现有路网、水网、环境因素及规划，发挥桥梁的综合效益和整体功能，对位于村、镇附近的桥梁，应特别注意与周围环境的协调，并同时兼顾沿线群众生活、生产、 工作方便的需要，利用桥梁、涵洞兼通道。(5) 桥型方案选择时，充分考虑施工场地、施工工艺及工期等因素。l 桥孔设计由于大部分路段地形较为平坦，一般情况下桥梁高度较低，桥孔设计中以中小跨径为主；使桥涵的设计符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求；并尽量做到标准化、系列化和施工机械化。本项目桥梁密度较大，桥孔布置主要从墩高、桥长、水流方向及工程地质等方面统一考虑，由于桥梁很多，距离较近的桥考虑到施工预制方便采用同一跨径，总体经济为原则。l 结构型式 本项目桥梁横断面采用分离式断面。沿线桥涵构造物根据河北省高速公路的设计施工经验，结合本项目特点及地区的自然景观的协调等进行综合考虑，桥梁上部以预应力混凝土结构为主，大、中桥上部以预应力混凝土简支转为连续结构为主。设计中为降低路基填土高度，对净高受限的桥梁上部结构采用建筑高度较小的桥梁结构。本项目针对先简支后连续装配式部分预应力混凝土箱梁、先简支后连续装配式部分预应力混凝土连续T梁、桥面连续的钢筋混凝土空心板及预应力混凝土空心板、先简支后连续的部分预应力混凝土空心板等结构形式进行经济技术比选。 考虑集中预制，缩短工期，全线中、小桥上部采用8m现浇钢筋混凝土实心板和13m预应力混凝土空心板；下部结构采用柱式墩身，桥台根据高度及地质条件采用肋式、薄壁式、轻型台身。基础形式视桥址处地质条件确定，采用钻孔桩基础或扩大基础。涵洞视地质条件选用现浇钢筋混凝土盖板涵或钢筋混凝土箱涵。 25m、30m、40m部分预应力混凝土简支转连续箱梁施工工艺成熟，预制稍复杂，梁数少，整体稳定性好，安装较方便，但安装重量较大，大跨径对吊装设备要求相对较高，工期短，外形美观，且由于结构抗扭刚度大，结构连续、行车舒适、相对造价较低、使用性能好，因此在本项目大桥桥型方案设计中在桥高受限制时采用。 T梁施工工艺成熟，预制相对较容易，整体稳定性略差，安装重量轻，对吊装设备要求较低，施工简单；但上部主梁片数较多建筑高度较高，横隔梁位置施工精度要求较高，结构抗扭刚度不如箱梁，自稳定性能差，正弯矩张拉易产生侧挠；而且T梁施工工期长，外形欠美观，造价比同等跨径的小箱梁稍高；在预制及吊装上优势比较明显，能有效的保证施工质量，施工方便；因此在本项目大、中桥桥型方案设计中在桥高不受限制时采用。3.4.5 对工可研大桥的优化本设计对洋河大桥、桑干河大桥的桥梁长度略有增加，主要根据水文计算和河道的天然特征，尽量做到不压缩河床及河沟断面，减少对两岸河堤、农田、村镇的影响及因桥梁建设而导致水流紊乱、河道变迁；桥头接线也具有良好的线性条件，且有效的降低桥头路基高度，减小桥头路基的沉降，减轻桥头跳车。并且减少水土流失，有效的保护生态环境。充分考虑河道整治、水利规划、防洪泄洪等因素，注重与周围自然环境景观的协调；适当加长桥梁长度，减少桥头路基处理和路基防护工程。3.4.6 桥型方案洋河大桥洋河全流域面积16000Km2，张家口境内为10700Km2，干流全长106Km,河道纵坡23，桥位处为宽浅性河槽，有少量长流水，遇涝则多，遇旱则少，河段基本顺直，河槽平坦开阔，宽约500米，路线与河槽斜交。通过现场调查和从水利部门搜集的水文资料，最大洪水流量为1740m3/s。考虑桥位处河槽较宽，过多压缩河槽将造成大量水土流失及淹没河边村庄和耕地，桥前壅水将危及周围沿线设施安全，应增加桥梁长度，以降低路基填土高度，减少路基处理难度和路基防护工程量，且与防洪规划密切配合。本项目采用25-30.0米先简支后连续T梁和箱梁桥及19-40米连续T梁桥三个方案作同深度比较：方案一：上部结构采用25-30.0米预应力混凝土先简支后连续T梁，下部结构采用柱式墩身，肋板式台身，基础采用钻孔灌注桩基础。方案二：上部结构采用25-30.0米预应力混凝土先简支后连续箱梁，下部结构采用柱式墩身，肋板式台身，基础采用钻孔灌注桩基础。方案三：上部结构采用19-40.0米预应力混凝土先简支后连续T梁，下部结构采用柱式墩身，肋板式台身，基础采用钻孔灌注桩基础。