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作者：袁胜强,郑晓光等编

出版社：中国计划出版社

出版时间：2017-07-01

书籍编号：30614074

ISBN：9787518206667

正文语种：中文

字数：190901

版次：1

所属分类：科学新知-工业技术

图书在版编目（CIP）数据

高速公路改扩建设计理论与实践/袁胜强，郑晓光主编.--北京：中国计划出版社，2017.7

ISBN 978-7-5182-0666-7

Ⅰ.①高…　Ⅱ.①袁…②郑…　Ⅲ.①高速公路—改建—道路工程—研究②高速公路—扩建—道路工程—研究　Ⅳ.①U418.8

中国版本图书馆CIP数据核字（2017）第154991号

高速公路改扩建设计理论与实践

袁胜强　郑晓光　主编

中国计划出版社出版

网址：www.jhpress.com

地址：北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座3层

邮政编码：100038　电话：（010）63906433（发行部）

新华书店经销

北京市科星印刷有限责任公司印刷

787mm×1092mm　1/16　16.25印张　381千字

2017年7月第1版　2017年7月第1次印刷

印数1—3000册

ISBN 978-7-5182-0666-7

定价：58.00元

版权所有　侵权必究

侵权举报电话：（010）63906404

如有印装质量问题，请寄本社出版部调换

内容提要

本书针对高速公路改扩建工程的特点，遵循“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”的原则，总结归纳了近20年高速公路改扩建设计实践经验，全面、系统地阐述了高速公路改扩建设计理论与工程实践。主要内容包括：国内外高速公路改扩建建设与发展、既有高速公路现状调查与评价、总体设计、路线、路基、路面、桥涵、路线交叉、交通安全设施、管理及服务设施、交通组织。

本书可供公路设计、施工及建设管理人员参考使用，也可作为大专院校师生的教学参考书。

前　言

我国高速公路持续快速发展，截至2015年，高速公路通车里程达12.3万km，已连续四年蝉联世界第一，“十三五”期间中国高速公路投资增长势头将延续，到2020年，全国高速公路将新增通车里程4.6万km，高速公路通车里程将达16.9万km。

随着我国宏观经济的持续快速发展，部分早期建设的高速公路，如长三角、珠三角、环渤海湾地区以及国家高速公路网中的南北向、东西向交通主骨架，年平均增长率多在10%以上，部分地区甚至达到20%以上，其交通流量的实际增长远超出项目规划立项时的交通量增长预测值，并在未来一段时期内仍将保持较高的增长速度，道路通行能力和服务水平降低，个别路段拥堵严重、事故频发，呈现出交通量饱和、运输能力十分紧张的状况，已不能适应经济社会发展和城乡建设的需求，高速公路迫切需要进行改扩建。

高速公路改扩建工程是践行资源节约、节能高效理念的重点领域，是我国绿色公路建设的重要组成部分，它是在充分考虑资源环境约束力和承载力的前提下，通过集约利用运输通道资源、土地资源和路产资源，对部分已经不能适应经济社会发展的高速公路实施的以优化交通结构、提高运输能力、提升服务质量为目的的一种重要的公路工程建设形式。相对于新建公路，可以节约土地资源，缓解土地使用矛盾、节省工程费用，如新建四车道高速公路需要占地50m，而改建拓宽四车道仅需增加20m宽度，造价比新建低30%以上。因此可以预见，高速公路改扩建将是我国未来交通基础设施建设的重要组成部分，特别是经济发达、路网结构、密度已趋完善的地区。

高速公路改扩建的重要性不言而喻，如何做好高速公路改扩建设计显得非常关键，我国一些省市陆续开展了对部分高速公路实施改扩建的工程探索与实践，取得了一些相关研究成果和工程经验。交通运输部先后颁布实施的《高速公路改扩建设计细则》JTG/T L11—2014及《高速公路改扩建交通工程及沿线设施设计细则》JTG/T L80—2014是全国高速公路改扩建设计遵循的重要规范。上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司（以下简称上海市政总院）在高速公路改扩建方面进行了大量的研究，包括上海市科学技术委员会科技攻关计划项目（062112062）、上海市城乡建设和交通委员会重大科研项目（2007—022），先后设计完成了沪宁高速公路（上海段）改扩建、沪杭高速公路（上海段）改扩建等多个有代表性的项目，并组织编写了上海市地方标准《高速公路改扩建设计规范》DG/TJ 08—2174—2015，于2015年12月1日颁布实施，取得了系列性的成果。

