干線公路路線方案比選研究

李 軍，李 浩，易慕良

(湖南輝達規(guī)劃勘測設計研究有限公司，湖南長沙 410008)

干線公路路線方案比選研究

李 軍，李 浩，易慕良

(湖南輝達規(guī)劃勘測設計研究有限公司，湖南長沙 410008)

結合工程實例,充分考慮了干線公路中工程技術指標、經(jīng)濟指標和對生態(tài)環(huán)境的影響三方面的重要影響因素對建設方案進行了比選,有關經(jīng)驗可供相關專業(yè)人員參考。

干線公路；路線；方案；比選

0 引言

我國的公路按其重要性和使用性質(zhì)可分為國家干線公路、省級干線公路、縣級公路和鄉(xiāng)級公路(簡稱為國、省、縣、鄉(xiāng)道),以及專用公路五個行政等級。一般把國道和省道稱為干線,縣道和鄉(xiāng)道稱為支線。干線公路在我國經(jīng)濟發(fā)展過程中起到了很大的貢獻,是帶動各地經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐,因此,在選擇干線公路路線方案時,要對涉及的多個方面因素進行綜合衡量,基于此,本文對干線公路路線方案的比選進行了詳細的分析。

1 路線方案比選的意義

對干線公路的方案進行比選時,要對其工程技術指標、經(jīng)濟指標和對生態(tài)環(huán)境的影響三個方面進行重點考慮。一個優(yōu)秀的方案必定是工程技術指標上可以完全滿足公路的建設需要,而經(jīng)濟指標上可以充分使得公路造價達到最優(yōu)。同時又具有有效的措施,使得公路在建設和運營中對生態(tài)環(huán)境的破壞性影響降到最低。

2 路線方案比選原則

2.1 工程技術指標的比選

對干線公路路線工程技術比選的指標主要包含路線技術指標、路基工程技術指標、路面工程技術指標以及橋梁工程技術指標等。干線公路路線往往包含道路、主線橋涵、互通、分離式立交、通道等部分,在比選時,要考慮到它們的計量單位不同等因素,仔細對比路線技術指標的不同對公路造價成本的影響。路基工程技術指標中比選的重點可以放在特殊路基上,因為特殊路基往往會造成干線公路造價的巨大差異。路面結構特性是路面技術指標中的重點［1］。

2.2 經(jīng)濟指標的比選

對干線公路經(jīng)濟指標的比選,主要包含對公路等級、路基寬度、設計速度、占地面積、拆遷情況、每公里土石方數(shù)量、每公里構筑物數(shù)量、軟基處理面積、邊坡防治方案及范圍、路面類型、橋隧占路線比例、平立交數(shù)量、沿線設施等信息詳細分析和計算后對造價的影響等。節(jié)省成本仍然是干線公路路線方案比選的一個重要原則［2］。

2.3 對生態(tài)環(huán)境影響的比選

筆者認為,干線公路建設對生態(tài)環(huán)境影響較大,在比選方案時要對多個生態(tài)因素進行影響。這里簡單列舉干線公路方案比選對地形地貌、水土流失和礦藏資源的影響［3］。

(1)對比選方案中地形地貌產(chǎn)生的影響考慮

干線公路是大規(guī)模的人造工程,通常沿線在未開工前環(huán)境宜人,隨著建設干線公路工程的展開,由于公路線路長,穿越的地貌類型多,取土棄土和土石方流轉的數(shù)量大,使沿線形成眾多裸露山體缺口,環(huán)境發(fā)生了巨大變化。因此,要考慮到不同方案對地形地貌所產(chǎn)生的影響。

(2)對比選方案中造成水土流失的考慮

在比選方案中,要重點考慮對水土流失的考慮。比如,在干線公路建設期和運行的初期非常容易造成水土流失,重點流失部位是路塹和路基邊坡、取料場、棄土( 渣) 場,水土流失范圍大,有時甚至跨越流域和地貌類型。干線公路建設中地表水的改向或改道是經(jīng)常發(fā)生的,水流集中的地方將加劇水土流失,水流結構不合理的地方將出現(xiàn)土壤侵蝕,在方案比選時要予以考慮。

