高速公路擴(kuò)建模式的研究畢業(yè)論文

1、題 目高速公路擴(kuò)建模式研究 _交通學(xué)院_院（系）_交通運(yùn)輸_專業(yè)學(xué) 號(hào)_21205201_ _學(xué)生_ _指導(dǎo)教師_ _起訖日期_2009.2.162009.6.8_設(shè)計(jì)地點(diǎn)_交通學(xué)院 _ _47 / 53高速公路擴(kuò)建模式研究學(xué)號(hào) 名： 指導(dǎo)老師 摘要近年來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展刺激了區(qū)域間的交流，導(dǎo)致了區(qū)域交通節(jié)點(diǎn)間周轉(zhuǎn)量的增加，加大了對(duì)高速公路通行能力的要求，因此，高速公路改擴(kuò)建勢(shì)在必行。首先，分析研究了高速公路改擴(kuò)建的時(shí)機(jī)條件，通過(guò)對(duì)服務(wù)水平各項(xiàng)因素對(duì)道路通行情況影響的分析，確定出高速公路改擴(kuò)建的時(shí)機(jī)條件，并最終得出高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)確定的簡(jiǎn)單步驟。其次，進(jìn)行了高速公路擴(kuò)建模式的分析研究

2、，依照擴(kuò)建原則將擴(kuò)建模式總的分為路網(wǎng)加密方案與老路加寬方案兩種，其中重點(diǎn)討論了老路加寬方案。老路加寬方案又詳細(xì)分為分離加寬方案、拼接加寬方案，具體介紹了這兩種加寬方案，分析評(píng)價(jià)了這兩種擴(kuò)建方案的優(yōu)缺點(diǎn)。最后，從整體的角度對(duì)高速公路改擴(kuò)建方案進(jìn)行了研究，對(duì)除了道路之外高速公路擴(kuò)建工程中的其他基礎(chǔ)設(shè)施：橋梁、收費(fèi)站、互通式立交以與服務(wù)區(qū)的改擴(kuò)建進(jìn)行了分析，從而得到一個(gè)完整的高速公路擴(kuò)建方案。關(guān)鍵詞：高速公路，擴(kuò)建條件，擴(kuò)建模式，整體方案，其他基礎(chǔ)設(shè)施 A STUDY OF HIGHWAYS EXPANSION MODELSSchool Number：21205201 Name：Cui Shu Gu

3、idance teacher：Dawei Cheninterchangesand and service areas, resulting in a complete program of highway expansion.Key words: Highway, The conditions of expansion, Expansion mode,The overall program, Other infrastructures目錄摘要IAbstrastII第一章緒論11.1研究背景與意義11.2研究容21.2.1 高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件研究分析21.2.2 高速公路擴(kuò)建模式分析21.2

4、.3 高速公路整體改擴(kuò)建方案分析與評(píng)價(jià)21.3技術(shù)路線31.4 國(guó)外研究現(xiàn)狀41.4.1 高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)、條件等方面的研究41.4.2 高速公路擴(kuò)建模式方案等方面的研究51.4.3 高速公路其他基礎(chǔ)設(shè)施改擴(kuò)建的研究61.5 論文結(jié)構(gòu)7第二章高速公路擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件分析82.1 通行能力與服務(wù)水平分析研究82.1.1 通行能力與服務(wù)水平概述82.1.2 影響高速公路服務(wù)水平的因素102.2 高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件的確定102.2.1高速公路交通條件對(duì)改擴(kuò)建時(shí)機(jī)的影響112.2.2高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)確定的簡(jiǎn)單步驟132.3 本章小結(jié)14第三章高速公路擴(kuò)建模式分析153.1 基本擴(kuò)建原則153.2

5、路網(wǎng)加密方案153.2.1 路網(wǎng)加密方案的優(yōu)點(diǎn)163.2.2 路網(wǎng)加密方案的不足163.3 老路加寬方案163.3.1 分離加寬方案163.3.1.1平面分離加寬173.3.1.2縱面分離加寬193.3.1.3分離加寬方案的優(yōu)缺點(diǎn)193.3.2 拼接加寬方案203.3.2.1 單側(cè)拼接加寬擴(kuò)建方案203.3.2.2 兩側(cè)拼接加寬擴(kuò)建方案213.3.2.3 拼接加寬方案的優(yōu)缺點(diǎn)223.3.3單側(cè)與兩側(cè)加寬方式的比較223.3.3.1單側(cè)加寬的優(yōu)缺點(diǎn)233.3.3.2 兩側(cè)加寬的優(yōu)缺點(diǎn)233.4 本章小結(jié)24第四章高速公路整體改擴(kuò)建方案分析與評(píng)價(jià)254.1橋梁改擴(kuò)建方案分析254.1.1擴(kuò)建方式選

6、擇的基本原則254.1.2各類橋梁改擴(kuò)建方案分析254.1.2.1主線橋的改擴(kuò)建264.1.2.2被交道上跨橋的改擴(kuò)建274.1.3橋梁改擴(kuò)建的適用條件分析284.1.3.1主線橋改擴(kuò)建形式適用條件分析284.1.3.2被交道上跨橋改擴(kuò)建形式適用條件分析294.1.4橋梁改擴(kuò)建的組織對(duì)策294.2收費(fèi)系統(tǒng)改擴(kuò)建分析304.2.1收費(fèi)站改擴(kuò)建原則與控制因素304.2.2正常布置的收費(fèi)站304.2.3分離式收費(fèi)站324.2.4中心偏移式的收費(fèi)站324.3互通立交改擴(kuò)建分析344.3.1高速公路互通式立交概述344.3.2互通式立交改擴(kuò)建原則與影響因素354.3.3 喇叭型互通式立交具體改擴(kuò)建方案3

7、64.3.3.1互通形式不變364.3.3.2需擴(kuò)大通行能力的互通364.3.3.3完善路網(wǎng)的重建與合并384.4服務(wù)區(qū)改擴(kuò)建分析394.4.1服務(wù)區(qū)改擴(kuò)建的影響因素394.4.2服務(wù)區(qū)具體改擴(kuò)建方案404.4.2.1服務(wù)區(qū)總體的布設(shè)404.4.2.2 服務(wù)區(qū)各類設(shè)施改擴(kuò)建方案414.5本章小結(jié)42第五章結(jié)論435.1主要結(jié)論435.2不足以與展望43致45參考文獻(xiàn)46第一章 緒論1.1研究背景與意義我國(guó)高速公路建設(shè)始于1984年，自始建以來(lái)一直處于持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)，進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)保持快速發(fā)展勢(shì)頭。國(guó)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)持續(xù)增長(zhǎng)，其中個(gè)別地區(qū)年人均收入超過(guò)5000美元，達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家水

8、平。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展刺激了區(qū)域間的交流，導(dǎo)致了區(qū)域交通節(jié)點(diǎn)間周轉(zhuǎn)量的增加，加大了對(duì)高速公路通行能力的要求。由于上個(gè)世紀(jì)80年代至90年代中期，即我國(guó)高速公路建設(shè)的初始階段，相關(guān)高速公路建設(shè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)尚不完善以與高速公路建設(shè)資金短缺等影響因素，這個(gè)時(shí)期大多數(shù)高速公路設(shè)計(jì)普遍存在缺乏前瞻性的問題，并且對(duì)于未來(lái)目標(biāo)年交通量預(yù)測(cè)值較為保守，加之90年代中后期國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速增長(zhǎng)，發(fā)達(dá)地區(qū)交通量的增長(zhǎng)速度幾乎都在兩位數(shù)以上，很多高速公路建成不久就出現(xiàn)了通行能力不足、服務(wù)水平下降，急需進(jìn)行擴(kuò)建。同時(shí)，早期建成的高速公路在區(qū)域公路網(wǎng)中占有極為重要的地位，基本上都屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的交通主干線，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起

