设计工作报告

 

中交第一公路勘察设计研究院有限公司

设计工作总结

高速公路起点~K15+168段工程已全部完工。该段工程无论在外部几何尺寸还是内在质量上均达到了设计要求，较好地执行了设计意图。设计单位（中交第一公路勘察设计研究院有限公司）同意交工验收。为了让相关单位和各级领导全面具体地了解本路段工程的设计情况，现将本项目设计工作报告如下：

一、 概况

****高速公路工程是**市公路网规划的重要组成部分，是连接****、航空产业园的快速陆路通道，其建设对**发展成珠江口西岸核心城市及区域性交通枢纽、完善**两港集疏运系统及区域综合运输网络等具有重要意义。

（一）任务来源及依据

1、本项目勘察设计招标文件

2、本项目勘察设计合同；

3、本项目工可报告；

4、省发改委《关于****高速公路工程可行性研究报告的批复》（粤发改委[2009]286号）；

5、本项目修编初步设计文件；

6、省交通厅《初步设计评审意见》（粤交基函[2009]779号）；

7、省交通厅《关于****高速公路初步设计的批复》（粤交基[2009]627号）；

8、沿线地方政府有关的函件、文件、规划资料等；

9、交通部部颁现行有关技术标准、规范、规程。

（二）沿线自然地理概况

1、地形地貌

项目走廊带内中段属海湾区平原地貌，地形平坦，起伏小；南段及北段为残留有隆起的残丘和低山丘陵地貌。地形起伏较大，南段相对高差约130米左右，植被发育，自然山坡坡度约20～40；北段地形切割较强，相对高差约150m，植被发育，全线南段及中段河流沟涌较多，地表水系发育，北段仅以鱼塘和水库为主。

2、不良地质

淤泥、淤泥质土在项目区域普遍分布，埋深0～40米，厚度2.1～39.6米，其力学性质差，对路基填方稳定性及沉降较大影响，对摩擦桩有负摩阻的影响，桥基施工中易产生缩径、塌孔等不利影响，本路线范围内无液化砂土及其它不良地质现象。

3、气象水文

项目区域属南亚热带海洋性季风气候，气候温和，夏季潮湿，多台风暴雨，雨量充沛。年平均气温22°C，极端最低气温1°C,极端最高气温37°C，以6～9月最热，1～2月最冷，年平均降雨量1964mm，降雨多集中在5～9月，最大风速记录有29 m/秒和33m/秒（百年一遇）。

项目区域属于西江水系，主要河流有：大门河、鸡啼门水道等。

4、工程地质评鉴

（1）根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）及《****高速公路工程场地地震安全性评估报告》路线区地震动峰值加速度为0.10g，地震基本烈度为Ⅶ度。

（2）滨海平原区：地表覆盖层较厚，分布有深厚软土层、砂层，对路基及桥台填方工程的稳定性和沉降影响较大，基岩中～微风化带埋深较大，岩体多较破碎，岩体中差异风化及球状风化体严重，对桥基设计和施工岩面判断有一定影响。

（3）低山丘陵地貌区：岩体节理较发育，存在不利结构对开挖边坡及隧道围岩稳定性有一定影响。

（三）工程规模

本项目路线长30.316km，全线共设置互通立交5处，分别为机场西互通、三灶互通、红旗互通、乾务互通、金台互通。本项目段共设特大桥15782m/4座、大桥1963.4m/6座，涵洞15道，隧道4867.5m/4座。本次交工范围为起点至K15+168，路线里程15.168Km，互通立交3处分别为机场西互通、三灶互通、红旗互通，特大桥3807m/2座，大桥1059.6m/3座，隧道1881.5m/2座。

全线主要工程数量表

（四）主要技术指标

根据省交通厅对本项目初步设计的批复，全线按双向四车道高速公路标准建设，设计速度100公里/小时，整体式路基宽度26米，分离式路基宽13米，桥梁与路基同宽，汽车荷载等级为公路-I级，设计洪水频率：特大桥1/300、其他（大、中、小桥、涵洞、路基）1/100，地震动峰值加速度g=0.10。其余技术指标按交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2003) 中相应规定采用。

为了提高道路的通行能力和安全性，在不过多增大工程量的前提下，尽可能采用较高的技术标准。本项目具体采用的技术指标见下表。

主要技术指标采用情况一览表

（五）路线走向及主要控制点

1、路线走向

本项目路线总体走向近似南北方向。路线起于****西侧，对接机场西路（省道S272线），改建利用机场西路约3km至眼浪山南侧，设置机场西互通式立交与机场西路相衔接。路线由南向西北设置隧道穿越眼浪山至三灶镇西南侧，上跨三灶镇鱼林路，利用联邦制药厂与中丰田光电科技之间河道间隙布设线位，路线向北，在与金湾大道交叉处设置三灶互通式立交，路线继续向北跨越大门河，在大林山东侧沿双林大道布设线位，在与**大道交叉处设置红旗互通式立交，路线沿双林大道继续向西北方向前进，设置大桥跨越鸡啼门水道后在石狗冲村西侧布设线位，经石狗水库东侧、石狗村西侧、南安村东侧，至乾务镇东南侧与珠峰大道相交叉，设置乾务互通式立交，路线继续向北，在东澳村以西、乾务小学东侧、乾务中学以西布设线位，经东村塘以西，在乾务水库东南向北设置隧道穿越锅盖栋，在**传奇动画科技有限公司东南侧跨越粤西沿海高速公路后，于斗门区田心村设置金台互通式立交与黄杨大道及沿海高速相衔接终止，本次施设路线全长30.354km（以右线计）。

