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1襄十高速公路襄武段工程设计工作报告一、概况汉口至十堰高速公路，是国家规划建设的银川至武汉高速公路的重要组成部分。它与已建的宜昌至黄梅高速公路、京珠高速公路湖北段和在建的襄樊至荆州高速公路，构成连接湖北省“大三角”经济区的高速公路主骨架。襄（樊）十（堰）高速公路襄樊至谷城段（汉十高速公路的一部分）的建设，对加快实施国家西部大开发的战略部署，改善中西部地区公路网的布局，完善湖北省高速公路路网，促进沿线地区社会经济的发展具有十分重要的意义。（一）任务来源及依据我院在接到襄樊到十堰公路工可的任务以后，在工程预可行性研究报告的基础上，于1998年8月开始了该项目的工程可行性研究工作。1999年8月《汉十高速公路襄樊至十堰段工程可行性研究报告》通过了湖北省计划委员会和湖北省交通厅组织的专家组评审。受湖北省交通厅公路管理局委托，我院于1999年9月开始本项目的初步设计工作，至2000年5月中旬完成。2000年7月通过省计委、省交通厅联合组织的初步设计预审。2000年10月通过交通部组织的初步设计审查。2000年9月至11月，完成施工图设计。设计依据1、湖北省计划委员会、湖北省交通厅鄂计交字（1999）第0444号，《关于印发(汉十高速公路襄樊至十堰段工程可行性研究报告专家组评审意见)的通知》。2、湖北省计划委员会，湖北省交通厅鄂计投资〔2000〕第0739号《关于印发“湖北省襄樊至十堰（武当山）高速公路初步设计预审2意见”的通知》。3、交通部交公路发〔2000〕559号《关于襄樊至十堰（武当山）公路初步设计的批复》。4、湖北省交通厅公路管理局、湖北省交通规划设计院签定的《襄十高速公路襄樊至谷城段勘察设计合同书》。5、湖北省襄十高速公路建设指挥部鄂襄十指函〔2000〕031号《关于印发“襄樊至十堰（武当山）高速公路详测、详勘验收意见”的函》。（二）沿线自然地理概况1、地形、地貌路线位于湖北省中西部地区的南襄盆地南部边缘，跨越襄樊市襄阳县、老河口市、谷城县。总体地势西北高东南低，勘测区内最高点海拔高程为160米，最低点为汉江，海拔高程70米左右。从起点至K333+500路段，为汉江的二、三级阶地，其地面高程一般在75米～150米之间，地势波状起伏。从K333+500至终点谷城互通路段，为汉江的一、二级阶地，其地面高程一般在75米～95米之间，地势宽阔平坦。影响勘测区的河流有汉江及其支流清河、北河等；勘测区内无天然湖泊，但兴建有较多的小型水库，如排子河水库、钟岗水库、马冲水库、红水河水库等，最大的有丹江水库，大大小小的水库为当地农业生产提供了有力的保障。2、工程地质评价路线位于南襄盆地的南部边缘，地貌属剥蚀堆积岗地低丘地貌，构成了汉江一、二、三级阶地。区内主要由中上更新统及全新统堆积物组成，下伏白垩-第三系红色砂砾岩。地下水的赋存型式主要表现为：第四系松散岩类孔隙潜水及孔隙承压水，白垩系上统-第三系碎3屑岩孔隙裂隙水。从起点至K333+500路段内，上覆地层主要由中上更新统及全新统堆积物组成，下伏白垩系红色砂砾岩。从K333+500至终点谷城互通路段，区内上部地层由全新统亚粘土、亚砂土及淤泥质粘性土组成，下部为更新统砂砾石层，下伏白垩系红色砂砾岩。3、不良地质路段情况及工程设计采取的主要措施通过现场和线外区域性调查,并取原状土样进行物理、力学、化学成份、矿物成份和膨胀性指标实验，查明本项目膨胀土的粘土矿物主要为蒙脱石，含量高达25%～30%，其次为伊利石，含量为15%～25%。由于蒙脱石矿物是三层构造2:1型,层间厚度为9.14～21.4埃，仅有少量的阳离子微弱地联系在一起，因此能大量地吸收和失去水分子，表现为强烈的亲水性和胀缩性。本项目膨胀土的分布为：起点～K312+500段为以中等膨胀土为主的地段，占路线总长的30.17%；K312+500～K333+300，为以弱膨土为主的地段,占路线总长的42.7%.