新形勢下高速公路取土場設計方法研究

丁 躍

(安徽省交通規(guī)劃設計研究總院股份有限公司;公路交通節(jié)能環(huán)保技術交通運輸行業(yè)研發(fā)中心，安徽 合肥 230088)

0 引 言

高速公路作為大型交通基礎設施建設，其修建過程中往往需要外借大量土方用以填筑路基，以往項目中多采用設置取土場形式，對原地面下挖取土，取土后還田或還塘。為全面貫徹落實黨的十九大精神，堅持最嚴格的耕地保護制度和最嚴格的節(jié)約用地制度，以守住永久基本農(nóng)田控制線為目標，2018年2月13日，發(fā)布了《國土資源部關于全面實行永久基本農(nóng)田特殊保護的通知》(國土資規(guī)〔2018〕1號)，全面落實特殊保護制度。新形勢下對于高速公路建設取土及取土坑設置提出了更高的要求，我們必須依法合規(guī)的合理選擇取土場[1-3]，避免占用基本農(nóng)田，避免過度消耗自然資源。

1 目前取土場設計存在的問題

1.1 國土部門對大型工程臨時用地要求日益提高

根據(jù)自然資源部相關文件精神，臨時用地無法避讓確需占用基本農(nóng)田的，要嚴格審查把關，加強監(jiān)督管理，由有關市、縣統(tǒng)一報省廳批準，并報部備案。臨時用地使用完成后，要及時組織復墾，復墾好土地交還原集體經(jīng)濟組織。因此取土場不能隨意設置,使用后還需進行復墾。

1.2 取土場設置受制約因素較多，愈發(fā)難以選取

根據(jù)收集的近期多條高速公路取土場設計情況來看，由于目前永久基本農(nóng)田分布范圍較廣，除了居民住宅集中區(qū)域，一般地勢平坦的耕地基本均為永久基本農(nóng)田。各地土地利用總體規(guī)劃中未劃入永久基本農(nóng)田的區(qū)域，現(xiàn)場踏勘后，多為地勢低洼地區(qū)或林地等，地勢低洼地區(qū)不適宜設置取土場，林地多位于崗地，雖適宜取土，但林地報批程序也較為困難，因此目前取土場位置很難選取。

1.3 取土場地表附屬物價值較高，征地費用高，地方協(xié)調(diào)工作難

設計中確定的取土場，在實際施工過程中，往往由于取土場地表附屬物價值難以評估，造成賠償金額較高，實際征地費用大大超支，同時地方協(xié)調(diào)工作難，對高速公路主體施工造成影響，因此應當在設計階段落實取土場設置位置，并與地方簽署協(xié)議。

1.4 取土場地質(zhì)勘查工作不足，土源不能滿足路基填筑要求

取土場選定后，會進行地質(zhì)勘察及土工試驗；一些取土場設計時根據(jù)試驗結果，土源能夠滿足規(guī)范要求，但實際施工時，又經(jīng)常會發(fā)生取土場土源試驗數(shù)據(jù)低于規(guī)范標準的情況，需摻灰改良處理,從而造成工程變更。因此要求設計中需要加強地質(zhì)勘察工作，確保取土場土源可用。

1.5 遵循綠色公路理念，加強廢舊材料循環(huán)利用，多途徑拓寬路基取土來源

充分研究廢舊建筑材料循環(huán)利用技術，通過對道路拆遷、路面銑刨等廢舊材料綜合利用，減少取土規(guī)模；結合水利工程、航道疏浚等工程棄方的利用，拓寬路基取土來源，減少取土場設置。