2、主要控制点

起点****、机场西路、眼浪山隧址、三灶镇、联邦制药厂、中丰田光电科技、金湾大道、大门河、大林山、双林大道、**大道、鸡啼门水道、石沟冲村、石狗水库、石狗村、南安村、东澳村、乾务小学、乾务中学、东村塘、乾务水库、锅盖栋隧址、粤西沿海高速、黄杨大道、**传奇动画科技有限公司及终点田心村等。

二、 设计要点

（一）路线设计

1、总体设计原则

用合理的投资修建一条生态环保、技术先进、指标均衡的高速公路，除严格执行《公路路线设计规范》外，还应结合本项目特点，认真领会《公路勘察设计典型示范工程咨询示范要点》精神，并在此基础上确定本项目的设计指导思想。

（1）坚持以人为本，树立“安全至上”的理念

把安全放在首位，采取一切有效方法和措施，保证公路设施自身安全、车辆行驶安全以及行人安全等。

（2）坚持人与自然相和谐，树立尊重自然、保护环境的理念

应本着“不破坏就是最大的保护”的原则，在尊重地区特性的前提下，将公路自身的平纵线性、路基宽度、构造物及沿线设施等与沿线自然特征及人文景观融为一个有机整体。

（3）坚持可持续性发展，树立节约资源的理念

在路线方案研究中，结合用地情况和占用农田情况进行多方案论证、比选，在工程量增加不大的情况下，应优先选择能够最大限度节约耕地、保护土地资源的路线方案。

（4）坚持质量第一，树立让公众满意的理念

公路建设应有利于社会进步和发展，对社会环境有重大影响的部位，应根据可持续发展原则进行方案论证，尽量少干扰居民村落及学校，保护名胜故迹等人文景观，促进社会经济发展。

（5）坚持合理选用技术指标，树立设计创新的理念

路线平纵技术指标的合理运用在本项目显得十分重要，贯彻《公路勘察设计典型示范工程咨询示范要点》的精神，重点作好路线总体设计和路基设计。

（6）坚持系统论的思想，树立全寿命周期成本的理念

在设计方案确定中，树立全寿命周期成本的理念，不盲目以前期投资控制工程方案，不追求工程造价的节省。

2、路线设计原则

本项目路线线形设计结合路网规划、城市规划、地形、地貌、地质、水文等条件，在满足各种规划及交叉净空要求前提下，充分考虑公路功能、安全、经济以及环保因素，尽可能做到平、纵、横的协调统一和沿线自然环境的有机融合，具体设计原则如下：

（1）本项目所处区域经济较发达，沿线各种规划、厂房、居民地、水利、公路等设施密集，部分路段线路大范围调整余地不大，路线设计应以局部精细化设计为主，灵活运用指标减小与现有建筑物、规划的干扰，以减小拆迁和避绕重大设施。

（2）根据项目特点及难点，项目路线方案的研究以解决原初步设计选址线存在的或出现的矛盾冲突为出发点，从减小干扰、减小拆迁、节约用地、降低项目实施难度、降低工程造价等方面拟定比选方案。

（3）路线布设时，一般应满足区域经济、村镇、区域路网、水利水电设施等规划的要求。尽可能减少对地块、地形、厂区、居民区、村庄的分割，少占耕地、鱼塘，减少拆迁，远离环境敏感区，最大限度地减轻噪声、废气对居民生产生活的影响。

（4）合理地运用路线平、纵面技术指标，设计中注重平、纵线形的配合，力求路线平面顺适，纵坡连续均衡，横向合理，视觉良好，使行车安全舒适。互通式立交区和大型构造物前后一般采用较高的平、纵面技术指标；受地物限制走廊空间狭窄受限、地形狭窄、自然横坡陡的路段根据实际情况采用相对低的技术指标。

（5）路线线位由平、纵、横三面综合设计确定，避免路线过于迂回弯曲。

（6）尽量使公路线形、桥涵、隧道、立交和沿线设施与自然景观协调。对周围环境实行“最大限度保护的原则”，减少人工痕迹，尽可能地减轻工程实施对环境造成的影响。

（7）严格控制填挖高度，尽量避免大填大挖，减少对环境的影响。

（8）勘察设计中重视工程地质选线，路线布设尽量绕避软土及鱼塘、不稳定边坡等不良地质地段。

（9）勘察设计中重视大桥、隧道、互通式立交等大型构造物的选址论证，充分考虑构造物的场地条件及施工条件，减少工程建设难度，降低工程投资。

3、平纵面设计

本路段采用双向四车道高速公路技术指标，设计速度100km/h，整体式路基宽度26m，分离式路基宽13m。为了提高道路的通行能力和安全性，在不过多增大工程量的前提下，尽可能采用较高的技术标准。

针对本项目部分路段地形复杂、地面横坡较陡的特点，在纵面设计结合横断面、土石方平衡等综合考虑，在满足设计水位、被交路净空等要求的前提下，采用适度的技术指标，尽量降低填挖高度，以减少对自然景观的破坏。

对全线的纵断面结合被交道路净空、互通式立交设置、构造物建筑高速、最低填土、边坡高度等情况，进行了全线的优化调整。同时考虑到本项目设计速度为100km/h，在工程规模增加不大的情况，尽量增大竖曲线的取值，以满足视觉最小半径的要求。

 优化后纵断面共设变坡点27个，最大纵坡2.98％/1处，坡长800米，最小竖曲线半径：凸型为16000/1处；凹型为10000/1处，竖曲线占路线总长29.61％。

（二）路基、路面及防护排水设计

1、路基

（1）路基标准横断面

全线按双向四车道高速公路标准建设，设计速度采用100公里/小时，整体式路基宽度26米，其中行车道宽2×7.5米，中央分隔带2.0米，左侧路缘带宽2×0.75米，硬路肩宽2×3米（含右侧路缘带宽2×0.5米），土路肩宽2×0.75米。分离式路基宽13米，其中行车道宽2×7.5米，左侧硬路肩宽1.0米（含右侧路缘带宽0.5米），右侧硬路肩宽3米（含右侧路缘带宽0.5米），土路肩宽2×0.75米。