9、著至關(guān)重要的作用。根據(jù)國(guó)外高速公路的發(fā)展歷程，我國(guó)高速公路建設(shè)也必將經(jīng)歷大規(guī)模擴(kuò)建的歷史時(shí)期。由于高速公路的擴(kuò)建工程不僅涉與擴(kuò)建標(biāo)準(zhǔn)、擴(kuò)建模式這些工程本身的技術(shù)問題，還將牽扯到國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)概預(yù)算、工程投資、環(huán)境與社會(huì)影響等方方面面。因此，如何對(duì)已建成高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建，以提高現(xiàn)有高速公路的服務(wù)等級(jí)和通行能力，是目前面臨的一個(gè)重要課題。因此，我國(guó)建成于上世紀(jì)末的四車道高速公路陸續(xù)都在進(jìn)行拓寬擴(kuò)建，我國(guó)繼2000年完成一高速公路改擴(kuò)建后，滬杭甬高速公路段，大高速公路，滬寧高速公路等改擴(kuò)建工程也相繼完成；目前，省將投資60億元對(duì)一雙鴨山、一綏芬河等高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建；省將投資1787億元對(duì)合寧高速公

10、路大蜀山一隴西立交段進(jìn)行擴(kuò)建。從以上我國(guó)高速公路擴(kuò)建工程的背景資料可以看出，對(duì)高速公路進(jìn)行擴(kuò)建已成為緩解區(qū)域交通通道交通運(yùn)行情況緊的主要方法之一。因此，高速公路擴(kuò)建工程在我國(guó)目前的交通領(lǐng)域具有非常重要的地位，不僅可以從本質(zhì)上改善區(qū)域交通通道現(xiàn)有狀況，加強(qiáng)其重要戰(zhàn)略地位，而且必將是對(duì)國(guó)務(wù)院于2005年1月13日發(fā)布的“國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃”的有利支持。在何種時(shí)機(jī)、怎樣的情況下才需要進(jìn)行高速公路的擴(kuò)建，這是研究高速公路擴(kuò)建模式的前提，也是本篇論文需要研究的主要容之一，具有非常重要的意義。針對(duì)不同的工程，高速公路的擴(kuò)建模式有多種選擇，是新增車道，還是修建復(fù)線?這是非常值得深入研究的問題。因此，如何利用

11、科學(xué)的方法對(duì)高速公路擴(kuò)建模式進(jìn)行比較研究，是現(xiàn)在亟待解決的問題。同時(shí)，對(duì)高速公路擴(kuò)建方案進(jìn)行各個(gè)方面的綜合評(píng)價(jià)是對(duì)擴(kuò)建模式進(jìn)行多角度綜合分析比較、遴選的有力依據(jù)。從這一角度來(lái)看，對(duì)高速公路擴(kuò)建模式方法進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)然，在擴(kuò)建項(xiàng)目中，還存在著橋梁拼接、收費(fèi)站改擴(kuò)建、互通式立交改建、服務(wù)區(qū)改擴(kuò)建等其他交通基礎(chǔ)設(shè)施的問題，這些問題必然存在于高速公路改擴(kuò)建工程中，如何應(yīng)對(duì)這些方面的困難也是高速公路擴(kuò)建工程中需要考慮和解決的，也同樣具有十分重要的意義。1.2研究容論文主要是對(duì)高速公路擴(kuò)建模式進(jìn)行研究，具體包括以下幾個(gè)方面：1.2.1 高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件研究分析這部分容是對(duì)高速公路改擴(kuò)

12、建的時(shí)機(jī)條件進(jìn)行了分析，在怎樣的情況下、在何種時(shí)機(jī)進(jìn)行擴(kuò)建是建設(shè)中重要的宏觀決策問題。本部分容具體是：利用有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程基本路段通行能力和服務(wù)水平進(jìn)行研究, 分析研究影響服務(wù)水平的各個(gè)因素對(duì)高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)所產(chǎn)生的影響, 提出高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)的基本步驟。1.2.2 高速公路擴(kuò)建模式分析這部分容是對(duì)高速公路的各類擴(kuò)建模式進(jìn)行具體、客觀的分析，根據(jù)高速公路擴(kuò)建原則對(duì)各種擴(kuò)建模式的具體擴(kuò)建方法進(jìn)行詳細(xì)的分析研究，針對(duì)每一種擴(kuò)建方法分析得出其采用過(guò)程中所需考慮的各種影響因素、優(yōu)缺點(diǎn)等。1.2.3 高速公路整體改擴(kuò)建方案分析與評(píng)價(jià)本部分容是：對(duì)除了道路以外高速公路擴(kuò)建工程中的其他基礎(chǔ)設(shè)

13、施的改擴(kuò)建進(jìn)行了分析，從而得到一個(gè)完整的高速公路擴(kuò)建方案。具體的基礎(chǔ)設(shè)施包括：1）對(duì)高速公路擴(kuò)建過(guò)程中橋梁拓寬的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析，主要分析進(jìn)行橋梁拓寬的過(guò)程中所應(yīng)該考慮的影響因素以與簡(jiǎn)單的橋梁拓寬拼接方案。2）對(duì)高速公路擴(kuò)建過(guò)程中收費(fèi)系統(tǒng)的改擴(kuò)建情況進(jìn)行分析，了解收費(fèi)站土建設(shè)計(jì)原則與控制因素，根據(jù)不同情況得出相適應(yīng)的改造方案，并針對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行具體分析。3）對(duì)高速公路擴(kuò)建工程中互通式立交的改擴(kuò)建進(jìn)行了分析，主要分析互通式立交改擴(kuò)建的影響因素以與改擴(kuò)建方案。4）對(duì)高速公路擴(kuò)建工程中服務(wù)區(qū)的改擴(kuò)建進(jìn)行了分析，得出具體的改擴(kuò)建方案。1.3技術(shù)路線本文主題總共分為三個(gè)部分，高速公路擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件分析、高

14、速公路擴(kuò)建模式分析以與高速公路整體擴(kuò)建方案研究分析。第一步：高速公路擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件分析，利用有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程基本路段通行能力和服務(wù)水平進(jìn)行研究, 分析研究影響服務(wù)水平的各個(gè)因素對(duì)高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)所產(chǎn)生的影響, 提出高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)的基本步驟。第二步：具體分析不同的高速公路擴(kuò)建模式。針對(duì)每一種擴(kuò)建方法分析得出其采用過(guò)程中所需考慮的各種影響因素、優(yōu)缺點(diǎn)等第三步：對(duì)除了道路以外高速公路擴(kuò)建工程中的其他基礎(chǔ)設(shè)施的改擴(kuò)建進(jìn)行了分析，從而得到一個(gè)完整的高速公路擴(kuò)建方案。通行能力服務(wù)水平擴(kuò)建條件分析擴(kuò)建模式評(píng)價(jià)高速公路整體擴(kuò)建方案收費(fèi)系統(tǒng)改擴(kuò)建互通立交擴(kuò)建擴(kuò)建原則分析各模式各模式優(yōu)缺點(diǎn)服務(wù)區(qū)改

15、擴(kuò)建橋梁改擴(kuò)建1.4 國(guó)外研究現(xiàn)狀近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和實(shí)施西部開發(fā)戰(zhàn)略，公路建設(shè)得到了迅猛發(fā)展。在東部經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，國(guó)道主干線交通量迅速增長(zhǎng)，有些早期建設(shè)的四車道高速公路已趨于飽和，不能滿足交通發(fā)展的需要，因此高速公路的擴(kuò)建問題已成為了國(guó)眾多學(xué)者關(guān)注研究的重要課題。高速公路擴(kuò)建模式的研究便是高速公路擴(kuò)建問題中一個(gè)較為普遍的課題。1.4.1 高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)、條件等方面的研究Peter S.pell在Developments In Highway Pavement Engineering-1中提到了老路改造擴(kuò)建的原因。一是公路項(xiàng)目立項(xiàng)初期，在制定工程規(guī)模和工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，一般是