为克服膨胀土的不利影响，设计中采用了石灰土处治、土工网包边、用汉江砂砾作为填料等多种路基处理方式，在路基和路堑的边坡防护方面，采用三维土工网植草，拱式防护及砂砾路堤的浆砌片石防护等方式，都取得了较好的效果。4、水文地质评价勘探区地下水的赋存型式主要表现为：第四系松散岩类孔隙潜水及孔隙承压水；白垩系上统一上第三系碎屑岩孔隙裂隙水。①第四系松散岩类孔隙潜水及孔隙承压水主要分布于汉江的河漫滩，一级阶地、二级阶地及其支流河谷，含水层主要是第四系松散岩类，以潜水与承压水的形式赋存，承压含水层顶板一般由厚度为5—25米的粘土、亚粘土组成，含水层岩性为砂层，砾、卵石层。在勘探区内其厚度各地不一。该类含水层为勘探区最主要含水层，除广泛接受大气降水的补给外，还与汉江河水在枯水期及洪水期互为补给，其地下水多属重碳酸钙镁、钙钠型水，矿化4度多小于1克/升，水的硬度一般为16—35德度。②白垩系一第三系碎屑岩裂隙水主要分布于构造盆地及其边缘地带，地形为低丘与岗地。含水地层以白垩系上统一第三系为主，地下水较贫乏。该类地下水主要接受大气降水补给，通过裂隙从高地向低地迳流排泄，多属重碳酸钙、钙镁型水，矿化度也小于1克/升，硬度一般为16—25德度。5、地震路线所经地区存在300年左右的地震活动周期，未来100年发生6级以上强震的可能性不大，但存在发生少数5—6级地震的可能。路线所在地的鄂西北地区曾发生过一系列中强地震，现今地震活动局部也较频繁，是未来预测中强地震的地区之一。如青峰—襄樊断裂、白河—谷城断裂都属挽近期活动性断裂，白河—谷城断裂东段近几年微震较多。根据湖北省地震烈度区划图可知，勘测区地震基本烈度为Ⅵ度。其中老河口市西北部、丹江口市南部达到Ⅶ度，襄阳县、谷城县和老河口市其他地区为Ⅵ度。鉴于仙人渡汉江大桥为跨越汉江的特大型桥梁，设防烈度选用七度。6、气候路线所处地区属亚热带大陆季风性湿热气候，日照充足，四季分明，无霜期长，多年平均霜日60天，平均结冰日59天，均以一月份出现日数最多，多年平均气温15℃，极端最低气温-17.2℃，历年最高气温可达41℃，冬有严寒，夏有酷热，多年平均降雨量841毫米，最大年降水量为1245毫米，最小年降水量为474毫米，相差2.63倍，本地区年平均风速平均1.5～3.3米/秒，最大风速为17.7米/秒。7、本工程与周围环境和自然景观相协调情况根据路网规划，本项目处于汉口至十堰高速公路中间地段，本段起点处还与襄荆、樊魏高速公路相交，其衔接的情况如下：5本项目通过郜营枢纽互通向北与樊魏高速公路,向南与襄荆高速公路相接，襄荆、樊魏高速公路交汇地段采用的技术标准与本项目完全相同。汉十高速公路随州至襄樊段，采用120km/h设计速度及28米路幅所对应的技术标准，不同的路幅渐变由郜营互通匝道调整，本项目通过郜营互通向东与其终点相接。本项目的终点定在汉十高速公路谷城至十堰段谷城互通匝道的起点处。本项目的路基宽26米，谷城至十堰段的路基宽24.5米，由谷城互通匝道渐变衔接。另外，本项目通过龙王集互通与龙王至石桥公路相连,进而与周边五个乡镇相连；通过仙人渡互通与襄樊至老河口公路相连，并进而与仙人渡镇、老河口市、丹江口市相连。路线在K336+955跨越汉丹铁路（铁路桩号为K378+660），建跨铁路立交桥（与仙人渡汉江特大桥合并）。在选线时尽量顺应地形的起伏变化，做到公路与周围景观相互协调，减少填挖方量；尽量少占农田，避让水土保护良好的地区，减少对原有地形、地貌的破坏；坚持绕行城市、避让乡镇的原则，减少拆迁、避免干扰农田水利设施和农田蓄水工程。重视构造物的设计，在选线时就将汉江特大桥的桥位尽量选择在河道相对顺直、稳定、河床地质条件好、河流较窄的地段，确保不压缩河道，从而避免水土流失。路线穿过的自然沟渠都设置小桥或涵洞，使该地区水流畅通，有利于地面水的排除，同时，重视路基纵向排水设计，及时将水引入自然沟渠，以防止排水沟中的水溢出漫流，对公路沿线的土地造成不利影响。在挖方路段，结合膨胀土的防治,开挖坡度较缓，以防滑塌，所有的填挖边坡均进行了防护和绿化设计,并与周围景观相协调。