（2）路基边坡

一般路段路基填方边坡自上而下边坡小于10m，边坡坡率为1:1.5；边坡大于10m，在8m处设2m宽平台，8m以下边坡坡率为1:1.75；边坡大于20m一般采用填石路基（隧道弃渣填筑），进行特殊设计。

路堑主要根据不同路段的岩土性质、水文条件、边坡高度等并结合本地区防护工程经验后进行设计。边坡高度小于10m，一般采用一级边坡；大于10m，采用台阶型边坡，边坡平台宽2.0m，平台上设截水沟，每级高度8m。路堑边坡坡率根据岩性及风化程度取1：0.７5 ～ 1:1.5。坡脚设置碎落台，有条件路段碎落台宽2.0m；岩质坚硬，挖方困难的稳定边坡段碎落台宽1m。

（3）路基防护

填方边坡：一般路基段根据边坡高度坡面采用三维网植灌草防护、窗式衬砌拱骨架植草防护；桥头路基后侧5~10m采用预制混凝土空心六棱块植草防护。

挖方边坡：（1） 对于一般土质或全风化花岗岩挖方段，当挖方高度H≤8m采用三维网植草防护，8m<H≤10m采用骨架植草防护；当H＞10m,边坡在8m处分级，设2m宽平台，下部采用骨架植草防护，上部采用三维网植草防护；（2）对于一般石质挖方稳定边坡：风化强烈段采用骨架植草防护，风化较弱段采用挂铁丝网喷混基材植被防护。

（4）支挡工程

为收缩填方坡脚，减少占地或加强陡坡路堤稳定性，设置挡土墙。对于山体斜坡段，主要采用M7.5浆砌片石仰斜式挡墙收缩坡脚；对于过城镇及互通立交范围，主要采用包裹式加筋式挡墙，墙面坡率1：0.5~1：0.75，可植草绿化。

（5）软土路基

1）一般填方路段处理措施：

① 软土层厚度D＜3m时，采取挖除换填碎石土或隧道弃渣处理；

② 软土层厚度D≥3m时，如软土排水性较好，压缩性较低，计算沉降量小于30cm的路段采取填土预压处理；反之，则采取袋桩砂井填土预压的处理

2）桥头、涵洞、通道基底以及路基拼宽路段：

①软土层厚度3m≤D≤9m，采取水泥搅拌桩加固地基处理；

②软土层厚度9m＜D≤20m，采取塑料套管砼桩（TC桩）处理。以处理桥头1200m2、12m深软土与水泥搅拌桩比较：（a）水泥搅拌桩，间距1.2m，水泥搅拌桩总长15210m，单价29元/m，共需441090元；（b）TC桩，间距1.4m，总长9900m，单价44元/m，共需435600元。有关TC桩详细技术资料见附件。

③软土层厚度D＞20m采取预应力砼管桩（PHC桩)处理，主要应用于小林互通内深厚软基。

3）本项目除小林互通外，其它段落软土厚度埋深一般小于12m，处理较简单。小林互通软土深厚，最深处达34m，且桥梁、老路穿插切割路基，连续路基长度较短，处理较复杂。对于本区软基，结合现状，处理思路主要如下：优先考虑采用复合地基处理但考虑到复合地基处理造价昂贵，在工期条件允许（路基施工期大于1.5年）下，可考虑采用砂井超载预压处理。以探孔编号为“BK0+278小林”进行计算，该处软土层底厚25.2m，软土厚度21.8m，采用1.2m间距，26m深砂井预压1年，预压高度5.4m，基准期内沉降值为76cm，工后沉降2.9cm。小林互通软基处理方案造价比较见附表1。

 （6）取土、弃土方案

1）取土 本项目桥隧比大，路基填方量较少，隧道弃渣多，且沿线分布有4个既有取土点，均为当地基础建设开山取土形成，目前仍可取土，土质、数量及分布地点可满足路基需求。全线路基填料以利用挖方及隧道弃渣为主，仅个别段落土方纵向运输困难段需自既有取土场借土。

2）弃土 全线有两个特长隧道，隧道两头仅有小段路基，隧道弃渣无法消化，且弃渣远运废弃也相当困难，因此，主要依地形就近弃土。本次外业调查，根据沿线地形及当地发展现状设置了四个弃土场。弃土完毕后，需对弃土堆进行复垦或绿化。

2、路面结构

（1）改建路段

本段公路为水泥砼路面，修建于90年代中期，既有路幅宽40m，组成为16m行车道+8m宽中央分隔带+16m行车道。

为确保老路改建基础资料准确，在初步设计检测的基础上，施工图阶段又委托**市交通工程质量监督检查站对老路基层顶面回弹模量、接缝传荷系数及路面结构参数等指标进行了加密检测，并对老路错台及断板情况进行了全面调查，详见《老路改建段病害调查表》。施工图检测结果与初步设计检测结果主要指标均比较接近，重复性较好。通过对检测结果的分析，及外业阶段对水泥混凝土路面现状调查，本段水泥混凝土路面的承载能力，接缝传荷能力和表观特性较好。