16、按滿足工程完成后20年的預(yù)測(cè)交通量要求來(lái)確定的，但是由于交通量發(fā)展的不確定因素較多，偏差往往很大，尤其對(duì)于經(jīng)濟(jì)熱點(diǎn)地區(qū)和經(jīng)濟(jì).高速發(fā)展時(shí)期的交通量增長(zhǎng)估計(jì)不足;老路改建的另一個(gè)原因是由于交通量的迅速增長(zhǎng)，重車超載以與路面設(shè)計(jì)、施工方面存在的缺陷，致使一些高級(jí)公路路面在未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限時(shí)就提前破壞了。因此需要一個(gè)前提條件、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)去衡量一條道路是否需要擴(kuò)建。理工大學(xué)2007屆畢業(yè)的碩士研究生鐵鑫在其畢業(yè)論文高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)決策研究中針對(duì)高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)問題，從高速公路道路服務(wù)水平變化趨勢(shì)和高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益兩方面進(jìn)行研究。一是運(yùn)用高速公路出入口OD矩陣推算技術(shù)對(duì)改擴(kuò)建高速公路路段未

17、來(lái)交通量進(jìn)行預(yù)測(cè)。二是根據(jù)改擴(kuò)建和新建高速公路經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法的區(qū)別和高速公路本身的經(jīng)濟(jì)特性，選擇總量法對(duì)改擴(kuò)建高速公路進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。最后，結(jié)合高速公路改擴(kuò)建工程實(shí)例，對(duì)基于道路服務(wù)水平和道路經(jīng)濟(jì)效益的改擴(kuò)建時(shí)機(jī)決策進(jìn)行實(shí)證研究，以期為高速公路改擴(kuò)建工程正確地進(jìn)行項(xiàng)目決策，適宜地選擇改擴(kuò)建時(shí)機(jī)提供參考。道路結(jié)構(gòu)與材料交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室交通部公路科學(xué)研究院的方靖、周榮貴, 柴華在其文獻(xiàn)高速公路改擴(kuò)建工程交通量標(biāo)準(zhǔn)中利用交通仿真技術(shù)現(xiàn)針對(duì)改擴(kuò)建公路分析給出高速公路改擴(kuò)建工程的通行能力和服務(wù)水平分析流程, 以合理確定改擴(kuò)建標(biāo)準(zhǔn)，避免擴(kuò)建規(guī)模與實(shí)際交通需求脫節(jié)的不良現(xiàn)象。1.4.2 高速公路擴(kuò)建模式方案等

18、方面的研究早在2001年交通部規(guī)劃研究院的勝營(yíng)、祖祥就已在文獻(xiàn)高速公路改擴(kuò)建方案思考中提出了路網(wǎng)加密、近距離新建、老路加寬三種擴(kuò)建方式，并提到要做好方案比較工作。隨著滬寧高速公路的擴(kuò)建工程的開展，省交通規(guī)劃的胡安兵，凌九忠在文獻(xiàn)高速公路擴(kuò)建方案研究過(guò)對(duì)高速公路不同擴(kuò)建方式與具體方案的比較論證，結(jié)合交通組織方式的優(yōu)化，提出了適合高速公路的擴(kuò)建方案以與具體工點(diǎn)的處理方法。凌九忠在文獻(xiàn)深入探討高速公路擴(kuò)建方法中分析了直接拼接方式和分離擴(kuò)建方式這兩種基本擴(kuò)建方式的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)一步提出了由這兩種基本擴(kuò)建方式形成的高速公路各種擴(kuò)建方案的適用條件,特別是提出了"以分離為主,局部采用直接拼接"

19、;這一具有"快速+集散"功能的方案并進(jìn)行了分析,以期在今后的高速公路擴(kuò)建方案設(shè)計(jì)中能有所突破。粱興勝在其文獻(xiàn)高速公路改擴(kuò)建經(jīng)驗(yàn)探討中從高速公路改擴(kuò)建工程的路基路面拼接、橋梁拼接、交通組織與征地拆遷等方面分析了高速公路改擴(kuò)建工程的建設(shè)特點(diǎn)和成功經(jīng)驗(yàn)，指出借鑒國(guó)外已有高速公路改擴(kuò)建工程的經(jīng)驗(yàn)和成果對(duì)目前高速公路改擴(kuò)建具有重要的指導(dǎo)意義。華中科技大學(xué)2005屆畢業(yè)的碩士研究生順柳在其畢業(yè)論文滬寧高速公路改擴(kuò)建可行性研究中從滬寧高速公路改擴(kuò)建工程建設(shè)的必要性、技術(shù)可行性、實(shí)施可能性、工程經(jīng)濟(jì)性等研究出發(fā)，探討高速公路的改擴(kuò)建方法，首先通過(guò)交通量分析和預(yù)測(cè)、通行能力計(jì)算和服務(wù)水平的評(píng)

20、定來(lái)論證改建的規(guī)模和方式并根據(jù)針對(duì)既有工程提出的改擴(kuò)建方案進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效益分析與相關(guān)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)和綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。最后對(duì)高速公路改擴(kuò)建給出了建議。東南大學(xué)2007屆畢業(yè)的碩士研究生羅崴在其畢業(yè)論文滬寧高速公路改擴(kuò)建比選方案研究中從宏觀與微觀兩個(gè)層次分析總結(jié)了高速公路的擴(kuò)建模式，指出高速公路擴(kuò)建既可選擇路網(wǎng)加密方案，也可選擇老路加寬方案.由于路網(wǎng)加密方案的宏觀特性，論文將研究對(duì)象定位于老路加寬方案，除了對(duì)其幾種具體的擴(kuò)建方案進(jìn)行了分析之外，還對(duì)各方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。并提出高速公路擴(kuò)建方案比選的過(guò)程是在各部分、各階段、各層次評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，對(duì)多種因素所影響的事物或現(xiàn)象做出總評(píng)價(jià)，尋求系統(tǒng)

21、整體功能的最優(yōu)，而不僅僅是尋求某一項(xiàng)或幾項(xiàng)指標(biāo)的最優(yōu)值。因此，論文提出高速公路擴(kuò)建方案綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)應(yīng)由技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與社會(huì)影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系三部分構(gòu)成，并分析了評(píng)價(jià)方式與評(píng)價(jià)期圍兩個(gè)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)要素。1.4.3 高速公路其他基礎(chǔ)設(shè)施改擴(kuò)建的研究高速公路擴(kuò)建除了道路的擴(kuò)建之外還應(yīng)該考慮其他基礎(chǔ)交通設(shè)施的改擴(kuò)建。包括：橋梁、收費(fèi)站、互通立交、服務(wù)區(qū)等。東南大學(xué)、第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院的吳文清、葉見曙等在其文獻(xiàn)高速公路擴(kuò)建中橋梁拓寬現(xiàn)狀與方案分析中寫道文章針對(duì)滬寧高速公路沿線地質(zhì)條件和原有橋梁情況，分析討論了國(guó)現(xiàn)有高速公路橋梁拓寬的工程現(xiàn)狀以與相應(yīng)的橋梁拓寬經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出了適合滬寧

22、高速公路橋梁工程的拓寬總體方案。第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院的世平在文獻(xiàn)考慮施工交通組織的橋梁改擴(kuò)建方案設(shè)計(jì)滬寧高速公路(段)擴(kuò)建工程中指出：橋梁工程的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)，需考慮施工交通組織的橋梁類型主要有3種：主線拼寬橋、主線新建橋、被交道上跨橋，其中被交道上跨橋梁包括互通式立交橋和分離式立交橋。文中對(duì)這3種類型橋梁改擴(kuò)建的施工交通組織設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹與總結(jié)。第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院的閔泉、盛萍在文獻(xiàn)滬寧高速公路(段)擴(kuò)建工程收費(fèi)系統(tǒng)改擴(kuò)建的問題與對(duì)策主要介紹了滬寧高速公路四車道改八車道擴(kuò)建的工程實(shí)例，對(duì)收費(fèi)系統(tǒng)改擴(kuò)建中的情況和問題進(jìn)行了闡述，并針對(duì)收費(fèi)機(jī)電設(shè)施與配套土建在擴(kuò)建工程中的特點(diǎn)與難點(diǎn)分別進(jìn)行了分析和