2 高速公路取土場設計總體思路

通過增加取土途徑和減少土方需求等方式，綜合減少項目取土場設置，實現(xiàn)綠色公路[4-6]。

2.1 增加取土途徑

(1)平原區(qū)項目通過在橋下設置帶狀取土場，實現(xiàn)土地利用最大化，盡量做到路基填料項目自身平衡。

(2)廣泛調(diào)查項目區(qū)域，有無其他大型水利、航道等工程產(chǎn)生棄土，可為高速公路建設所用。

(3)通過調(diào)查項目區(qū)有無農(nóng)田整治計劃，可借助農(nóng)田整治，大規(guī)模取土。

(4)對于無法取土平原區(qū)，可將路基填料作為建筑材料考慮，整體外購。

2.2 減少項目土方需求

(1)丘陵區(qū)項目通過壓低縱斷面，減少填方量，增加挖方量。

(2)推廣應用樁板式路基等新工藝，減少土方需求。

(3)平原區(qū)增加橋梁長度，減少路基填土。

(4)通過設置擋土墻收縮坡腳，減少放坡，節(jié)約土方。

3 取土場設計一般原則

路基填料設計中，盡量避免廢方，利用一切可以利用的路基填料，減少取棄土，節(jié)約占地，降低造價。

(1)取土場土質(zhì)應符合路基填料規(guī)范要求，地質(zhì)穩(wěn)定性較好，可取土層較厚。

(2)運距較近，便于施工。

(3)須與農(nóng)田建設和自然環(huán)境相結合，不得影響路基穩(wěn)定，不得造成水土流失、淤塞灌溉溝渠、壓占基本農(nóng)田及其他不良后果。

(4)橋頭兩側不宜設置取土坑，橋梁上方不宜設置棄土場。

(5)取土坑與路基之間的距離，應滿足路基邊坡穩(wěn)定的要求,預留道路拓寬改造的要求,同時要便于村民耕作，避免留下三角地帶。

(6)取土場調(diào)運土方，應從新建便道運輸，設計中盡量不考慮采用國省道、村村通運輸。

(7) 取土場應加強施工控制，并嚴格按設計進行綠化防護，以免引起新的水土流失。

(8)施工時應注意：在取土場征用之前，應對土質(zhì)情況進行復查，應先進行相關試驗，符合設計地質(zhì)資料和規(guī)范要求后再征用，以避免工程量的增加。

4 取土場設計流程及方法

4.1 取土場設計推薦位置

(1)路基沿線水塘、水庫挖深、擴容。

(2)村莊搬遷，土地復耕區(qū)。

(3)沿線河流兩側河漫灘。

(4)一般農(nóng)田區(qū)。

(5)一般低丘林地，結合挖方邊坡取土，取平后還林、還田，同時減少邊坡防護工程量，綠色環(huán)保。

(6)崗地取土、取石，取平后復耕。

4.2 初步設計階段取土場設計方法

(1)初步設計外業(yè)前依據(jù)三維地形圖建模，采用橫斷面插值的計算方法，統(tǒng)計出項目全線土方數(shù)量。

(2)根據(jù)全線土石方分布情況，在土方調(diào)配以后，計算出全線借方數(shù)量。根據(jù)沿線行政區(qū)劃、地形及地貌特點，將路線劃分為幾個工作區(qū)段。根據(jù)就近選取的原則，分別在各自區(qū)段內(nèi)選擇取土場，并根據(jù)各取土區(qū)段的借方量大致確定取土場面積。

(3)與國土部門聯(lián)系，收集各地最新土地利用總體規(guī)劃，了解當?shù)乜晒┰O置取土場的土地類型， 同時將土地規(guī)劃圖與1∶10 000地形圖疊加，初步選取取土場設置位置。取土場設置須避開基本農(nóng)田，盡量選擇高崗地。

(4)初定取土場位置后，疊加最新衛(wèi)星影像圖，核查取土場區(qū)域房屋及構筑物分布情況，進一步篩選取土場。對于選用的崗地，如其用地性質(zhì)為林地，前往地方林業(yè)部門，核實林地屬性，避開國家生態(tài)林等[7]。

(5)初步設計外業(yè)調(diào)查期間，安排專人進行現(xiàn)場踏勘，同時與地方政府對接，進一步確認取土場設置的可行性及合理性，并為下一步簽署取土坑協(xié)議做準備。