(3)對礦藏資源的影響

在比選方案中,還要考慮是否采取有效措施弱化了對礦藏資源的影響。由于干線公路在建設時往往會穿越不同的地形地貌,難免不對其中的礦藏資源產(chǎn)生影響。因此,在干線公路建設前,務必要對地質(zhì)狀況進行詳細的調(diào)查,盡量減小公路建設對礦藏資源帶來的破壞。

3 工程實例

下文將結合工程技術指標、經(jīng)濟指標以及對生態(tài)環(huán)境的影響等方面,對比選的方案進行詳細分析。

(1)項目概況

本項目位于郴州市宜章縣。宜章縣位于郴州市南部邊陲,東界汝城縣、資興市,南鄰廣東省樂昌市、連州市、乳源瑤族自治縣、陽山縣,西連臨武縣,北靠郴州市區(qū)。本項目的建設標準為雙向六車道一級公路,設計速度80 km/h,路基寬度32.0 m,其余的技術指標都參照《公路工程技術標準》(JTG B01-2014)執(zhí)行。

地形地貌。本項目屬丘陵—山嶺重丘—丘陵—山嶺重丘地貌,地形起伏大,K0+000～K0+540段為丘陵地貌,K0+540～K2+000山體多為陡峻重丘。K2+000～K4+100段為丘陵地貌,地面高程在278.0 m～298.0 m之間。K4+100～終點段為山嶺重丘地貌,地面高程在286.0 m～403.0 m之間山體多為陡峻重丘,植被發(fā)育,覆蓋層薄,山體呈陡峻條帶分枝狀,山坡坡角30°～65°,山體呈緩坡渾圓狀,山坡坡角10°～25°,沖溝多為寬闊的“U”型。水系。地表水：路線走廊帶內(nèi)雨水充沛,4～6月為最大,河水位受降水量影響明顯,一般10月至次年3月為枯水期,為橋梁基礎工程的良好施工期。而地下水類型包括孔隙水、巖溶水兩種。

(2)比選原則

首先,路線布設時應結合區(qū)域現(xiàn)狀和規(guī)劃路網(wǎng),處理好與沿線城鎮(zhèn)的連接關系,最大限度地帶動沿線經(jīng)濟中心城市的發(fā)展,充分考慮沿線村鎮(zhèn)與本公路連接的便捷性,選擇有利于環(huán)境保護、縱坡平緩、線形均衡、行車安全、少占耕地的方案。

其次,應以不壓覆且有利于開發(fā)礦產(chǎn)資源為前提,處理好與沿線區(qū)域的鐵路、能源設施、公路、電力、電訊、水利設施、集鎮(zhèn)、學校、重要歷史文物的關系；在滿足公路標準要求的前提下,盡量降低工程造價。

第三,強調(diào)“地質(zhì)超前”的設計理念,優(yōu)先進行地質(zhì)普查與調(diào)繪,盡量避讓不良地質(zhì)地段。傍山沿河路段采用綜合地質(zhì)勘察手段,查明兩岸地質(zhì)情況,選擇合適的橋位跨河；路段山體橫坡較陡應盡可能降低挖方邊坡高度,在滿足溝谷正常行洪排水的前提下,適當可采用順溝路基等措施減少構造物和高邊坡。

第四,合理利用有利地形,靈活運用技術指標,不片面追求高技術指標的路線方案,合理利用標準選線。注重線形的舒適及合理過渡,重視壟崗殘丘與山嶺丘陵區(qū)的平縱指標平緩過渡。

第五,優(yōu)化平縱組合,力求路線線形與地形、環(huán)境相協(xié)調(diào),強調(diào)“勢”與“動”的設計理念,做到線形指標的連續(xù)、順適,注重路線與橋隧等構造物的協(xié)調(diào)設計,以適應地形、提高安全性、降低工程造價為目標,反復調(diào)整計算為手段；多進行局部方案比選,不遺漏有價值的路線方案,對困難地段在確保行車安全的前提下適當降低指標。