23、論證。省公路勘測(cè)的修林在其文獻(xiàn)高速公路改擴(kuò)建工程中互通立交的方案設(shè)計(jì)中以合( ) 寧( ) 高速公路擴(kuò)建項(xiàng)目中的幾個(gè)互通立交為例, 分析立交在擴(kuò)建中的一些問題并研究其解決方法。省公路勘察規(guī)劃的桂紅、梁文偉在其文獻(xiàn)廣佛高速公路擴(kuò)建工程互通立交初步設(shè)計(jì)中針對(duì)一高速公路擴(kuò)建工程對(duì)互通立交擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)作了一些探討, 提出了解決辦法, 并對(duì)擴(kuò)建工程中的立交擴(kuò)建設(shè)計(jì)作了較為全面的介紹。第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院的徐邦凱、余澤新在其文獻(xiàn)喇叭形互通改擴(kuò)建方案探討滬寧高速公路(段)喇叭形互通改擴(kuò)建中指出喇叭形互通是滬寧高速公路上的典型互通形式，該文探討了該類互通改擴(kuò)建方案的影響因素、改擴(kuò)建原則和具體實(shí)施方案。滬寧

24、高速公路擴(kuò)建工程指揮部以與第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院的王宏偉等在其文獻(xiàn)滬寧高速公路改擴(kuò)建工程服務(wù)設(shè)施規(guī)模的研究中結(jié)合滬寧高速公路改擴(kuò)建工程的實(shí)際, 對(duì)原有服務(wù)設(shè)施的規(guī)模和使用情況進(jìn)行了充分調(diào)查, 提出了服務(wù)區(qū)改擴(kuò)建中停車場(chǎng)、餐廳、公廁等服務(wù)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的指導(dǎo)性意見。偉在其文獻(xiàn)省高速公路服務(wù)區(qū)改擴(kuò)建設(shè)計(jì)研究中對(duì)省高速公路現(xiàn)有服務(wù)區(qū)的現(xiàn)狀和存在的問題作了分析，結(jié)合實(shí)踐，闡述了服務(wù)區(qū)改擴(kuò)建設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)理念，并對(duì)服務(wù)區(qū)的布置與各功能區(qū)的設(shè)置作了探討。1.5 論文結(jié)構(gòu)論文大致由以下幾個(gè)部分組成：第一章：緒論，由研究背景與意義、研究容、技術(shù)路線、國(guó)外研究現(xiàn)狀、論文結(jié)構(gòu)五部分組成。第二章：高速公路擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件分

25、析，由通行能力與服務(wù)水平分析研究、高速公路改擴(kuò)建條件標(biāo)準(zhǔn)劃定、本章小結(jié)三部分組成。第三章：高速公路擴(kuò)建模式分析，由基本擴(kuò)建原則、路網(wǎng)加密方案、近距離新建方案、老路加寬方案、本章小結(jié)五部分組成。第四章：高速公路整體改擴(kuò)建方案分析與評(píng)價(jià)，由橋梁拓寬方案分析、收費(fèi)站改擴(kuò)建分析、互通立交改擴(kuò)建分析、服務(wù)區(qū)改擴(kuò)建分析、本章小結(jié)五部分組成。第五章：結(jié)論，對(duì)整篇論文進(jìn)行總結(jié)，得出研究成果并指出研究的不足之處。第二章 高速公路擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件分析高速公路發(fā)展是通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來(lái)滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)它們運(yùn)輸服務(wù)能力的需要。在高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件決策的過(guò)程中，可能存在兩個(gè)弊端：一是若擴(kuò)建時(shí)機(jī)滯后，將成為阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)

26、展的一大不利因素；二是若改擴(kuò)建時(shí)機(jī)超前，將造成資源浪費(fèi)，高速公路運(yùn)營(yíng)效益不佳。因此，如何確定高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的最佳時(shí)機(jī)是一個(gè)十分關(guān)鍵的問題。要想分析出高速公路改擴(kuò)建的時(shí)機(jī)條件，首先必須要從高速公路本身的通行能力以與服務(wù)水平入手，利用預(yù)測(cè)以與實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)，確定通行能力以與服務(wù)水平。其次，再具體分析高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件的確定。2.1 通行能力與服務(wù)水平分析研究本節(jié)首先對(duì)高速公路通行能力以與服務(wù)水平的等級(jí)劃分進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，其次分析了影響服務(wù)水平因素，這些因素將成為具體描述高速公路服務(wù)水平的重要組成部分，從而為下一節(jié)劃定高速公路擴(kuò)建的標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。2.1.1 通行能力與服務(wù)水平概述通行能力即為在不

27、同的運(yùn)行質(zhì)量情況下1h所能通行的最大交通量，亦即可求得在指定的交通運(yùn)行質(zhì)量條件下所能承擔(dān)交通的能力。1公路通行能力的分析研究離不開交通運(yùn)行質(zhì)量，所以通行能力的分析必須與服務(wù)水平的分析在一起進(jìn)行。公路服務(wù)水平和道路的通行能力是從不同的角度反映公路的性質(zhì)與功能。通行能力主要反映公路服務(wù)的數(shù)量或服務(wù)的能力，而公路服務(wù)水平主要反映公路的服務(wù)質(zhì)量或服務(wù)的滿意程度，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)沒有無(wú)通行能力的服務(wù)水平也沒有無(wú)服務(wù)質(zhì)量的通行能力。兩者是分不開的。公路服務(wù)水平是交通流中車輛運(yùn)行的以與駕駛員和乘客所感受的質(zhì)量量度，亦即公路在某種交通條件下所提供運(yùn)行服務(wù)的質(zhì)量水平。通常與行車速度、行駛時(shí)間、駕駛自由度、交通阻塞程度以

28、與舒適和方便程度等因素有關(guān)。不同道路的服務(wù)水平不同，一定的服務(wù)水平允許通過(guò)的交通量稱之為服務(wù)交通量，服務(wù)水平搞得道路服務(wù)交通量低、車速快、用路者開車的自由度大、舒適、安全性好。但對(duì)于服務(wù)水平低下的道路，其相應(yīng)的服務(wù)交通量大，行駛車速受到限制，甚至出現(xiàn)擁擠、受阻，時(shí)行時(shí)停等難以忍受的最低服務(wù)水平。我國(guó)公路服務(wù)水平分為四級(jí)，如下表所示：表2-1 四級(jí)服務(wù)水平的定性規(guī)定4等級(jí)交通流狀況一級(jí)交通流處于自由流狀態(tài)。交通量小，速度高，行車密度小。駕駛員能自由或較自由地按照自己的意愿選擇所需的速度，行駛車輛不受或基本不受交通流中其它車輛的影響。超車需求遠(yuǎn)小于超車能力，被動(dòng)延誤少。在交通流駕駛的自由度大，為駕

29、駛員、乘客或行人提供的舒適度和方便性非常優(yōu)越。二級(jí)交通流處于穩(wěn)定流的中間圍。駕駛員基本上按照自己的意愿選擇行駛速度，但是開始要注意到交通流有其它使用者，并可能影響到行駛速度的選擇。相對(duì)于一級(jí)服務(wù)水平而言，交通流中駕駛的自由度略有下降。因?yàn)榻煌髦衅渌褂谜叩拇嬖?。開始影響部分操作，交通設(shè)施所提供的舒適和方便程度已經(jīng)下降。三級(jí)交通流處于穩(wěn)定流圍下限，車輛運(yùn)行明顯地受到交通流其它車輛的影響，速度和駕駛的自由度受到明顯限制。在交通流中駕駛，要求駕駛員切實(shí)提高普惕。總的舒適度和方便性明顯下降。四級(jí)分為上下兩部分。其中上半部分的運(yùn)行條件等于或接近通行能力值。所有車輛的速度都降到很低，但運(yùn)行速度相對(duì)一致，