综合比较，推荐采用25-30.0米预应力混凝土先简支后连续T梁桥。桑干河大桥桑干河全长241Km，河道纵坡3.3，流域面积17142Km2。河宽1000m左右，最宽2000m，最大洪水流量4170m3/s。桑干河在路线跨越处河道较宽，而主槽较窄，河滩比较平坦，有少量长流水，遇涝则多，遇旱则少，路线与河槽斜交。过多压缩河槽将造成大量水土流失及淹没河边村庄和耕地，桥前壅水将危及周围沿线设施安全。故增加了桥梁长度，以降低路基填土高度，减少路基处理难度和路基防护工程量，且与防洪规划密切配合。本项目采用如下三个方案作同深度比较：方案一：上部结构采用30-30.0米预应力混凝土先简支后连续T梁，下部结构采用柱式墩身，肋板式台身，基础采用钻孔灌注桩基础。方案二：上部结构采用30-30.0米预应力混凝土先简支后连续箱梁，下部结构采用柱式墩身，肋板式台身，基础采用钻孔灌注桩基础。方案三：上部结构采用23-40.0米预应力混凝土先简支后连续T梁，下部结构采用柱式墩身，肋板式台身，基础采用钻孔灌注桩基础。综合比较，推荐采用30-30.0米预应力混凝土先简支后连续T梁桥。岔道河大桥岔道河为山区季节性河流，河水主要由降雨形成，河床纵坡大，河槽较深，河滩较浅，滩槽分明，河道较稳定；河道长度44.5Km，流域面积388.7Km2，河道纵坡在2535，最大洪水流量523m3/s。本项目采用如下两个方案进行同深度比较：方案一：上部结构采用15-30.0米预应力混凝土先简支后连续T梁，下部结构采用柱式墩身，肋板式台身，基础采用钻孔灌注桩基础。方案二：上部结构采用15-30.0米预应力混凝土先简支后连续箱梁，下部结构采用柱式墩身，肋板式台身，基础采用钻孔灌注桩基础。综合比较，推荐采用15-30.0米预应力混凝土先简支后连续T梁桥。3.6 交叉工程3.5.1 互通式立交本项目为全封闭的高速公路，合理布设互通立交，对于沟通沿线城市、县、乡镇，充分吸引交通量，发挥道路最佳经济效益，促进地区经济发展将会起到巨大作用。因此在布设互通立交时，应结合考虑沿线的交通、社会、自然等条件，进行全面分析论证。互通式立交设置原则l 互通立交位置的确定应综合考虑相交道路情况、地形、地质及环境状况，力求交通转换便捷，工程量小，造价低。l 互通立交型式选择符合立交转向交通量、收费制式等因素要求。l 立交布线与现场地形、地物相协调，避免不必要的拆迁和过多占地。l 互通立交的服务水平，关键在进出口的位置、型式及加减速车道长度的设置。合理掌握互通立交匝道指标，尤其环形匝道半径，是控制互通立交规模，减小工程量及占地的关键。l 互通立交是公路沿线的主要景点，互通范围内的占地等情况与公路一般路段不同，匝道变坡可以放缓，设土质边沟或不设边沟。互通立交匝道远景交通量预测结果2028年立交匝道交通量预测结果 单位:小客车/日互通式立交设置本项目互通式立交设置见下表推荐路线互通式立交位置表 序号名称交叉桩号被交叉路间距（公里）形式1怀来互通立交K29+128.6怀来连接线一级公路7.64单喇叭型2大黄庄互通立交K36+770单喇叭型（预留）9.013涿鹿互通立交K 45+784.3下广线二级公路单喇叭型互通式立交的技术标准根据交通量的大小，本段互通立交匝道设计时速分别为60km/h和40km/h。匝道路基断面型式分别为：单向单车道采用8.5米，双向双车道采用12.0米，对向分离式双车道采用15.5米。互通式立交方案互通方案的选择基本参照工可研所提的方案，由于此段互通交叉方式均为T型交叉，且交通量不大，所以均采用工程量省，占地少，投资小，收费管理集中的单喇叭型式，对于环形匝道最小半径采用60米，对于单喇叭B型互通环形匝道的设计不仅需满足视觉及减速的要求，同时尽量减少占地面积，以下对互通方案进行详细论述：.怀来互通怀来互通设置在怀来县南宋家营与乔家营之间，与拟建高速公路T型交叉，交叉桩号K29+128.6，该互通服务怀来县城及周边乡镇车辆出入高速公路，根据工可研报告交通量分析预测，怀来互通主交通量流向为怀来与北京方向，结合地形、交通量转向分配及怀来县总体规划，拟采用单喇叭型式互通。匝道设计时速40km/h。本互通设置连接线0.88公里，与怀来县规划环路连接，采用一级路标准，设计速度80km/h，路基宽2