（三）主要技术指标的运用情况1、设计标准6公路等级：高速公路；地形类别：平原微丘；计算行车速度：100公里/小时；路基宽度：26米（中央分隔带2米）；行车道宽度：四车道2×7.5米；路面类型：沥青混凝土路面；设计荷载：汽车－超20级，挂车－120；桥涵宽度：与路基同宽。设计洪水频率：路基及大、中、小桥涵采用1/100，特大桥采用1/300。立交桥净空标准：⑴跨等级公路：一、二级公路净高不小于5.0米，三、四级公路净高不小于4.5米。⑵汽车通道：宽×高(不小于)8×3.2米；⑶农机通道：宽×高(不小于)6×2.7米；⑷人行通道：宽×高(不小于)5×2.2米；⑸与铁路交叉：按“铁规”和铁路主管局政策性的函件及本路线标准执行；其他技术指标均采用交通部颁发的《公路工程技术标准》（JTJ01-97）及相关规范的规定值。襄十高速公路襄樊至谷城段主要技术指标表表1—1序指标名称单位指标参数1公路等级级高速2设计车速公里/小时1003路线长度公里48.7407544路基宽度M265平曲线最小半径M/处4500/26最大直线长度M`1902.1557平均每公里交点数个0.358平曲线占路线总长%70.27序指标名称单位指标参数9路线增长系数1.01810竖曲线最小半径凸M/处16000/6凹10000/111最短纵坡长度M51012最大纵坡%3.333/113平均每公里纵坡变更次数个1.1914竖曲线占路线总长%47.62、建设规模襄十高速公路襄樊至谷城段，路线总长48.74公里，路线跨越襄阳、老河口、谷城等三个县市。路线总体呈东西走向，起点（桩号K297+800）在襄阳县郜营(伙牌)李食店北，经马集南、龙王集北、赵集北至红河水库西南，走李家染房进入汉江一级阶地，从仙人渡镇北跨汉（口）丹（江口）铁路、（襄）樊丹（江口）公路及汉江至谷城县城北，再跨北河至本路段终点（桩号K346+540.754），途经襄阳县、老河口市和谷城县三个县（市）境，路线全长48.740754公里。按全封闭、全立交的高速公路标准设计。襄十高速公路襄樊至谷城段主要工程数量表表1—2序工程名称单位数量备注一、路基、路面及防护含互通数量1路基土方千立方米7737.3832平均每公里路基土方千立方米/公里158.753路基石方千立方米04平均每公里路基石方千立方米/公里05沥青砼路面工程千平方米766.7566防护工程千立方米107.1867平均每公里防护数量千立方米/公里2.21二、桥梁、涵洞1特大桥、大桥米/座5799.472/3占路线总长的11.9%2中桥米/座319.04/53小桥米/座219.02/584平均每公里桥梁长度米/公里1305涵洞米/道4649.5/1246平均每公里涵洞道数道/公里2.5三、路线交叉1互通式立体交叉处32分离式立体交叉处84通道道88（其中通道带涵）735天桥座206平均每公里通道天桥道数道（座）/公里2.22四、三期工程1防撞波型护栏公里206.892隔离栅公里126.93标志牌块360五、服务设施1服务区/停车区处1/0钟岗服务区/2收费站处23养护工区处1设在老河口互通处4管理分中心处0六、征地、拆迁1征地亩4561.952拆迁平方米11356.44主要工程有仙人渡汉江特大桥，桥梁全长5346米，主桥为100+3*150+100米预应力混凝土连续梁桥，滩桥为40米先简支后连续刚构预应力混凝土组合T梁，引桥为30米先简支后连续预应力混凝土组合T梁。二、设计要点（一）路线设计路线所经地区为平原微丘区，地形较为平坦，但区域内膨胀土分布较为广泛，路线设计重点有以下几个方面：1、注重路线方案比选，提出两段比较线与推荐线位进行同等深9度的研究。2、重视地质选线，尽量避开强膨胀土地段，局部路段结合地质条件，对高填地段将路基方案与桥梁方案进行充分论证比较。3、少占良田，减少拆迁，尽可能使路基土石方填挖平衡。4、路线注重与地形条件相适应，做到平纵配合良好，平纵曲线半径尽量取用较高的指标，各项指标