30、交通流中駕駛的自由度極少，為了適應(yīng)這種駕駛，一般需要行人或車輛讓路。舒適度和方便性極差，駕駛員和行人受到的限制一般都很大。在這個(gè)水平上運(yùn)行通常不穩(wěn)定，因?yàn)榻煌髦辛髁可杂性龃蠡蛭⑿〉牟▌?dòng)，都會(huì)引起交通阻塞。下半部分是通常意義上的強(qiáng)制流或阻塞流。這一服務(wù)水平下，交通設(shè)施的交通需求超過(guò)其容許的通過(guò)量，車流排隊(duì)行駛，隊(duì)列中的車輛出現(xiàn)停停走走現(xiàn)象，運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定，可能在不同交通流狀態(tài)間發(fā)生突變。根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，高速公路基本路段、匝道-主線連接處、交織區(qū)均采用二級(jí)服務(wù)水平。但在不得已的情況下，匝道-主線連接處與交織區(qū)可降低要求采用三級(jí)服務(wù)水平。這是高速公路建設(shè)所要求的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，在二級(jí)服務(wù)水平

31、下的運(yùn)行才符合高速公路的服務(wù)要求。但高速公路的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)隨著使用年限、交通量的增加等而發(fā)生改變，一般情況下高速公路都會(huì)越來(lái)越擁擠，從而不符合建設(shè)是所要求的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，因此會(huì)需要擴(kuò)建。在何種時(shí)機(jī)、何種運(yùn)行狀態(tài)是需要進(jìn)行擴(kuò)建就是本章的主要容。2.1.2 影響高速公路服務(wù)水平的因素1）行車速度和運(yùn)行時(shí)間。高速公路的一個(gè)重要標(biāo)志就是行車速度比一般公路高，行駛速度越高，運(yùn)行時(shí)間越短，服務(wù)水平越高。因此，服務(wù)水平與行車速度是成正比例相關(guān)，與行駛時(shí)間成反比例相關(guān)。2）車輛行駛時(shí)的自由程度。服務(wù)水平與行駛的自由程度（通暢性）成正相關(guān)，行駛自由程度越大，服務(wù)水平越高。3）交通受阻或受干擾程度，以與行車延誤。服務(wù)水

32、平與每公里停車次數(shù)成負(fù)相關(guān)。4）行車的安全性。服務(wù)水平與行車事故率和經(jīng)濟(jì)損失成負(fù)相關(guān)。5）行車的舒適性和乘客滿意程度。服務(wù)水平與行車的舒適性和乘客滿意程度成正相關(guān)。6）經(jīng)濟(jì)性。服務(wù)水平與行駛費(fèi)用成正相關(guān)。7）車輛組成。車輛組成對(duì)服務(wù)水平的影響不能簡(jiǎn)單的以正負(fù)相關(guān)來(lái)描述，是由我國(guó)高速公路的特殊情況決定的，之后具體分析時(shí)會(huì)詳細(xì)介紹。2由此可見，高速公路的服務(wù)水平受各個(gè)方面不同因素的影響，這些條件因素的改變直接影響服務(wù)水平的等級(jí)劃分，從而影響高速公路的設(shè)計(jì)、維護(hù)、擴(kuò)建等各項(xiàng)工程。因此，在分析高速公路的擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件時(shí)，要具體分析這些因素的變化情況，從而確定相應(yīng)的服務(wù)水平，劃定高速公路改擴(kuò)建的標(biāo)準(zhǔn)。2.

33、2 高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)條件的確定高速公路的改擴(kuò)建時(shí)機(jī)即為：在高速公路現(xiàn)有的通行能力下，在對(duì)高速公路交通量發(fā)展規(guī)模預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，確定的高速公路改擴(kuò)建的啟動(dòng)點(diǎn)（何時(shí)開始進(jìn)行高速公路擴(kuò)建）。交通量是高速公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中最為顯著的特征量，在一定程度上能反映高速公路的擁擠情況。但是，在一樣運(yùn)營(yíng)交通量情況下，同一設(shè)計(jì)速度、規(guī)模和幾何特征的兩條高速公路，由于地理位置和交通組成等的不同，兩條高速公路的擁擠程度是不同的。因此，交通量不能直接作為確定擴(kuò)建的決定參數(shù)，而應(yīng)當(dāng)選取高速公路服務(wù)水平作為確定擴(kuò)建的決定參數(shù)。2.2.1高速公路交通條件對(duì)改擴(kuò)建時(shí)機(jī)的影響高速公路改擴(kuò)建以服務(wù)水平為決定參數(shù)，而在實(shí)際確定服務(wù)水平時(shí)

34、，要從細(xì)節(jié)入手，具體分析決定服務(wù)水平的各項(xiàng)組成部分，從而得到高速公路改擴(kuò)建的時(shí)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。具體分析高速公路的通行情況并確定服務(wù)水平時(shí)主要包以下幾個(gè)方面的容：1.行車速度與自由程度；2.運(yùn)行時(shí)間；3.車輛組成； 4.V/C比。1）行車速度與自由程度簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，通行狀況好、服務(wù)水平高的公路行車速度高、自由程度較大。根據(jù)一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果，可以明顯的發(fā)現(xiàn)高速公路上行駛的各類車輛在公路通行狀況良好的情況下行車速度基本依照各自車型的行駛水平并且不同類的車輛車速相差比較大，自由程度比較大；而隨著公路通行狀況的改變，多數(shù)情況下為：行駛車輛數(shù)量會(huì)隨著使用時(shí)間逐漸上升，道路的使用效率會(huì)相對(duì)下降。這種情況下，公路上行駛的車

35、輛的行駛速度值會(huì)越來(lái)越趨近于同一個(gè)圍，各類車輛車速值的差距會(huì)縮小，自由程度逐漸降低，車輛與車輛之間的相互制約會(huì)越來(lái)越明顯。據(jù)2000年的一項(xiàng)高速公路數(shù)據(jù)調(diào)查（見附錄一），可知昆（明）玉（溪）高速公路以與成（都）渝（）高速公路不同車型的速度變化情況，統(tǒng)計(jì)得到：昆玉高速的車輛不同車型車速幾乎不存在差別，均速為57km/h；成渝高速的車輛不同車型車速相差比較大，小型車為113km/h、中型車為89km/h、大型車為58km/h；兩條高速公路車速與服務(wù)水平的關(guān)系如下圖：服務(wù)水平車速昆玉高速成渝高速 圖2-1 昆玉高速、成渝高速行車速度與服務(wù)水平的關(guān)系可見隨著高速公路的逐年使用，在行車速度與自由程度方面

36、會(huì)越來(lái)越不符合高速公路運(yùn)行服務(wù)的要求以與駕駛員、乘客的滿意程度，這個(gè)時(shí)候就會(huì)提出擴(kuò)建。2）運(yùn)行時(shí)間從運(yùn)行時(shí)間的角度來(lái)說(shuō)，當(dāng)高速公路的通行通暢的時(shí)候運(yùn)行時(shí)間會(huì)在駕駛員以與乘客的滿意程度之，但隨著高速公路的逐年使用，高速公路的通行狀況會(huì)隨著發(fā)生改變，自由程度、行車速度等都會(huì)相對(duì)降低，這將直接影響到運(yùn)行時(shí)間，運(yùn)行時(shí)間的增大會(huì)直接影響到高速公路使用者的日常工作，使用者（駕駛員、乘客等）的滿意程度會(huì)降低，從而現(xiàn)行的高速公路不能滿足各方面的需求。這個(gè)時(shí)候就會(huì)提出擴(kuò)建。3）車輛組成我國(guó)高速公路上貨運(yùn)車輛比例高、車輛性能差，這一情況使得在確定高速公路通行情況時(shí)需要特別注意。貨運(yùn)車輛比例高、車輛性能差的車輛組成