(6)在經(jīng)過上述幾輪篩選及確認后，可以初步確定取土場設置的合理性。此時向地方國土部門發(fā)函，提交取土場設置坐標，請示國土部門復核土地用地性質(zhì)及是否可作為臨時征地使用。

(7)在取土場設置位置確定后，布設手工螺紋鉆進行取土場勘察[8]，調(diào)查其土質(zhì)并取樣進行相關試驗。對于調(diào)查中發(fā)現(xiàn)存在石質(zhì)或淤泥等不適宜取土的情況，及時調(diào)整補充新取土場，確保取土總量滿足使用需求。

4.3 施工圖設計階段取土場設計方法

(1)施工圖設計階段依據(jù)最終借方數(shù)量確定取土場后，結合手工螺紋鉆資料，進一步勘察取土場地質(zhì)情況。

(2)依據(jù)地勘資料，確定取土場土石料可用于路基填筑后，最終確定取土場面積，向地方國土部門發(fā)文確認土地類別。

(3)同地方簽訂取土場協(xié)議，最終確定取土場位置，完成取土場設計。

4.4 核查土石料數(shù)量是否滿足設計要求

(1)初步設計階段，對接后取土場，每處均安排手工螺紋鉆勘察，初步判明可用后，勘察單位開展初勘工作，勘探孔布設應滿足《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范要求》，同步需開展填料試驗，為路基土石方改良設計，提供依據(jù)[9]。

(2)施工圖階段，與地方及國土對接后，加大手工螺紋鉆布孔密度，每60畝，安排2～3孔手工螺紋鉆，地勘單位在初步勘察的成果基礎上，增加機鉆密度，同時在取土場范圍內(nèi)分布均勻，成果能描述取土場范圍土石料的基本分布情況。

(3)依據(jù)地勘資料確定可取土深度，最終確定可取土工程數(shù)量。

(4)對于復雜地形條件，可依據(jù)地形圖建模后，采用場地土方計算軟件，復核可取土數(shù)量。

5 取土場復耕設計

目前地方國土部門均要求對取土場進行復耕設計，施工圖階段應委托具有相應資質(zhì)單位，進行取土場復耕專項設計，計入取土場復耕費用，以便于后期復耕施工[10]。

5.1 恢復耕地的取土場

恢復耕地取土場一般沿線布設，挖深小于2m的取土場可考慮恢復為耕地，平原區(qū)高速公路建設，恢復為耕地的可能性最高，實施效果較好，并且沿線布設，減少運輸便道。

崗地取土，取平后與周邊地塊高程順接，恢復耕作層后成為耕地。

5.2 河道或河灘地取土場

河道或河灘地開挖拓寬了河道，增加了行洪面積，提高了地方經(jīng)濟效益。由于河道內(nèi)土質(zhì)問題，含水量一般較大，主體工程需要曬土，設計中應考慮采用此種取土方式，對工期、造價的影響。

5.3 用做平原水庫的取土場

用作平原水庫的取土場，有效地與當?shù)厮O施結合，提高了當?shù)亟?jīng)濟效益。但同時水庫建設與工程建設是否同步，能否保證工程用土，均需與地方相關部門對接，用作平原水庫的取土場，有效地與當?shù)厮O施結合，提高了當?shù)亟?jīng)濟效益。

5.4 用作養(yǎng)魚塘或蓄水池的取土場

對于采取恢復措施后由于地勢關系不能種植普通作物的取土場，可考慮恢復為魚塘或蓄水池。

6 結束語

在建國70周年之際，我國的建設發(fā)展正在進入新時期。為實現(xiàn)“兩個一百年”的奮斗目標，我們既要繼續(xù)建設更多更好的高速公路，又要減少對環(huán)境的破壞，實現(xiàn)高速公路建設與環(huán)境保護相統(tǒng)一。加強新形勢下高速公路取土場設計，減少借土數(shù)量，做好廢舊材料利用，避免占用基本農(nóng)田，努力做到高速公路建設與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展。