1、 题 目 高速公路扩建模式研究 _交通学院_院（系）_交通运输_专业学 号_21205201_ _学生姓名_ _指导教师_ _ _起讫日期_2009.2.162009.6.8_设计地点_ 交通学院 _ _摘要I高速公路扩建模式研究学号 名： 指导老师 摘要近年来，我国国民经济的快速发展刺激了区域间的交流，导致了区域交通节点间周转量的增加，加大了对高速公路通行能力的要求，因此，高速公路改扩建势在必行。首先，分析研究了高速公路改扩建的时机条件，通过对服务水平各项因素对道路通行情况影响的分析，确定出高速公路改扩建的时机条件，并最终得出高速公路改扩建时机确定的简单步骤。其次，进行了高速公路扩建模式的分
2、析研究，依照扩建原则将扩建模式总的分为路网加密方案与老路加宽方案两种，其中重点讨论了老路加宽方案。老路加宽方案又详细分为分离加宽方案、拼接加宽方案，具体介绍了这两种加宽方案，分析评价了这两种扩建方案的优缺点。最后，从整体的角度对高速公路改扩建方案进行了研究，对除了道路之外高速公路扩建工程中的其他基础设施：桥梁、收费站、互通式立交以及服务区的改扩建进行了分析，从而得到一个完整的高速公路扩建方案。关键词：高速公路，扩建条件，扩建模式，整体方案，其他基础设施 目录IIA STUDY OF HIGHWAYS EXPANSION MODELSSchool Number：21205201 Name：Cui
3、 Shu Guidance 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目录III目录摘要 .IAbstrast.II第一章 绪论 .11.1 研究背景及意义 .11.2 研究内容 .21.2.1 高速公路改扩建时机条件
4、研究分析 .21.2.2 高速公路扩建模式分析 .21.2.3 高速公路整体改扩建方案分析及评价 .21.3 技术路线 .31.4 国内外研究现状 .41.4.1 高速公路改扩建时机、条件等方面的研究 .41.4.2 高速公路扩建模式方案等方面的研究 .51.4.3 高速公路其他基础设施改扩建的研究 .61.5 论文结构 .7第二章 高速公路扩建时机条件分析 .82.1 通行能力与服务水平分析研究 .82.1.1 通行能力与服务水平概述 .82.1.2 影响高速公路服务水平的因素 .102.2 高速公路改扩建时机条件的确定 .102.2.1 高速公路交通条件对改扩建时机的影响 .112.2.2
5、 高速公路改扩建时机确定的简单步骤 .132.3 本章小结 .14第三章 高速公路扩建模式分析 .153.1 基本扩建原则 .153.2 路网加密方案 .153.2.1 路网加密方案的优点 .163.2.2 路网加密方案的不足 .163.3 老路加宽方案 .163.3.1 分离加宽方案 .163.3.1.1 平面分离加宽 .173.3.1.2 纵面分离加宽 .193.3.1.3 分离加宽方案的优缺点 .193.3.2 拼接加宽方案 .203.3.2.1 单侧拼接加宽扩建方案 .203.3.2.2 两侧拼接加宽扩建方案 .213.3.2.3 拼接加宽方案的优缺点 .223.3.3 单侧与两侧加宽
6、方式的比较 .223.3.3.1 单侧加宽的优缺点 .233.3.3.2 两侧加宽的优缺点 .233.4 本章小结 .24第四章 高速公路整体改扩建方案分析及评价 .254.1 桥梁改扩建方案分析 .25目录IV4.1.1 扩建方式选择的基本原则 .254.1.2 各类桥梁改扩建方案分析 .254.1.2.1 主线桥的改扩建 .264.1.2.2 被交道上跨桥的改扩建 .274.1.3 桥梁改扩建的适用条件分析 .284.1.3.1 主线桥改扩建形式适用条件分析 .284.1.3.2 被交道上跨桥改扩建形式适用条件分析 .294.1.4 桥梁改扩建的组织对策 .294.2 收费系统改扩建分析