37、情況造成在計(jì)算車輛換算系數(shù)評(píng)價(jià)道路通行情況的重要指標(biāo)時(shí)要著重注意：61.車輛折算系數(shù)應(yīng)該基于服務(wù)水平計(jì)算,才能準(zhǔn)確全面反應(yīng)貨車的影響。2.在流量和混入率都很小的時(shí)候,沒有必要進(jìn)行車輛折算；在流量接近通行能力時(shí),車輛折算系數(shù)主要受車輛尺寸影響；在中間穩(wěn)定流狀態(tài),車輛折算系數(shù)分別隨流量和混入率的增加先增后減。3.貨車速度對(duì)車輛折算系數(shù)有顯著影響,在上坡路段等引起貨車速度降低的地方,服務(wù)水平會(huì)迅速下降成為整個(gè)道路的瓶頸路段. 因此限制低速、性能差車輛的進(jìn)入對(duì)保證高速公路的合理利用非常必要。車輛折算系數(shù)的定義應(yīng)該被規(guī)為：在特定的道路等級(jí)、坡度、坡長(zhǎng)以與交通組成條件下，所有非標(biāo)準(zhǔn)車相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)車對(duì)交通流流

38、量影響的當(dāng)量值。依次計(jì)算出的各項(xiàng)指標(biāo)才能準(zhǔn)確地反映高速公路的通行狀況，從而能夠準(zhǔn)確地確定出高速公路改擴(kuò)建的時(shí)機(jī)條件。4）V/C比服務(wù)水平在數(shù)值上是以實(shí)際道路條件和交通條件每車道的最大服務(wù)交通量與實(shí)際設(shè)計(jì)速度對(duì)應(yīng)的通行能力值的比例來(lái)決定的。V/C反映了道路的擁擠程度狀況。3 （2-1）一實(shí)際道路條件和交通條件每車道的最大服務(wù)交通量，輛小客車/h/車道；一實(shí)際設(shè)計(jì)速度VR對(duì)應(yīng)的通行能力值，輛小客車/h/車道；據(jù)各項(xiàng)研究表示，當(dāng)V/C達(dá)到1.0時(shí)交通流將會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)制流或阻塞流，交通設(shè)施的交通需求超過(guò)其允許的通過(guò)量，車流排隊(duì)行駛，隊(duì)列中的車輛出現(xiàn)停停走走現(xiàn)象，運(yùn)行狀態(tài)極不穩(wěn)定。在這種情況下將會(huì)考慮改擴(kuò)建

39、。綜上所述，以上各項(xiàng)指標(biāo)在高速公路通行狀況不良的情況下（使用者滿意程度之外）可以總結(jié)為：運(yùn)行條件等于或接近通行能力值。所有車輛的速度都降到很低，但運(yùn)行速度相對(duì)一致，交通流中駕駛的自由度極少，為了適應(yīng)這種駕駛，一般需要行人或車輛讓路。舒適度和方便性極差，駕駛員和行人受到的限制一般都很大。在這個(gè)水平上運(yùn)行通常不穩(wěn)定，因?yàn)榻煌髦辛髁可杂性龃蠡蛭⑿〉牟▌?dòng)，都會(huì)引起交通阻塞。以上情況即為服務(wù)水平四級(jí)上半部分的情況，當(dāng)高速公路出現(xiàn)此類現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)明其服務(wù)已不能滿足客貨流的需求，制約了當(dāng)?shù)亟煌ǖ陌l(fā)展。圖2-2反映了四級(jí)服務(wù)水平上半部分和下半部分的與下半部分的交通流狀況：圖2-2 四級(jí)服務(wù)水平上半部分和下半部

40、分交通流狀況所以本文認(rèn)為：當(dāng)服務(wù)交通量和通行能力之比V/C接近1.0，服務(wù)水平為四級(jí)上半部分時(shí)，就應(yīng)該進(jìn)行改擴(kuò)建。2.2.2高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)確定的簡(jiǎn)單步驟高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)確定的步驟為：51）通過(guò)對(duì)服務(wù)水平各項(xiàng)影響因素的分析，確定高速公路基年道路服務(wù)水平（要特別注意車輛換算系數(shù)的選擇）。確定原有高速公路是否需要改擴(kuò)建的依據(jù)是原有高速公路的服務(wù)水平過(guò)低，造成擁擠；2）根據(jù)高速公路所在區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和交通狀況預(yù)測(cè)未來(lái)各特征年的交通量，根據(jù)交通量計(jì)算各特征年的高速公路服務(wù)水平；3）根據(jù)未來(lái)各特征年的高速公路服務(wù)水平，將服務(wù)水平進(jìn)入四級(jí)服務(wù)水平上半部分的特征年，作為高速公路改擴(kuò)建的啟動(dòng)點(diǎn)；4

41、）根據(jù)高速公路每年的實(shí)際交通量合適與服務(wù)水平進(jìn)行交通量和服務(wù)水平滾動(dòng)預(yù)測(cè)，調(diào)整或重新計(jì)算改擴(kuò)建啟動(dòng)點(diǎn)；5）在到達(dá)啟動(dòng)點(diǎn)前，與時(shí)做好高速公路改擴(kuò)建的前期工作，并提出改擴(kuò)建申請(qǐng)報(bào)告；6）到達(dá)啟動(dòng)點(diǎn)，啟動(dòng)高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目。2.3 本章小結(jié)本章首先對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程基本路段的通行能力和服務(wù)水平進(jìn)行了分析，主要進(jìn)行了對(duì)服務(wù)水平進(jìn)行定義、級(jí)別劃分以與影響因素分析。其次在第二節(jié)根據(jù)對(duì)服務(wù)水平各項(xiàng)因素對(duì)道路通行情況影響的分析確定出高速公路改擴(kuò)建的時(shí)機(jī)條件，并最終得出高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)確定的簡(jiǎn)單步驟。第三章 高速公路擴(kuò)建模式分析國(guó)外高速公路擴(kuò)建工程，其擴(kuò)建模式不外乎新建與加寬兩種。這兩種擴(kuò)建模式又各自派生出

42、不同的擴(kuò)建方案，每種方案又分別有不同的具體擴(kuò)建方案:如新建模式中可從國(guó)家干線公路網(wǎng)規(guī)劃的宏觀角度進(jìn)行路網(wǎng)加密，重選區(qū)域交通走廊帶，開辟高速公路新線；在加寬模式中既可選擇分離定點(diǎn)直通專線方案(亦稱之為分離加寬擴(kuò)建方案)，也可選擇兩側(cè)或單側(cè)直接拼接加寬方案等。3.1 基本擴(kuò)建原則根據(jù)國(guó)外高速公路擴(kuò)建的經(jīng)驗(yàn)，在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)遵循以下基本原則: 7l)合理選擇方案，減少對(duì)現(xiàn)有道路交通的影響；2)盡可能節(jié)約土地資源，減少拆遷數(shù)量；3)利于項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展；4)利于優(yōu)化交通組織，提高道路的服務(wù)水平；5)有利于道路的維護(hù)和交通管理；6)最大限度地利用現(xiàn)有工程；7)因地制宜，采用成熟、合理的工程技術(shù)，控制工程風(fēng)險(xiǎn)；

43、8)工程費(fèi)用合理。3.2 路網(wǎng)加密方案增加干線通行能力、解決交通擁擠問題，方法之一是加大高速公路線網(wǎng)密度(車道一里程密度)，即路網(wǎng)加密，使長(zhǎng)、大距離行駛車輛選擇不同的路線走廊。路網(wǎng)加密方案也可認(rèn)作大圍的、“面”的擴(kuò)建方案(沿老路擴(kuò)建可認(rèn)為是“線”的方案)，是宏觀意義上的高速公路擴(kuò)建方案。如將106國(guó)道走廊帶交通條件改善提高，以達(dá)到分流107國(guó)道走廊帶交通量的目的。我國(guó)交通部于2005年1月完成的“國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃”，主要目的之一就是從根本上、深層次上解決區(qū)域交通通道的通行能力問題。路網(wǎng)加密牽涉到大圍的區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃等重大因素，且小規(guī)模的路網(wǎng)加密，對(duì)吸引已建高速公路交通意義不大。因此，從某種意義