为了总结和推广多年来积累的高速公路改扩建研究与应用成果，上海市政总院组织科研技术人员编写了本书，其中第一章、第二章由袁胜强编写，第三章由袁胜强、姚锐、郑晓光、陈亚杰、顾民杰、何武超、张杰编写，第四章由袁胜强编写，第五章由姚锐编写，第六章、第七章由郑晓光、祁乐凤编写，第八章由顾民杰、何武超编写，第九章由袁胜强编写，第十章由陈亚杰编写，第十一章由张杰编写，第十二章由黄晓清编写，全书由袁胜强、郑晓光统稿编著。值此向全体编写人员致谢！

本书部分资料来源于所列参考文献，在此向原著（编）者表示衷心感谢！

由于编写人员水平有限，不足之处在所难免，恳请读者批评指正。

袁胜强

2017年5月于上海

第一章　概　　述

1.1　背　　景

高速公路作为现代化的公路运输基础设施，其产生和发展是国民经济发展的必然结果，是衡量一个国家公路交通运输和汽车工业现代化水准的重要标志，在公路交通运输和国民经济发展中具有举足轻重的地位和作用。1988年建成通车的沪嘉高速公路，标志着中国大陆高速公路零的突破，从此以高速公路为标志的现代公路运输体系进入了一个新的建设发展时期。从1988年到2010年，高速公路建设经历了高速增长期，全国高速里程以每年20%～80%的同比增速增长，特别是1998—2010年间每年平均新通车高速公路里程在5100km以上。“十二五”期间，全国高速公路建设依然以快的步伐加紧建设，5年内通车里程新增4.9万km，平均每年建成9800km，截至2015年，高速公路通车里程达12.3万km，已连续四年蝉联世界第一，较2010年增长率66%。“十三五”期间，在“一带一路”“京津冀协同发展”“长江经济带”三大国家战略交通先行的背景下，全国交通投资规模将继续攀升，预计2020年末全国高速公路通车里程将超16万km。

进入21世纪以来，随着我国经济的持续快速发展，部分早期建设的高速公路，如长三角、珠三角、环渤海湾地区高速公路以及国家高速公路网中的南北向、东西向交通主骨架，年交通流量平均增长率多在10%以上，甚至达到20%以上，其交通流量的实际增长远超出项目立项时的交通量增长预测值，并在未来一段时期内仍将保持较高的增长速度。随着交通流量的持续增长，高速公路的服务水平不断降低，个别路段拥堵严重、事故频发，呈现出交通量饱和、运输能力十分紧张的状况，已不能适应经济社会发展和城乡建设的需求，高速公路改扩建已成为我国交通基础设施建设中的一项重要而紧迫的任务，迫切需要进行改扩建。

自“十五”以来，在加快路网建设的同时，一些省（市、区）陆续开展了对部分高速公路实施改扩建的工程探索与实践，取得了一些相关研究成果和工程经验。目前，国内已有广佛高速、沪杭甬高速、南京绕城高速、沈大高速、沪宁高速、京港澳安新段、连霍高速洛阳至郑州段、福厦漳高速、佛开高速等10多条高速公路先后完成了改扩建，大多运行良好。同时针对改扩建工程的特点和难点，许多建设单位组织开展了总体设计、路线设计、地基处理、路基路面拼接、桥梁拼接、路面材料再生、交通组织等一系列的科研课题及专题研究，研究成果也运用到工程中，提高了工程的建设质量。

2013年10月29日，交通运输部发布了《高速公路改扩建工程中有关技术问题处理的若干意见》（交公路发〔2013〕634号）（以下简称《意见》）。《意见》是交通运输部首次专门针对改扩建工程发布的指导意见，明确了改扩建工程中应坚持“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”的原则。《意见》共分四个部分33条，从改扩建工程中方案选择、指标选用、资源节约、建设组织、安全保障等方面提出了具体指导意见。

2015年1月1日，交通运输部颁布实施的《公路工程技术标准》JTG B01—2014（以下简称《标准》），对公路改扩建的总体设计、路线、路基、路面、桥涵、交通工程及沿线设施等进行了原则的要求。