根据以上检测及调查结果，并结合机场西路已加铺沥青路面段施工方案，本次改建路面结构采用如下型式：

上面层：4.5cm厚SBS改性沥青混凝土（AC-16C）

下面层：5.5cm厚中粒式沥青混凝土 （ＡＣ-20C）

调平层：≥8cm的ATB-25沥青碎石调平层

老路顶部：50cm宽APP沥青油毡封缝

（2）新建路段

经分析计算，本路段沥青混凝土路面设计年限内一个车道的弯沉设计累计当量轴次为1.99×107次，路面设计弯沉值为0.208mm 。结合《广东省公路路面典型结构应用技术指南》、广清高速公路新华至银盏段路面结构层厚度及进行路面结构分析计算，本项目路面采用如下结构型式：

主线路面结构

上面层：4.5cm厚中粒式改性沥青混凝土（AC-16C ）

粘层：改性沥青防水粘结层

中面层：5.5cm厚中粒式改性沥青混凝土（AC-20C）

粘层：乳化沥青粘结层

下面层：8cm厚粗粒式沥青混凝土 （AC-25C）

下封层： 0.8cmSBS改性热沥青同步碎石下封层

上基层：18cm 4.5MPa水泥稳定级配碎石

下基层：18cm 4.0MPa水泥稳定级配碎石

底基层：18cm 3.5MPa水泥稳定碎石

垫层：15cm未筛分碎石

匝道路面结构

匝道与主线采用相同的路面结构

收费站路面结构

面    层：30cm水泥混凝土

下封层： 0.8cmSBS改性热沥青同步碎石下封层

基    层：20cm4.5MPa厚水泥稳定级配碎石

底 基 层：20cm3.5MPa厚水泥稳定级配碎石

（3）老路路面加宽过渡方案

互通区既有老路加宽段仍采用与原有路面形式相同路面。对于水泥砼路面：在既有水泥砼板块加宽侧每40cm进行钻孔设接缝拉杆，然后铺设加宽路面。新铺水泥路面与既有水泥板之间设1.2m过渡段。加宽路面采用以下结构型式：

水泥砼老路加宽路面结构

面    层：26cm水泥混凝土

下封层： 0.8cmSBS改性热沥青同步碎石下封层

基    层：20cm4.5MPa厚水泥稳定级配碎石

底 基 层：20cm3.5MPa厚水泥稳定级配碎石

互通匝道沥青路面与水泥砼路面在匝道与主线分流鼻端处分界。

对于粤西沿海高速老路路面加宽采用与主线相同结构型式，并于路床顶面及加铺基层顶面分别铺设土工格栅及防裂玻纤格栅后加铺沥青砼面层。

（4）隧道路面

长隧道路面结构（进出洞口300m范围外）采用水泥混凝土路面，其路面结构为：30cm厚C40混凝土路面

短隧道及长隧道进出洞口300m范围内采用沥青混凝土复合路面结构，其路面结构为：4.5cm厚中粒式沥青混凝土（AC-16C）+5.5cm厚中粒式沥青混凝土（AC-20C）+1cm橡胶沥青应力吸收层SAMI+玻璃纤维格栅+24cm 的C40混凝土面板

（5）桥面铺装

桥面铺装沥青砼面层结构型式为：

4.5cm厚中粒式改性沥青混凝土（AC-16C ）

粘层：改性沥青防水粘结层

5.5cm厚中粒式改性沥青混凝土（AC-20C）。

桥面防水粘结层：二阶反应型桥面防水粘结剂

3、路基、路面排水

（1）一般路段路基排水

路基排水系统由边沟、排水沟、截水沟、急流槽、天然河沟等组成。

1）、路堤边沟：山区段填方路基一般均设置80×60浆砌矩形边沟；对于平原区部分排水困难的路段以及互通立交区匝道圈内，采用浅碟形生态边沟。

2）、路堑边沟：沿线采用三种型式路堑边沟：

①山前平原区，路基平挖或浅挖且挖方路段短、汇水面积较小的土质路段采用浅碟生态型边沟（B式）；

②微丘区：对于地形稍有起伏，土质或全风化岩石挖方且汇水面积较大段主要采用浅蝶型暗埋盖板边沟（C式）；

③山岭区：对于挖方较深、汇水面积大的岩质路段，采用盖板式明沟（A式），盖板设计成能承受车辆荷载；

3）、截水沟：路堑顶部及边坡平台设置截水沟，平台截水沟尺寸40×40cm；山坡截水沟尺寸60×50cm；

4）、急流槽及排水沟：填方边坡汇流出口、填挖交界纵坡比大于1：5段、中央分隔带超高段集水井横向排水管出口填方侧设置急流槽；边沟或截水沟连接自然沟段设置排水沟或急流槽。排水沟尺寸一般采用80×80cm.。

5）、路基排水原则上不与农田灌溉、鱼塘相干扰。

（2）一般路段路面排水

1）填方路段：路面排水采用设置路缘石拦水带集中汇流至路缘石开口处，经边坡急流槽排至路堤边沟，边坡急流槽沿路线纵向每40m设置一道；

2）挖方路段：路面水由路拱自然漫流至边沟，汇入填方路堤边沟由排水沟或急流槽引入到路基范围以外。

（3）土路肩排水

一般填方路段：每50cm(缘石长度)设置横向φ40mmPVC管；一般挖方路段：A型边沟挖方路段设置纵向碎石盲沟，每2m设置φ50mmPVC横向排水管；B型及C型边沟挖方段每50cm(缘石长度)设置横向φ40mmPVC管。

（4）中央分隔带排水

对中央分隔带内部积水，设置碎石盲沟，并通过φ100mm双壁波纹管横向排出，横向排水管间距每40m设置一道，水流通过边坡急流槽排入路堤边沟。

（5）超高路段排水

为防止超高路段外幅路面水横向漫流穿过内幅路面，在与超高段外幅路面相连接的中央分隔带内设置混凝土纵向排水沟，将路面水汇集于集水井中，通过横向排水管，引排至边沟或排水沟内，集水井每30～50m设置一个；其它排水系统同正常路段。

