公路項(xiàng)目審查中部分設(shè)計(jì)問題優(yōu)化研究

[摘 要] 云南省地處山區(qū)，公路建設(shè)中普遍存在所處地形地質(zhì)條件復(fù)雜，形成的大量路塹高邊坡不僅加固防護(hù)費(fèi)用高，深長路塹排水困難，而且易形成工程滑坡，導(dǎo)致運(yùn)營管理費(fèi)用也較高。2009年以來，全省各州、市正處于二級公路集中建設(shè)及國、省道路網(wǎng)改造的高峰期，在公路設(shè)計(jì)時(shí)，如何針對不同公路等級、結(jié)合沿線地形、地質(zhì)等情況，采取有針對性的措施，在確保安全的情況下，降低工程投資，是公路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。文章針對很多公路項(xiàng)目《可研報(bào)告》、《初步設(shè)計(jì)》審查過程中存在的部分較突出問題及處理方式提出優(yōu)化建議。

[關(guān)鍵詞] 公路；項(xiàng)目審查；設(shè)計(jì)；優(yōu)化

[作者簡介] 田亮，云南省人民政府投資項(xiàng)目評審中心工程師，項(xiàng)目管理碩士，研究方向：項(xiàng)目管理，公路項(xiàng)目可行性研究，云南 昆明，650041

[中圖分類號] TU712 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-7723（2012）09-0093-0003

2009年我國開始在部分省區(qū)啟動(dòng)了取消二級公路收費(fèi)的工作，受新建二級公路資金不足、融資困難，已建二級公路債務(wù)過重等問題的困擾，云南省按照國家有關(guān)政策推遲了取消二級公路收費(fèi)的工作。從2010年起，云南省交通主管部門全力以赴抓好二級公路建設(shè)，至2011年下半年，在建的52條二級公路陸續(xù)竣工通車，并完成鎖定里程、債務(wù)的相關(guān)工作。目前，國省道干線公路提級改造項(xiàng)目的前期工作也開始進(jìn)行，如何吸取二級公路建中由于設(shè)計(jì)深度不足、部分設(shè)計(jì)欠合理，導(dǎo)致工程效果不理想、工程造價(jià)高的教訓(xùn)，在項(xiàng)目前期審查階段對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化顯得尤為關(guān)鍵。

一、路線高程及縱坡問題

目前山區(qū)公路土石方工程量普遍存在挖方數(shù)量遠(yuǎn)大于填方數(shù)量，棄方量較大，棄方困難的情況，由于挖方邊坡高，加固防護(hù)工程量大，處理困難，存在較大的安全隱患，投資也較高。這與縱坡設(shè)置不合理有關(guān)。工程實(shí)踐表明，大量病害主要發(fā)生在挖方邊坡，填方在做好地基處理，合理設(shè)置支擋防護(hù)后一般較為穩(wěn)定。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，路肩擋土墻高度在12m以內(nèi)均為常規(guī)擋土墻，技術(shù)上可行，工程量也不大，即使局部溝槽超過12m，也可采用樁基托梁擋土墻或樁板墻解決。在縱斷面設(shè)計(jì)中，往往填方段較短，因此當(dāng)挖方邊坡較高或路段過長時(shí)部分路段在規(guī)范允許范圍內(nèi)適當(dāng)提高縱坡，可較大幅度地降低造價(jià)，消除安全隱患。

二、噴錨網(wǎng)防護(hù)問題

目前噴錨網(wǎng)防護(hù)存在的問題主要是邊坡過陡，噴射混凝土厚度不足，未掛網(wǎng)、未設(shè)置泄水孔或泄水孔設(shè)置不合理，部分土質(zhì)邊坡采用了噴錨網(wǎng)等。

由于設(shè)置噴錨后坡體內(nèi)水無法排除，導(dǎo)致很多邊坡未噴錨僅會出現(xiàn)小溜坍情形，設(shè)置噴錨網(wǎng)后反而邊坡出現(xiàn)較大的坍滑，特別是土質(zhì)邊坡及風(fēng)化嚴(yán)重巖質(zhì)邊坡表現(xiàn)明顯。因此，對噴錨網(wǎng)要特別強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)坡面排水。

噴錨網(wǎng)主要對破碎巖層或軟質(zhì)巖、軟硬相間巖層起防風(fēng)化及局部掉塊的作用，邊坡加固作用有限，因此采用噴錨防護(hù)時(shí)坡率一般采用穩(wěn)定坡率，對永久邊坡一般應(yīng)考慮掛網(wǎng)噴錨，不應(yīng)采用素噴混凝土。