44、上講，路網(wǎng)加密方案與老路加寬擴(kuò)建方案不具有可比性。路網(wǎng)加密并不是本文所要重點(diǎn)研究的擴(kuò)建方式，本文主要研究的是在橫向分布上存在的老路加寬方式，具體有以下兩種:兩側(cè)直接拼接方式與分離擴(kuò)建方式(雙側(cè)分離和單側(cè)分離)。3.2.1 路網(wǎng)加密方案的優(yōu)點(diǎn)與老路加寬方案相比，路網(wǎng)加密方案主要有以下優(yōu)點(diǎn):l)由于是從宏觀角度上進(jìn)行路網(wǎng)優(yōu)化，路網(wǎng)加密方案較大程度地考慮了區(qū)域高速公路網(wǎng)的協(xié)調(diào)程度，有利于加密方案所在沿線交通條件的改善，提高路網(wǎng)密度，完善路網(wǎng)布局，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)均衡發(fā)展；2)路網(wǎng)加密方案最直觀的效果是路網(wǎng)密度的增加，施工過(guò)程中對(duì)已建高速公路的交通不產(chǎn)生干擾；3)已建高速公路能全部利用，不產(chǎn)生廢棄工程；4

45、)路網(wǎng)加密方案的設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)營(yíng)管理，獨(dú)立性較強(qiáng)，實(shí)施起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單。3.2.2 路網(wǎng)加密方案的不足然而，路網(wǎng)加密方案也有其自身的缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在:l)路網(wǎng)加密方案中往往涉與數(shù)條或者數(shù)十條高速公路新建工程，工程投資規(guī)模極大，工期也較為漫長(zhǎng)，相應(yīng)地，發(fā)揮高速公路網(wǎng)的規(guī)模效益也需要較長(zhǎng)時(shí)間；2)加密方案中規(guī)劃建設(shè)的新建高速公路對(duì)已建高速公路交通吸引有限，特別是加密高速公路建設(shè)規(guī)模較小時(shí)，對(duì)長(zhǎng)、大距離交通吸引甚微。3.3 老路加寬方案老路加寬擴(kuò)建方案是與路網(wǎng)加密方案相對(duì)的一種高速公路擴(kuò)建方案，是在現(xiàn)有交通走廊、充分利用老路的基礎(chǔ)上提高高速公路通行能力的一種擴(kuò)建方案。老路加寬擴(kuò)建方案主要有以下兩種方式：

46、分離加寬方案和拼接加寬方案。（當(dāng)然，也會(huì)出現(xiàn)分離、拼接混合的加寬方案，這種情況不會(huì)單獨(dú)列出討論）這兩種方式是本章重點(diǎn)討論的容，下面將展開具體討論。3.3.1 分離加寬方案分離加寬擴(kuò)建方案，是指與已有高速公路基本平行，在距其附近圍新建兩條單向或一條雙向高速公路，和老路一起組成多車道的高速公路組，從而達(dá)到擴(kuò)建目的。一般情況下，采用分離加寬的高速公路路段需要滿足以下要求:高速公路擴(kuò)建圍基本上都是在技術(shù)上難以拼接加寬的大型構(gòu)造物，或即使能夠采用拼接加寬，但經(jīng)濟(jì)上極不合理，如城鎮(zhèn)拆遷較大等。以下分平面、縱面兩種方式討論。3.3.1.1平面分離加寬1.依橫向分離方式的不同，分離加寬方案分為單側(cè)分離加寬擴(kuò)建

47、方案與兩側(cè)分離加寬擴(kuò)建方案兩類。1）單側(cè)加寬擴(kuò)建方案8單側(cè)加寬擴(kuò)建方案是在原有高速公路的一定距離圍新建一條雙向高速公路，其車道數(shù)與原路保持一致，同時(shí)新建高速公路替代原路發(fā)揮主道作用，并通過(guò)互通立交與老路或沿線城市進(jìn)行聯(lián)系。單側(cè)加寬擴(kuò)建方案的橫斷面圖如圖3-1所示。圖3-1 單側(cè)加寬擴(kuò)建方案的橫斷面2）兩側(cè)加寬擴(kuò)建方案8兩側(cè)加寬擴(kuò)建方案是在原有高速公路兩側(cè)一定圍新建兩條單向高速公路，其車道數(shù)為原有高速公路車道數(shù)的一半，在與原有高速公路構(gòu)成的高速公路組中發(fā)揮輔助作用，同時(shí)新建單向高速公路與原有高速公路的聯(lián)系通過(guò)互通立交完成。兩側(cè)加寬擴(kuò)建方案的橫斷面圖如圖3-2所示。圖3-2 兩側(cè)加寬擴(kuò)建方案的橫斷

48、面2.依橫向分離距離遠(yuǎn)近的不同，可分為分離道路在現(xiàn)有道路走廊外和分離道路在現(xiàn)有道路走廊兩類。1）分離道路在現(xiàn)有道路走廊外該方案完全獨(dú)立于原來(lái)道路,相當(dāng)于新建道路,有獨(dú)立的運(yùn)營(yíng)、服務(wù)、管理體系,可以設(shè)置各種互通式立交、服務(wù)區(qū)等構(gòu)造物,兩條路基本平行且基本功能一樣,但相互連接要求較弱。一般用于城市環(huán)線居多(如圖3-3所示),但隨著交通量的增加,今后城市與城市之間的擴(kuò)容當(dāng)采用在一個(gè)走廊帶的直接擴(kuò)建已不能解決問題時(shí),也將越來(lái)越多地采取這種在原有道路走廊之外另建新路的方案。圖3-3分離道路在現(xiàn)有道路走廊外2）分離道路在現(xiàn)有道路走廊與分離道路在現(xiàn)有走廊外方案不同，分離道路在現(xiàn)有走廊方案中新建的高速公路距離

49、原來(lái)道路較近，也稱之為“近距離新建方案”。此方案與分離道路在現(xiàn)有走廊外方案比較缺乏獨(dú)立性，如何處理原有互通立交與新建部分的溝通是其最大難題，而且占地較大。3.3.1.2縱面分離加寬平面分離加寬是利用現(xiàn)有地形、地勢(shì)，分離建設(shè)的新路采用路基擴(kuò)建的高速公路擴(kuò)建方案。而縱面分離加寬是相對(duì)平面分離加寬而言的一種高速公路擴(kuò)建方案。由于分離加寬方案中的新建高速公路受到地形、地物等自然構(gòu)造物的影響，無(wú)法通過(guò)進(jìn)行平面分離擴(kuò)建的方案進(jìn)行擴(kuò)建，或者采用平面分離擴(kuò)建方案的施工難度很大、工程造價(jià)也相對(duì)較高，在這種情況下，而是采用以橋代路的形式完成對(duì)原有高速公路的擴(kuò)建工程。（具體的橋梁擴(kuò)建形式將在第三種詳細(xì)研究）。93.

50、3.1.3分離加寬方案的優(yōu)缺點(diǎn)1. 分離加寬擴(kuò)建方案的優(yōu)點(diǎn)如下:1）對(duì)一些不能直接拼接的特殊橋梁、互通式立交樞紐等工點(diǎn)采用分離加寬擴(kuò)建方案，拆除量小，工程規(guī)模小，技術(shù)上更為可行；2）由于新建高速公路公路與老路分離，所以新建高速公路公路在施工期間對(duì)老路的干擾較小，可基本維持現(xiàn)有高速公路的通行；3）分離加寬擴(kuò)建對(duì)新老路的差異沉降不敏感，所以施工質(zhì)量相對(duì)容易控制，技術(shù)上風(fēng)險(xiǎn)也?。?）對(duì)于老路地質(zhì)條件較差的地段，新老路拼接可采用以橋代路，所以適用性較強(qiáng)；5）由于分離路基的縱斷面相對(duì)來(lái)說(shuō)可不受主線控制，所以能解決拼接加寬擴(kuò)建所引起的主線橋下凈空不足的問題；6）已建高速公路能全部利用，不產(chǎn)生廢棄工程，社會(huì)