（三）桥涵设计

1、工程概况

全线共设特大、大桥17759.2m/10座，涵洞16道。桥梁根据上部结构主要划分为装配式预应力混凝土连续箱梁、预应力混凝土现浇箱梁、变截面混凝土连续刚构。本次交工范围内包括特大桥3807m/2座，大桥1059.6m/3座。

2、主要技术指标

（1）设计荷载：公路—I级。

（2）桥面宽度：与路基同宽，2×（0.25+11.5+0.5） m，上下行为独立桥梁。

（3）地震动峰值加速度0.1g。

（4）设计洪水频率：大、中、小桥涵洞1/100。

3、主要桥梁简介

（1）机场西路高架桥

该桥长度主要受桥头填土高度、被交路及木头冲水库溢洪道位置控制。该桥起点位于机场西互通内，终点段与眼浪山1＃隧道进口相接。

左线桥跨布置：3×30m+4×30m，均为变宽度现浇连续箱梁，桥长218.2m。

右线桥跨布置：（3×30m）预制箱梁+（4×30m）现浇箱梁+（4×30m）预制箱梁，桥长338.2m。

该桥下部构造采用柱式墩、桩基础，肋板台、桩基础。

（2）金湾大道高架桥

本桥在前1.8km范围内主要受鱼林路、园南路、月光路（共线）、金湾大道以及机场西路等重要控制点限制，桥梁方案选择较为复杂；在K8+800至终点段主要跨越鱼塘等农林经济区。

桥梁起终点：左幅：ZK07+036.628～K09+381.800，全长2345.3m

            右幅：YK07+013.028～K09+381.800，全长2343.3m

该桥左幅上部构造采用(27.4+2×30+27.4)(等宽现浇)+4×26.8(变宽现浇)+3×3×25(变宽现浇)+5×25(预制)+4×25(预制)+3×30(预制)+3×25(预制)+40+65+40(等宽现浇)+4×4×25(等宽预制)+2×4×25(变宽现浇)+3×26.7(变宽现浇)+40+65+65+40(等宽现浇)+4×23.8(等宽现浇)+5×25(等宽预制)+3×4×25(等宽预制)的预制和现浇相组合的预应力箱型梁；

右幅上部构造采用(27.4+2×30+27.4)(等现浇)+4×26.5(变宽现浇)+3×25(变宽现浇)+4×25(变宽现浇)+3×25(变宽现浇)+2×4×25(预制)+3×30(预制)+3×25(预制)+40+65+40(等宽现浇)+4×4×25(等宽预制)+2×4×25(变宽现浇)+4×23.8(变宽现浇)+40+65+65+40(等宽现浇)+3×26.7(等宽现浇)+5×25(等宽预制)+3×4×25(等宽预制)的预制和现浇相组合的预应力箱型梁。其中，主跨65m的为变截面连续箱梁，其余均为等截面箱梁。

该桥下部构造主要采用柱式墩、主跨65m的变截面连续箱梁采用花瓶型实体墩。由于全桥所处地质条件较差，桥梁基础均采用桩基础，肋板台。

（3）大门河大桥

大门河属人工变迁废弃河道。原有主河道已无水流条件，被地方改为鱼塘，桥位下游约400m的主河道被小林589县道拦腰截断，上游约500m的主河道被人工堤坝截断。

该桥左幅桥：6×30(预制)+4×5×30(预制)+2×5×25(预制)+4×25(预制)+（16+25+2×16）(等宽现浇)+4×25(预制) 的预制和现浇相组合的预应力箱型梁，桥长1310.8m。

右幅桥：6×30(预制)+4×5×30(预制)+2×5×25(预制)+4×25(预制)+（2×16+25+16）(等宽现浇)+4×25(预制) 的预制和现浇相组合的预应力箱型梁，桥长1310.8m。

该桥下部构造主要采用双圆柱式墩。由于全桥所处地质条件较差，桥梁基础均采用桩基础，肋板台。

（四）隧道设计

1、 工程概述

全线设置眼浪山一号(双洞，单洞合计长2910m)、眼浪山二号(双洞，单洞合计长853m)、锅盖栋一号(双洞，单洞合计长396m)、锅盖栋二号(双洞，单洞合计长5576m)隧道4座。本次交工范围内包括眼浪山一、二号隧道。

2、隧道平面及纵断面设计

****高速公路工程，由****至黄杨大道，路线方案是在初步设计修编文件的基础上，依据初步设计审批意见进行优化确定，第一合同标段设分离式隧道2座（左右洞），即眼浪山1号隧道长和眼浪山2号短隧道。在眼浪山1号隧道设车行横通道1处、人行横通道4处。

隧道平面布置主要服从路线总体走向，在综合考虑线形指标及工程造价的前提下，主要考虑隧道进、出洞口条件、隧址区工程地质条件等因素；隧道纵断面设计综合考虑了隧道长度、主要施工方向、排水、排气、洞口位置以及隧道进、出口接线等因素。隧道长度、平、纵面指标见表下表。

隧道路线平、纵面一览表

3、隧道横断面设计

隧道横断面按《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）和《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）设计。隧道建筑限界采用单洞净宽11.4m，限界宽度为为：10.75 m（0.75+0.5+3.75×2+0.75+1.0），建筑限界高度5.0m。

隧道内设双侧检修道。内轮廓设计时考虑结构受力良好、空间利用率高，有仰拱段隧道衬砌断面内轮廓采用六心圆方案。隧道净空、横断面组成除满足行车净空要求外，还考虑到通风、照明、消防及其它运营管理设施所需空间，隧道净高7.4m。隧道横断面最大可满足4%的路面超高。