三、淺埋巖溶及小型采空區(qū)處理

對巖溶及采空區(qū)地基處理，一般設(shè)計(jì)的方案為注漿加固，但對公路下部分淺埋巖溶及采空區(qū)，采用注漿處理不僅費(fèi)用高，工期也長，采用強(qiáng)夯或沖擊碾壓處理也能滿足要求，這種處理費(fèi)用省，施工方便快捷。如曲靖某二級公路通過淺埋采空區(qū)地段路床底采用沖擊碾壓后鋪設(shè)二層土工格柵處理，已經(jīng)過6年考驗(yàn)，部分拉煤重車達(dá)100噸，目前狀況良好。昆明新機(jī)場部分巖溶地基采用強(qiáng)夯處理，取得了較好效果。

四、軟基處理過渡問題

軟基處理主要解決穩(wěn)定性與工后沉降問題，其中很多地基處理主要受工后沉降控制，因此，處理方案應(yīng)根據(jù)使用及功能要求，采取針對性措施，不僅可降低造價(jià)，還可消除銜接處的差異沉降。如云南石林縣某市政公路寬40m，基底為淤泥質(zhì)土，施工圖采用碎石樁加固，加固范圍為路堤坡腳外1m，碎石樁間距1.2m，后來通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，人行道及以外部分碎石樁間距調(diào)整為1.4m，減少投資近200萬元。另外，對橋頭或涵洞兩側(cè)軟基采取了樁長逐步變短的方式過渡處理，以消除設(shè)樁起點(diǎn)處的沉降突變問題，盡量減少沉降差，同時(shí)節(jié)省投資，該工程已竣工6年，狀況良好。

五、橋頭過渡段處理

目前對橋頭處理普遍比較重視，多采用設(shè)置橋頭搭板、鋪設(shè)土工格柵及填碎石土等處理，有效地消除了橋頭不均勻沉降，這些措施對高速公路、一級公路及部分二級公路是可行的。但由于不同等級的公路對工后沉降要求不一樣，因此這些措施對三級公路及部分二級公路過強(qiáng)，特別是很多二、三級公路橋頭挖方為硬質(zhì)巖，本著就地取材的原則，橋頭路基采用填石處理完全能滿足設(shè)計(jì)要求，可取消橋頭搭板及土工格柵，可有效節(jié)省工期及造價(jià)。

六、斜插式樁板墻的應(yīng)用

由于普通樁板墻全為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在城鎮(zhèn)及廠礦附近視覺效果較差，目前斜插式樁板墻技術(shù)在較多工程實(shí)踐中得到了較好的應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益顯著。該結(jié)構(gòu)在環(huán)境要求較高邊坡加固工程具用較好的推廣價(jià)值，如昆明呈貢大學(xué)城采用斜插式樁板墻加固邊坡效果很好。

七、有關(guān)路塹排水

根據(jù)路線縱坡、曲線超高情況及隧道規(guī)范，為滿足排水要求，部分隧道口及超高地段邊溝設(shè)置反坡排水，需設(shè)置分水點(diǎn)，則分水點(diǎn)溝深可減至0.3m。另外，單面坡路塹靠外側(cè)（反坡側(cè)）由于水溝長度較短，匯水面積小，邊溝尺寸應(yīng)比內(nèi)側(cè)小一些，不僅減少工程量，而且對行車安全有利（深大邊溝對行車安全存在一定隱患）。對其余情形長度較短邊溝尺寸也應(yīng)優(yōu)化。路線穿越山脊時(shí)，塹頂橫斷面坡度小于最大水力坡度，因此截水溝幾乎攔截不到地表水，應(yīng)取消。在排水設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析路線平面圖，不能僅看橫斷面。

八、改建公路路基幫寬

二級及以上公路對不均勻沉降要求較高，改建公路幫寬應(yīng)根據(jù)具體情況有針對性地進(jìn)行處治。對軟弱地基地段應(yīng)收集既有公路基底處理及目前公路狀況資料，盡量避免采用排水固結(jié)法處理，以免引起既有路基不均勻沉降。

對薄條狀幫寬盡量考慮填石或設(shè)擋處理，幫寬較寬及較高時(shí)建議采用沖擊碾壓處理。地形陡峻或高邊坡挖方以及設(shè)有支擋結(jié)構(gòu)物挖方幫寬難度較大時(shí)，若幫寬寬度較小建議采用原邊溝加設(shè)蓋板，以拓寬有效路基寬度，必要時(shí)按困難地段適當(dāng)降低標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。否則，工程量很大，易形成工程滑坡。