2015年3月1日，交通运输部颁布实施了《高速公路改扩建设计细则》JTG/T L11—2014（以下简称《细则》）及《高速公路改扩建交通工程及沿线设施设计细则》JTG/T L80—2014（以下简称《交通设施细则》，（图1-1），《细则》和《交通设施细则》为《意见》的延伸和细化，是全国高速公路改扩建设计遵循的重要规范。该《细则》针对高速公路改扩建特点，围绕技术标准采用、既有资源利用、改扩建方案选择、人工构造物的拼接、建设与运营协调等方面，在深入调研的基础上，总结了我国近年来在高速公路改扩建方面的经验，借鉴并吸收了一些发达国家的相关技术标准，力求“注重实效、和谐环保”的理念，以解决当前高速公路改扩建方面存在的问题，指导和规范高速公路改扩建设计，促进高速公路运行的通畅、安全和高效。

图1-1　已颁布的高速公路改扩建设计标准

2015年12月1日，上海市城乡建设和管理委员会颁布实施了《高速公路改扩建设计规范》DG/TJ 08—2174—2015，该规范属于上海地方标准，由上海市路政局、上海市政总院等单位组织编写，充分考虑了平原软土地区地质条件及上海市高速公路的交通特点。长三角、珠三角等广大软土地区进行高速公路改扩建设计时，均可以参考。

为了更好地诠释高速公路改扩建设计的理念，编者通过本书从理论及应用实践方面全面阐述了高速公路改扩建设计技术，并结合工程实例介绍了具体应用方法，帮助广大工程技术人员科学正确地掌握高速公路改扩建设计方法。

1.2　高速公路改扩建工程的相关术语

高速公路改扩建工程是高速公路建设的一个新的方向，不同于新建高速公路工程，在阐述其设计理论和方法之前，有必要厘清几个重要的概念。

（1）改扩建。

在既有高速公路的基础上，通过拓宽并对既有高速公路实施改造，以提高服务水平、通行能力及安全性的工程建设行为。

（2）拓宽。

对既有路基、路面、桥涵等公路设施进行拼宽或分离新建，包括单侧直接拼宽、两侧直接拼宽、单侧分离新建及两侧分离新建等形式。

（3）拼宽。

新建路基、路面、桥涵等通过有效的横向物理联系工程措施，与既有道路结构形成整体，共同承受荷载。

（4）线形拟合。

利用实测数据，以逼近现状道路线形并满足规定的技术指标为目的，进行平面线形及纵断面线形设计。

（5）整体式扩建。

在既有道路内侧或外侧直接拼宽，形成整体式路幅，以达到改扩建目的。

（6）分离式扩建。

在既有道路外侧或上部通过新建分离的道路，以达到改扩建目的。

（7）扩挖。

对既有隧道扩大断面开挖重建。

（8）同向车道分隔带。

单侧直接拼宽时，将既有中央分隔带保留形成的作为分隔同向行驶车道用的带状设施。

（9）车道转换带。

单侧直接拼宽时，将既有中央分隔带改造为路面后，供同向车道分隔带两侧车辆转换行驶的带状区域。

1.3　高速公路改扩建工程特点

目前我国高速公路改扩建的经验及相应的规范标准主要集中在对既有高速公路进行扩建这一方式上，二级或一级公路提升改造为高速公路的情况更加复杂，经验不成熟，实际案例极少。因此，本文主要阐述既有高速公路进行改扩建设计。

高速公路改扩建不同于新建高速公路，主要有以下六个特点：

1.需要协调新老高速公路的建设标准

既有高速公路建设一般运营10年以上才会出现改扩建的需求，改扩建时可能会出现两种情况：

（1）改扩建时现行高速公路技术标准和既有高速公路采用技术标准不同。

现行《标准》与1997版以及2003版有了较大的调整，如：设计速度、服务水平分级、横断面宽度、桥梁设计荷载、车辆折减系数、标准车型等方面均有所变化。同时现行相应的公路路线、路基、路面、桥涵、交叉、附属设施等技术要求也有部分调整。因此，在确定设计标准时，应充分考虑两个技术标准的衔接。

（2）既有高速公路交叉的河道、铁路等技术标准变化。

随着相关行业规划的调整，和既有高速公路交叉的铁路建筑限界、河道通航等级及相应的技术标准变化时，在改扩建时，新建部分应当考虑按照新的技术标准要求；既有部分需要综合考虑，当既有高速公路已纳入交叉的铁路或河道的改造提升工程时，一般考虑按照新的标准，否则，宜维持既有高速公

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