(3)比選指標

a. 主要技術指標

根據(jù)本項目的實際技術特點,參照《公路工程技術標準》(JTG B01-2014)特點,選擇的比選技術指標為：首先,所選擇線路線增長系數(shù)為1.042,全線共設平曲線6個,平均每公里交點數(shù)1.09,最小平曲線半徑342.974 m/1處,平曲線長占路線總長度的54.521%,最長直線長度455.370 m。全線變坡點15個,平均每公里縱坡變更次數(shù)2.721次,最大縱坡6%/2處,最短坡長160 m(平交口處,縱坡2.1%),豎曲線占路線總長64%。

b. 主要經(jīng)濟指標

對經(jīng)濟指標的比選原則,簡單說,一個是“全”,另外一個是“省”［4］。因此,對主要經(jīng)濟指標比選后,采取包含以下經(jīng)濟指標的比選方案：

臨時工程：包括臨時便道、臨時便橋、臨時電力與電訊線路、混凝土拌合站安拆、場地平整等。

路基工程：包括場地清理、土石方、防護及排水、特殊路基處理、路基零星工程等。

路面工程：包括底基層、基層、透層、粘層、封層、瀝青面層、路槽路肩及中央分隔帶、路面排水等。

橋涵工程：包括涵洞、地道橋工程等。

交叉工程：包括平面交叉等。

公路設施及預埋管線工程：包括安全設施、改路改溝工程、公路交工前養(yǎng)護費等。

綠化及環(huán)境保護工程：包括綠化及環(huán)境保護工程、取棄土區(qū)防護排水等。

c. 生態(tài)環(huán)境設計

生態(tài)環(huán)境的比選,要重點選擇對生態(tài)影響較小的方案,具體來說,對地形地貌、水土流失和礦藏資源等不會帶來較大的破壞,因此,比選的方案采用的原則如下：

首先,采取的方案中以一級公路景觀為基本范圍,同時考慮視線所及景觀、相關風景旅游資源、城市社會經(jīng)濟發(fā)展與一級公路之間的關系,確保一級公路景觀建設處于良性循環(huán)狀態(tài)。

其次,因地制宜、適地適樹。一級公路景觀選擇應采取因地制宜的方法,做到“宜綠則綠,重點突出”,充分結合自然地形、地物,利用自然條件創(chuàng)造景觀。植物選擇以鄉(xiāng)土樹種為主,突出當?shù)刂参锏木坝^特色,同時也可以降低養(yǎng)護難度,提高樹木成活率,減少工程造價。

第三,景觀工程必須與生態(tài)性工程、環(huán)保工程同步協(xié)調(diào),發(fā)揮工程投資的綜合效益,在保護環(huán)境的同時發(fā)揮景觀的社會效益和經(jīng)濟效益。同時,通過一級公路景觀建設,改善沿線生態(tài)環(huán)境,使居民有一個良好的生活、生產(chǎn)環(huán)境。

4 結語

總之,在對方案進行比選時,不能偏向單一的建設指標,要對多方面的影響因素進行綜合考慮,這樣才能選擇出優(yōu)秀的方案,從而降低公路造價,減少公路建設對環(huán)境的破壞。

［1］ 張軍艷.淺析公路路線設計主要技術指標的缺陷［J］.西安文理學院學報(自然科學版)，2011(4):95-97.

［2］ 姚亞峰.從技術經(jīng)濟指標看公路工程造價［J］.公路，2013(2):140-144.

［3］ 張國慶，張建國.遼寧濱海公路建設對保護區(qū)生態(tài)環(huán)境影響分析［J］.環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟，2008(1):48-50.

［4］ 馬召輝.公路工程技術經(jīng)濟指標造價監(jiān)督方法及其應用研究［J］.廣東公路交通，2008(2):62-66.

U412.36

B

1009-7716(2015)09-0044-02

2015-05-22

李軍(1982-),男,湖南益陽人,工程師,從事公路與橋梁設計工作。