7、.304.2.1 收费站改扩建原则及控制因素 .304.2.2 正常布置的收费站 .304.2.3 分离式收费站 .324.2.4 中心偏移式的收费站 .324.3 互通立交改扩建分析 .344.3.1 高速公路互通式立交概述 .344.3.2 互通式立交改扩建原则及影响因素 .354.3.3 喇叭型互通式立交具体改扩建方案 .364.3.3.1 互通形式不变 .364.3.3.2 需扩大通行能力的互通 .364.3.3.3 完善路网的重建及合并 .384.4 服务区改扩建分析 .394.4.1 服务区改扩建的影响因素 .394.4.2 服务区具体改扩建方案 .404.4.2.1 服务区总体的
8、布设 .404.4.2.2 服务区各类设施改扩建方案 .414.5 本章小结 .42第五章 结论 .435.1 主要结论 .435.2 不足以及展望 .43致 谢 .45参考文献 .46第一章 绪论1第一章 绪论1.1 研究背景及意义我国高速公路建设始于 1984 年，自始建以来一直处于持续发展的状态，进入 21 世纪，我国国民经济持续保持快速发展势头。国内生产总值增长持续增长，其中个别地区年人均收入超过 5000 美元，达到中等发达国家水平。经济的快速发展刺激了区域间的交流，导致了区域交通节点间周转量的增加，加大了对高速公路通行能力的要求。由于上个世纪 80 年代至 90 年代中期，即我国高
9、速公路建设的初始阶段，相关高速公路建设的技术标准与规范尚不完善以及高速公路建设资金短缺等影响因素，这个时期大多数高速公路设计普遍存在缺乏前瞻性的问题，并且对于未来目标年交通量预测值较为保守，加之 90 年代中后期国民经济迅速增长，发达地区交通量的增长速度几乎都在两位数以上，很多高速公路建成不久就出现了通行能力不足、服务水平下降，急需进行扩建。同时，早期建成的高速公路在区域公路网中占有极为重要的地位，基本上都属于经济发达地区的交通主干线，对区域经济的发展起着至关重要的作用。根据国外高速公路的发展历程，我国高速公路建设也必将经历大规模扩建的历史时期。由于高速公路的扩建工程不仅涉及扩建标准、扩建模式
10、这些工程本身的技术问题，还将牵扯到国家国民经济概预算、工程投资、环境与社会影响等方方面面。因此，如何对已建成高速公路进行改扩建，以提高现有高速公路的服务等级和通行能力，是目前面临的一个重要课题。因此，我国建成于上世纪末的四车道高速公路陆续都在进行拓宽扩建，我国继 2000 年完成广州一佛山高速公路改扩建后，沪杭甬高速公路浙江段，沈大高速公路，沪宁高速公路等改扩建工程也相继完成；目前，黑龙江省将投资 60 亿元对佳木斯一双鸭山、牡丹江一绥芬河等高速公路进行改扩建；安徽省将投资 1787 亿元对合宁高速公路大蜀山一陇西立交段进行扩建。从以上我国高速公路扩建工程的背景资料可以看出，对高速公路进行扩建
11、已成为缓解区域交通通道交通运行情况紧张的主要方法之一。因此，高速公路扩建工程在我国目前的交通领域具有非常重要的地位，不仅可以从本质上改善区域交通通道现有状况，加强其重要战略地位，而且必将是对国务院于 2005 年 1 月 13 日发布的“国家高速公路网规划”的东南大学本科毕业设计（论文）2有利支持。在何种时机、怎样的情况下才需要进行高速公路的扩建，这是研究高速公路扩建模式的前提，也是本篇论文需要研究的主要内容之一，具有非常重要的意义。针对不同的工程，高速公路的扩建模式有多种选择，是新增车道，还是修建复线?这是非常值得深入研究的问题。因此，如何利用科学的方法对高速公路扩建模式进行比较研究，是现在