4、隧道洞口及洞门设计

在选线过程中，隧道洞口应避开滑坡，洞口岩堆等不良地质外，应力争路线与洞口地形正交或成较大交角，尽量减少洞口浅埋偏压，本着“早进晚出”的原则，并结合隧道进出口地层、地形特征及开挖坡面稳定、洞口排水、隧道与洞外结构物的衔接情况，最大限度降低

隧道洞口边仰坡开挖高度，保持原山坡的稳定，减少对洞口自然景观的破坏，确定相应的洞口位置。隧道洞门形式应根据地形、地质、水文条件并考虑边坡及仰坡的稳定，从保证施工和运营安全出发，在保证结构安全的前提下、力求工程经济并适当考虑美观和与周围环境相协调。同时也考虑结合地形的整体美化效果，隧道洞门采用削竹式和端墙式，对于洞口较差围岩段进洞采用管棚注浆预加固。

削竹式洞门坡面采用客土喷播植草，使隧道洞口段尽量与周边环境相协调；端墙式洞门端墙采用灰质毛面花岗岩饰面。隧道边仰坡防护均采用绿化处理，其中，在岩石风化层中，边坡采用喷混植生；土层中时，边坡采用客土喷播。仰坡防护采用客土喷播，明洞顶在回填耕植土上种植草皮绿化。具体各隧道洞门设计详见各隧道设计说明及设计图。

隧道洞口设计表

5、隧道衬砌支护设计

（1）明洞衬砌

 各隧道洞口段结合地形、地质情况设置了长度不等的明洞，明洞采用整体式钢筋混凝土结构。衬砌结构按照正压（A型）和偏压(B型)两种结构规格。

（2）一般暗挖段衬砌

隧道暗洞衬砌均按新奥法原理设计和施工，支护体系结构均为复合式衬砌，即以锚杆、喷射混凝土、钢拱架、格栅钢架等为初期支护，二次衬砌采用模筑混凝土或钢筋混凝土，并在两次衬砌之间敷设土工布及防水板。衬砌结构参数设计以工程类比法为主，结合构造要求，根据围岩类别和洞室埋深条件拟定相应的支护类型，再通过必要的理论分析计算（有限元法、荷载-结构法）等进行校核，合理确定支护体系的各种参数。各类围岩复合式衬砌支护参数见下表。

                

隧道围岩复合式衬砌支护设计参数表

 

（3）小净距段隧道支护设计

                   隧道围岩复合式衬砌支护设计参数表

6、防排水工程设计

隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全。

（1）洞口防排水

结合具体地形在隧道进出口端洞外边、仰坡外一定距离设隐形截排水天沟与路基排水系统相衔接形成隧道洞口地表完善的防排水系统。隧道外水不得经隧道排出，为防止洞外水流入隧道，当出口端为上坡时，将隧道外侧沟作成与线路纵坡相反的纵坡，坡度不小于0.3%，并在距洞口2m处设置横向截水盲沟一道。

（2）洞身防水

隧道防水系统主要由衬砌结构混凝土自防水、外贴式防水层和结构缝（包括施工缝、变形缝等）防水三种综合防水措施，具体详述如下：

1）隧道模筑衬砌混凝土采用防水混凝土，防水混凝土的抗渗等级不低于S8。

2）拱墙初期支护与模筑衬砌之间设防水层。防水层采用XLT的HDPE立体防排水隔离板及无纺布，无纺布质量为350kg/m2。

3）隧道衬砌变形缝设中埋式钢边橡胶止水带及背贴式止水带止水，施工缝设遇水膨胀橡胶止水条及橡胶止水带止水。

4）二次衬砌拱顶预留φ50钢丝扣管对衬砌拱顶回填注M20水泥砂浆，钢丝扣管按纵向间距5m一道预留。

（3）洞身排水

1）隧道内采用雨污分流排水模式。一般隧道段的排水系统主要由衬砌背后纵、环向排水盲管、路两侧洞内排水边沟组成完整的排水系统，具体详述如下：

① 隧道内路面低侧路缘带下设双层排水沟，上层排水边沟排泄隧道内消防和清洗用水（污水），排水边沟采用φ219的镀锌无缝钢管，该排水边沟纵向每20m设边沟检查井（沉沙井）一座；下层排水沟与道路另一侧沟均用来排隧道内渗水（清水）。

② 隧道防水层和喷射混凝土间设环向排水盲管，纵向按10m一道设置，当渗水量较大或有股水集中流出时根据水流大小，并排增设1～3根环向排水盲管。

③ 在隧道两边墙脚防水层和喷混凝土间各设一根2φ50HDPE双壁打孔波纹纵向盲管排水，纵向贯通，其纵坡与路线纵坡一致。

④ 纵向每隔20m设一道2φ50横向导水管（HDPE双壁无孔波纹管）将纵向排水盲管内水汇集至路两侧排水沟内。

2）洞口明挖段隧道拱部衬砌外侧设外贴式防水层，洞顶填土表层设粘土或其他隔水层，洞顶设截、排水系统，靠山侧边墙顶及边墙后设纵、竖向盲沟。

7、隧道内装饰设计

隧道选用专用防火涂料，涂料要求耐火极限2h，采用HC升温曲线试验时，距混凝土表面25mm处的钢筋温度≯250℃，混凝土表面温度≯380℃。

为了隧道装饰美观和便于墙面冲洗，在防火涂料抹平后，隧道边墙两侧检修道上5m范围再均匀刷涂有色罩面漆1mm厚。

8、现场监控量测

现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一，也是本次衬砌结构采用信息化设计的重要组成内容之一。通过施工现场监测可以掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度，保障施工安全，为评价和修改初期支护参数，力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据。