51、影響??；7）有利于現(xiàn)已建高速公路形成“快速十集散”的交通組織方式，提高整條交通通道的通行能力。2分離加寬擴(kuò)建方案的不足如下:1）用地相對(duì)較多，并且工程投資規(guī)模較大；2）老路與新路之間車輛不易隨時(shí)轉(zhuǎn)換，互通能力不高，快速車道與集散車道之間車輛轉(zhuǎn)換的靈活性受到一定的限制；3）由于非出入口性質(zhì)的分離是特定條件的分離，一般情況下不會(huì)出現(xiàn)，司機(jī)在分離起點(diǎn)段往往會(huì)下意識(shí)地朝里側(cè)車道靠攏，導(dǎo)致分離段側(cè)車道的車流量大于外側(cè)，引起車流量不均衡；4）對(duì)于總車道數(shù)不超過(guò)八車道的高速公路，分離加寬擴(kuò)建方案單方向2個(gè)車道+2個(gè)車道的橫斷面通行能力不如單方向4個(gè)車道拼接加寬擴(kuò)建方案的斷面通行能力；5）建設(shè)里程較短時(shí)，吸引

52、交通量有限，投資效益不佳。3.3.2 拼接加寬方案同樣地，拼接加寬方案也分為單側(cè)拼接加寬擴(kuò)建方案和兩側(cè)拼接加寬擴(kuò)建方案兩種。是新路基在老路基的單側(cè)或兩側(cè)直接拼接,最終在兩個(gè)行車方向中的任何一個(gè)行車方向都能形成一個(gè)整體式斷面的方案。即拆除老路路基防護(hù)、路側(cè)護(hù)欄、交通標(biāo)志、隔離棚等，在老路(橋)的單側(cè)或兩側(cè)拼接出所需的寬度。此擴(kuò)建方案沒有平面、縱面之分，為平面的拼接方式。3.3.2.1 單側(cè)拼接加寬擴(kuò)建方案在老路的一側(cè)新建路基直接拼接出最終所需寬度的半幅路基作為一個(gè)行車方向,然后將老路由原來(lái)的雙向行駛變?yōu)閱蜗蛐旭倧亩蔀樽罱K擴(kuò)建后的半幅,最后共同形成一個(gè)新的高速公路斷面,使兩個(gè)行車方向中的任何一個(gè)

53、行車方向都能形成一個(gè)整體式斷面。由于單側(cè)直接拼接對(duì)老路利用比起兩側(cè)直接拼接對(duì)老路的利用要困難,特別是為了利用老路,擴(kuò)建后的路基總寬度必須大致是老路的兩倍,而對(duì)有大量互通式立交的高速公路來(lái)說(shuō),單側(cè)拼接會(huì)使原有互通式立交利用率不高,因此除一些特殊情況外一般不采用。（單側(cè)、兩側(cè)加寬方式的比較之后會(huì)獨(dú)立討論）單側(cè)直接拼接方案如下圖所示：10圖3-4單側(cè)直接拼接方案3.3.2.2 兩側(cè)拼接加寬擴(kuò)建方案在老路的兩側(cè)直接拼接比較簡(jiǎn)單,只要在老路兩側(cè)拼接出所需的寬度就可以了。同樣地，最終在兩個(gè)行車方向中的任何一個(gè)行車方向都能形成一個(gè)整體式斷面的方案。兩側(cè)直接拼接方案如下圖所示：圖3-5 兩側(cè)直接拼接方案3.3

54、.2.3 拼接加寬方案的優(yōu)缺點(diǎn)1.根據(jù)省交通規(guī)劃的研究，拼接加寬擴(kuò)建方案的主要優(yōu)點(diǎn)有:1）拆遷工程量小，占用土地少，可充分利用兩側(cè)局部己征用土地；2）對(duì)于原來(lái)雙向四車道的高速公路，采用直接拼接加寬成雙向六車道或八車道后，能顯著提高斷面通行能力.3）在整體式道路上行駛比較符合駕駛員的習(xí)慣；4）在地質(zhì)條件好的地方，工程直接投資相對(duì)較省。2.拼接加寬擴(kuò)建方案的缺點(diǎn)是:1）個(gè)別工點(diǎn)如上跨橋等有可能要臨時(shí)中斷交通或封閉部分車道，對(duì)現(xiàn)有交通干擾較大，從而影響到原有高速公路功能的發(fā)揮；2）新舊路基或新老橋拼接的技術(shù)難度、施工難度都比較大，且施工質(zhì)量控制困難，易留下隱患，影響行車安全。3）采用拼接加寬擴(kuò)建方案

55、，所有不能滿足拓寬要求的支線上跨橋、互通式立交匝道上跨橋與與主線相連的匝道等均必須拆除重建或局部改造，這一方面影響了正常交通，另一方面不能充分利用現(xiàn)有構(gòu)造物，廢棄工程量較大；4）對(duì)于有凈空要求的跨河、跨路主線橋梁，加寬擴(kuò)建后受老路橫坡影響，易導(dǎo)致下凈空不足，且新拼寬部分寬度越大，凈空越不易滿足，對(duì)于箱形通道，接長(zhǎng)后還容易導(dǎo)致采光不足；5）施工過(guò)程中不可預(yù)見的因素較多，工期較長(zhǎng)；6) 對(duì)于總車道數(shù)在10個(gè)與10個(gè)以上時(shí)，拼接加寬擴(kuò)建的整體式斷面交通組織較為困難，特別是在互通式立交前后由于車輛進(jìn)出轉(zhuǎn)換車道較多，容易引發(fā)交通事故。地質(zhì)條件差、特殊結(jié)構(gòu)多的高速公路擴(kuò)建，如采用拼接加寬方案，工程造價(jià)較高

56、。3.3.3單側(cè)與兩側(cè)加寬方式的比較無(wú)論是路網(wǎng)加密方案還是老路加寬方案，也包括屬于老路加寬的分離加寬方案和拼接加寬方案，在具體進(jìn)行擴(kuò)建時(shí)都必須遇到單側(cè)、雙側(cè)加寬方式的選擇。在實(shí)際工程中，以兩側(cè)加寬方式為主，但在特殊情況下單側(cè)加寬方式也有其優(yōu)勢(shì)，以下即為配合環(huán)境條件對(duì)兩種加寬方式進(jìn)行的比較。123.3.3.1單側(cè)加寬的優(yōu)缺點(diǎn)1.單側(cè)加寬擴(kuò)建的優(yōu)點(diǎn)如下:1）在處理新舊路基接縫問題上，單側(cè)拼接加寬擴(kuò)建方案有較大優(yōu)勢(shì)。與雙側(cè)拼接加寬擴(kuò)建方案不同，單側(cè)拼接加寬的路基作業(yè)面較寬，施工便利，同時(shí)新老路之間只有一道接縫，只需解決一次新老路基間不均勻沉降問題，而且新老路之間的接縫在新中央分隔帶處，處置方式較簡(jiǎn)單

57、；2）單側(cè)拼接加寬擴(kuò)建方案，有利于有效地組織交通，保持交通不中斷或受到太大的影響。由于是對(duì)某一側(cè)進(jìn)行擴(kuò)建，同時(shí)其交通必因擴(kuò)建封閉，而未封閉側(cè)的交通可以正常通行，封閉側(cè)的交通可轉(zhuǎn)移至鋪道或者將未封閉側(cè)的交通組織改為雙向行駛.2.單側(cè)加寬擴(kuò)建的缺點(diǎn)如下:1）對(duì)于單側(cè)拼接加寬擴(kuò)建方案，由于是單側(cè)拼接利用原有的一部分路基，為重新調(diào)整中央分隔帶的橫坡，原路加寬側(cè)路面加鋪厚度有所增加，就造成加鋪的厚度不均勻；受力不好，設(shè)計(jì)和施工均較復(fù)雜，費(fèi)用較高；同時(shí)原路面分隔帶都位于新路面的行車道處，必須對(duì)其進(jìn)行處理和補(bǔ)強(qiáng)。而另一單側(cè)拼接加寬擴(kuò)建方案，是將原土路肩作為新中央分隔帶的一部分，可知整個(gè)路基橫斷面結(jié)構(gòu)中存在兩個(gè)中央分隔帶，左右幅斷面寬度和坡度不同，