12、亟待解决的问题。同时，对高速公路扩建方案进行各个方面的综合评价是对扩建模式进行多角度综合分析比较、遴选的有力依据。从这一角度来看，对高速公路扩建模式方法进行研究具有重要的现实意义。当然，在扩建项目中，还存在着桥梁拼接、收费站改扩建、互通式立交改建、服务区改扩建等其他交通基础设施的问题，这些问题必然存在于高速公路改扩建工程中，如何应对这些方面的困难也是高速公路扩建工程中需要考虑和解决的，也同样具有十分重要的意义。1.2 研究内容论文主要是对高速公路扩建模式进行研究，具体包括以下几个方面：1.2.1 高速公路改扩建时机条件研究分析这部分内容是对高速公路改扩建的时机条件进行了分析，在怎样的情况下、在
13、何种时机进行扩建是建设中重要的宏观决策问题。本部分内容具体是：利用有关数据对高速公路改扩建工程基本路段通行能力和服务水平进行研究, 分析研究影响服务水平的各个因素对高速公路改扩建时机所产生的影响, 提出高速公路改扩建时机的基本步骤。1.2.2 高速公路扩建模式分析这部分内容是对高速公路的各类扩建模式进行具体、客观的分析，根据高速公路扩建原则对各种扩建模式的具体扩建方法进行详细的分析研究，针对每一种扩建方法分析得出其采用过程中所需考虑的各种影响因素、优缺点等。1.2.3 高速公路整体改扩建方案分析及评价本部分内容是：第一章 绪论3对除了道路以外高速公路扩建工程中的其他基础设施的改扩建进行了分析，
14、从而得到一个完整的高速公路扩建方案。具体的基础设施包括：1）对高速公路扩建过程中桥梁拓宽的结构形式进行分析，主要分析进行桥梁拓宽的过程中所应该考虑的影响因素以及简单的桥梁拓宽拼接方案。2）对高速公路扩建过程中收费系统的改扩建情况进行分析，了解收费站土建设计原则及控制因素，根据不同情况得出相适应的改造方案，并针对各个方案进行具体分析。3）对高速公路扩建工程中互通式立交的改扩建进行了分析，主要分析互通式立交改扩建的影响因素以及改扩建方案。4）对高速公路扩建工程中服务区的改扩建进行了分析，得出具体的改扩建方案。1.3 技术路线本文主题总共分为三个部分，高速公路扩建时机条件分析、高速公路扩建模式分析以
15、及高速公路整体扩建方案研究分析。第一步：高速公路扩建时机条件分析，利用有关数据对高速公路改扩建工程基本路段通行能力和服务水平进行研究, 分析研究影响服务水平的各个因素对高速公路改扩建时机所产生的影响, 提出高速公路改扩建时机的基本步骤。第二步：具体分析不同的高速公路扩建模式。针对每一种扩建方法分析得出其采用过程中所需考虑的各种影响因素、优缺点等第三步：对除了道路以外高速公路扩建工程中的其他基础设施的改扩建进行了分析，从而得到一个完整的高速公路扩建方案。东南大学本科毕业设计（论文）4通行能力服务水平扩建条件分析扩建模式评价高速公路整体扩建方案收费系统改扩建互通立交扩建扩建原则分析各模式各模式优缺
16、点服务区改扩建桥梁改扩建1.4 国内外研究现状近年来，随着我国经济快速发展和实施西部开发战略，公路建设得到了迅猛发展。在东部经济较为发达的地区，国道主干线交通量迅速增长，有些早期建设的四车道高速公路已趋于饱和，不能满足交通发展的需要，因此高速公路的扩建问题已成为了国内众多学者关注研究的重要课题。高速公路扩建模式的研究便是高速公路扩建问题中一个较为普遍的课题。1.4.1 高速公路改扩建时机、条件等方面的研究Peter S.pell 在Developments In Highway Pavement Engineering-1中提到了老路改造扩建的原因。一是公路项目立项初期，在制定工程规模和工程技术标准时，一般是按满足工程完成后 20 年内的预测交通量要求来确定的，但是由于交通量发展的不确定因素较多，偏差往往很大，尤其对于经济热点地区和经济.高速发展时期的交通量增长估计不足;老路改建的另一个原因是由于交通量的迅速增长，