根据本次项目中隧道具体条件，建议施工中进行以下量测项目：

（1）地质超前预报

本标段隧道为短隧道，通过施工时在掌子面打水平超前地质钻孔，开展隧道地质超前预报工作。

（2）隧道围岩变形量测

通过洞内变形收敛量测来监控洞室稳定状态和评价隧道变形特征。该项属主要量测项目，包括净空收敛量测、拱顶下沉量测和围岩内部位移量测。

（3）应力~应变量测

采用应变计、应力盒、测力计等监测钢拱架、格栅支撑、锚杆和衬砌受力变形情况，进而检验和评价支护效果。

（4）围岩稳定性和支护效果分析

通过对量测数据的整理与回归分析，找出其内在的规律，对围岩稳定性和支护效果进行评价，然后采用位移反分析法，反求围岩初始应力场及围岩综合物理力学参数，并与实际结果对比、验证。

（五）立体交叉工程设计

1、 互通立交分布及设置情况

全线共设置互通式立体交叉5 处：机场西互通、三灶互通、红旗互通、乾务互通和金台互通。本项目互通式立体交叉设置情况见下表。

互通式立体交叉设置一览表

本次交工范围内包括机场西互通、红旗互通。

2、互通式立交设计

（1）机场西互通式立交

采用西部沿海高速至机场西路的右转匝道右侧汇入的变异A型大喇叭。

 （2） 三灶互通式立交

采用菱形方案。

 （3）红旗互通式立交

设计推荐的方案一（两环形匝道对角布置的混合式方案），并局部优化了匝道的平、纵面线形。

三、 施工期间设计服务情况

后续服务是勘察设计工作的延续，是为业主服务的重要环节，是设计单位对工程建设标准履行监督职责，共同保证工程建设质量，控制工程造价，提高工程投资效益的重要途径。我院非常重视本项目设计后续服务工作，自本项目20##年底开工以来，及时委派了桥涵、路基路面、隧道及地勘等专业3名技术骨干担任设计代表，全方位地为业主服务，严格恪守承诺，热情服务。

由于本项目建设环境比较复杂，造成了一定的设计变更，设计代表组尽心尽责，主动加班，按时保质保量地完成设计变更任务。

针对本项目重大或技术复杂项目设计变更，我院及时委派院内有关专家多次赴工地现场解决了工地上出现的技术问题，对本工程的顺利实施起到了关键作用。

四、 设计变更情况

（一）主要设计变更理由

机场高速里程全长达30余公里，本次分段交工验收里程为K0+000～K15+168，我院承担全线互通、服务区、改建段、改路等相关设计，10余座桥梁设计（本次验收范围包含6座），另加地勘、绿化、环境工程等设计内容，设计任务十分艰巨、设计周期相当紧张，如此巨大的一个工程项目的设计有一点纰漏与差错是在所难免的，同时因沿线农业发达，地方村镇人口密度大，地方维权意识增强、地方利益呼声日益高涨是最为主要的变更原因，部分施工单位对施工质量控制欠严、个别地方调查基础资料不详细、沿线征地拆迁协调工作难度巨大、业主对项目工期进展要求等因素导致项目沿线发生设计变更。

全线主要变更内容大致可分为以下几类：

1、沿线存在局部占地红线不足情况，存在补征公路用地变更；

2、K2+180～ZK3+700（YK3+700）、K11+173.2～K12+245.588段两处路线纵坡调整；

3、全线路基挖方边坡根据实际进行防护设计变更处理；

4、沿线软基处理根据工期要求对原设计方案进行调整；

5、全线路基改桥梁2处：K11+073.2～K11+173.2;K12+245.858～K12+575.858;

6、鱼林隧道小里程侧明洞延长9.5m，龙塘二号大桥左线桥减少一跨30m；

7、根据逐桩钻补充地勘资料及现场岩样调整全线桥梁桩长设计变更；

8、沿线大量的通道、涵洞移位及新增变更；

9、沿线重要改渠、改路设计变更，线外三改工程设计变更。

10、沿线隧道根据现场岩层类型对多处断面支护形式进行调整设计变更。

（二）设计中存在主要问题的变更

1、 路线设计方面

（1）占地红线设计精度不足，导致全线存在一些的二次征地变更；补充征地主要集中在桥台锥坡、部分挡土墙取消及互通匝道线形调整位置后；

（2）线外三改工程设计不够完善，没有充分了解当地村民需求，导致一些的新增改路、改渠变更；主要线外工程变更为弯弓河加大流水断面的改渠变更；

2、路基、路面设计方面

（1）软基处理原设计遗漏较多（涵洞基底），原设计的软基处理方案预压期较长，不满足业主要求的工期导致该部分变更较大；

（2）对老路改建段范围纵坡进行调整降低，采用直接加铺方案，节约造价，减少工期。

（3）因沿线地质构造多样复杂，孤石众多，地质结构突变情况多处存在等不可控制因素，导致沿线出现大量边坡施工单位不能按原设计成形，导致根据现场成 形后的边坡重新进行防护设计。

（4）为减低工程造价、加快施工进度，取消了部分挡土墙，具体取消的段落为三灶互通DK0+180～DK0+224.71路线左右两侧钢筋混凝土悬臂挡墙。对于横向很陡半填半挖路段为保证路基稳定，减少填方，增加了部分挡墙，具体增加的段落为机场西互通BK0+440～BK0+535路线左侧。

3、 桥涵设计方面

（1）施工图外业调查阶段对路线水系、道路交通体系、生产灌溉等进行了深入的调查，并就涵洞、通道、改渠及改路与地方进行充分协调，并签订了相关协议。施工过程中出现一些的地方要求改移涵洞位置等情况，加之施工图外业调查仍存在遗漏等现象，造成一些涵洞排水设计有误、地方重要灌溉渠遗漏、设计构造物与实际要求不符、地方道路遗漏等问题，导致大量涵洞及通道变更设计，以满足地方要求。