九、有關(guān)水泥混凝土路面

鑒于目前公路超載超限問題較為嚴(yán)重，而超載超限對水泥路面影響較瀝青路面大得多，因此水泥混凝土路面面板應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)。據(jù)調(diào)查分析，云南省部分一級及高速公路采用24～25cm厚面板，由于重車比例較大，通車不到5年即出現(xiàn)大范圍面板斷裂，主要原因是面板偏薄，參照國外相關(guān)理念，面板厚度應(yīng)在計(jì)算厚度調(diào)整的基礎(chǔ)上，再加上2～3cm磨耗及刻槽層。

根據(jù)規(guī)范及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，水泥混凝土路面面板是主要承重結(jié)構(gòu)層，基層不必太厚，過分強(qiáng)調(diào)基層厚度作用不大，一般采用15～23cm較為適宜，基層主要解決水沖刷問題，防止基層因沖刷引起面板脫空。因此，應(yīng)加強(qiáng)基層排水，新頒布的水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范已規(guī)定水穩(wěn)層上設(shè)置封層，從而有效延長路面使用壽命。

十、錨索（桿）框架梁設(shè)計(jì)

錨索（桿）框架梁是目前加固邊坡常用措施，對邊坡整體加固效果較好，存在的主要問題是施工時(shí)未挖槽嵌入坡面，造成邊坡局部坍方后框架梁懸空，部分邊坡因施工不及時(shí)，在施工框架梁時(shí)邊坡已經(jīng)坍塌，施工時(shí)部分框架梁懸空（不少公路可以看到這種情況），對于錨索框架梁，預(yù)應(yīng)力幾乎完全喪失，直接影響了框架梁的加固防護(hù)效果。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確要求框架梁必須嵌入坡面，外露部分一般不超過15cm（較完整巖石邊坡、框架間巖體穩(wěn)定性好、不易坍方地段除外）。

對部分邊坡穩(wěn)定性較差，需加固的巖石邊坡，由于人工挖槽困難，可采用錨桿（索）豎向地梁加固（相當(dāng)于框架梁只設(shè)豎梁，不設(shè)橫梁），若框架間為破碎巖石，必要時(shí)可對框架間采用噴錨防護(hù)，這種形式在渝懷線既有邊坡加固中得到了大量的應(yīng)用，效果較好。

十一、擋土墻設(shè)計(jì)有關(guān)問題

路肩擋土墻形式主要有衡重式、俯斜重力式及仰斜重力式三種，其中最常用的是前兩種。采用何種形式應(yīng)該根據(jù)地形決定，而不是根據(jù)擋土墻高度決定。衡重式主要適用于地面橫坡較陡地段，俯斜重力式適用于地形平緩地段，若用于地形較陡地段，不僅擋墻尺寸較衡重式大，不經(jīng)濟(jì)，而且存在墻背大量的臨時(shí)開挖及回填量，且回填土存在不均勻沉降問題。仰斜重力式適用于既有擋護(hù)幫寬（避免既有建筑物拆除）及地面橫坡較陡、幫寬量不大地段。因此，擋土墻形式主要由地形條件決定，而不是由擋土墻高度決定；其次考慮地基承載力、墻背回填壓實(shí)等因素。

不同高度的擋土墻所要求的承載力不一樣，因此尺寸表應(yīng)標(biāo)注不同墻高對應(yīng)的承載力，而目前部分設(shè)計(jì)文件僅標(biāo)注最大墻高承載力，可操作性不強(qiáng)。

目前路基擋土墻及護(hù)肩均設(shè)為肩外式，對部分擋土墻較高地段及擋墻外橫坡較陡等地段，擋土墻頂要設(shè)置防撞護(hù)墻或示警墩，為此將擋土墻外移設(shè)成肩外式是必要的，但對局部路肩寬度不足設(shè)置的矮擋土墻、護(hù)肩及段落較短擋土墻，墻頂不必設(shè)置防撞護(hù)墻或示警墩時(shí)，建議設(shè)為肩內(nèi)式，此時(shí)不存在建筑限界超限問題。

根據(jù)以上論述，筆者建議公路設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足相關(guān)規(guī)范的前提下，本著因地制宜的原則，有針對性地對項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使得項(xiàng)目在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理。

[參考文獻(xiàn)]

[1]公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D30-2004[S].

[2]王鐵法，孔凡亮.巖溶路基強(qiáng)夯施工技術(shù)[J].公路，2010，（10）.

[3]公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范 JTG F30-2003[S].

[4]于鳳河，等.公路改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)與施工[M].北京 人民交通出版社，2008.