（2）沿线地勘存在不足，由于当地村民阻工，施工定测阶段部分鱼塘范围、农田范围不让进去勘探，导致桩基长度变更比较多。

（3）为配合业主对项目工程进度要求，服务业主，我们调整优化1联现浇箱梁（2*20+30+20m）修改为20m、30m装配式预应力混凝土小箱梁、根据地方规划道路调整一联现浇箱梁的孔跨布置，同时减少一跨30m预制小箱梁，调整后由一次张拉改为二次张拉、为满足当地政府要求对大门河高架桥大里程台延长100m（增加一联4×25m预制小箱梁）、鸡啼门特大桥小里程台侧延长330m（增加三联，分别为：3×30+4×30+4×30m）设计方案；

（4）因设计定测阶段对主线范围各类管线、污水井调查不够详细，现场各类管线错综复杂，且拆迁难度大、费用高、周期长，为响应业主要求，节约造价与工期，对数根桩基进行桩位调整以避开管线及数座桥梁桥台锥坡因原地形破坏处理变更；

（5）因施工质量控制不严等原因造成的工程事故处理变更设计；

（6）设计中存在的部分差、漏、错、碰等错误进行修正设计。

4、互通式立交设计方面

（1）机场西互通：由于该互通A、B、C与既有机场西路（水泥砼路面）顺接，本项目施工图设计为20##年，该互通A、B、C匝道与既有路衔接施工于20##年底开展，时间差较大，施工复测时发现衔接处实际原路面标高与设计标高有点出入，故对衔接段范围的设计标高进行微调，以保证新旧对接；

（2）三灶互通：该互通跨越金湾大道（一级公路，时间时速80km/h）。设A、B、C、D四条匝道与金湾大道相接。在衔接拼接范围各种管线众多（前期拆迁没有到位，导致二次拆迁时间久，费用大，不满足工期要求），应业主要求，为满足工程现场需要对该四条匝道加、减速车道及管线范围内结构层厚度进行调整设计。

（3）红旗互通：红旗互通被交道路为**大道，在被交路左侧红旗互通匝道路基、桥梁范围有一天然气管道，该管道走向平行**大道。施工图设计时未考虑对该管涵的保护，且改签费用巨大，产权单位坚决不同意，要求机场高速对该管涵进行保护后施工，应业主与产权单位的要求，我院对该管涵进行加固保护变更。

5、隧道设计方面

（1）因沿线地质构造多样复杂，地质结构突变情况多处存在等不可控制因素，根据现场开挖断面掌子面岩层情况，由四方确认，对隧道断面多处支护形式进行调整变更。

（2）眼浪山二号隧道小里程侧进口因施工过程中洞顶坍塌，经过多次专家会，为保证洞口永久安全，进行明洞加长设计变更。

（3）眼浪山一号隧道进口施工根据现场边坡结构，保证不大量破坏山体稳定及原生态绿化，进行提前进洞，明洞长度减少5m，暗洞长度相应加长5m的设计变更，并相应对洞顶仰坡的防护及绿化设计进行调整。

（三）主要设计变更

机场高速项目施工2年多以来，发生的主要变更详见下表。

****高速公路主要设计变更一览表

五、 总结

高速公路建设是一个多专业、多角度、多系统紧密衔接不可分割的整体，而一个良好的设计则是高速公路顺利建设的前提，从设计经验中不断吸取教训，改进完善设计是我们的责任与义务，针对我院的设计文件特性结合本项目的现场实际情况有以下设计体会：

（一）设计方案应深入考虑施工可实施性，设计方案尽可能采用施工简便、技  术成熟、可流水线批量生产及有利于施工质量系统控制的方案。

（二）加强对项目地质情况勘探，尽可能的揭露路基填、挖方、桥梁、通涵等构造物地质情况，避免出现大的不良地质遗漏，在高速公路施工期间，亦应当结合实际情况补充勘察地质构造，以利于结构安全。

（三）加强测量控制精度，细化路线占地红线设计，酌情考虑线外用地。

（四）加强路基挖方边坡特性设计，针对不同的挖方地质情况采用不同的坡率设计及边坡防护设计。

（五）设计阶段应多作方案比选，从施工难易、工程造价、工程进度、地方利益、后期养护等方面慎重考虑最优的设计方案，对于重大设计变更亦应坚持多方案设计比选，充分论证优化，以加快进度降低造价。

（六）桥梁设计坚持足够桥长，不应盲目缩减桥孔，以避免陡坡桥台处理及高、大、宽锥坡的出现。

（七）应重视设计文件的核对工作，避免设计图纸中的错、漏、碰、缺等问题，并加强各专业之间的联络。

（八）重视基础资料，特别是外业资料的调查与收集，将外业调查资料与内业设计有机结合起来，以减少设计变更，特别是通涵构造物的变更。

本项目设计文件交付施工后，我们的设计工作及后续服务工作自始至终得到了建设方、承包方、监理方的理解与大力支持，在此对给与我们工作提供方便与支持的同志单位表示衷心的感谢！

**交通集团有限公司是一个拥有先进管理水平、强大凝聚力、勇于开创、充满活力的年轻公司，他们的成员精通专业技术、坚持质量原则、严格执行技术规范、精诚合作、年轻有为；他们紧密协调参建单位关系，妥善解决地方矛盾，科学规划工期进度、为本项目建设攻坚开路，付出了巨大的努力。在此特别感谢**交通集团有限公司对设计原则的尊重。

同时我院将继续本着“精心勘设、服务第一”的宗旨，认真总结，不断改进设计中存在的问题与缺陷，力争为本项目后续建设做出更大的贡献。