新理念設(shè)計(jì)在綏滿高速公路中的運(yùn)用

呂 婧

(內(nèi)蒙古交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

綏滿國道主干線阿榮旗(黑蒙界)至博克圖段高速是國家高速公路網(wǎng)中的“第一橫”，也是內(nèi)蒙古自治區(qū)“三橫九縱、十二出口”干線公路的重要組成部分，是交通運(yùn)輸部第三批公路勘察設(shè)計(jì)典型示范工程項(xiàng)目之一。本項(xiàng)目第二合同段基本沿舊國道301線南側(cè)布設(shè)，起點(diǎn)位于呼倫貝爾市阿榮旗查巴奇西北約3.5km處，樁號(hào)為K75+000。終點(diǎn)位于博克圖，樁號(hào)為K161+369.304，路線全長86.032km。全線采用雙向四車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)行車速度100km/h，整體式路基寬26.0m，汽車荷載等級(jí)為公路-Ⅰ級(jí)。

該高速公路位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾市境內(nèi)大興安嶺林區(qū)，沿線草高林密，地表植被良好，分布有林海、草原、山巒、河流、湖泊，景觀優(yōu)美，景觀元素豐富，層次分明，具有濃郁的地域特色。設(shè)計(jì)過程中需重點(diǎn)解決以下幾個(gè)問題：節(jié)約用地、少占林地、保護(hù)環(huán)境及景觀設(shè)計(jì)是本項(xiàng)目需要重點(diǎn)考慮的問題；路線基本沿舊國道301及阿倫河河岸布設(shè)，多次跨越阿倫河，橋涵構(gòu)造物偏多；在經(jīng)過低洼地段和山間陰坡時(shí)，存在大量的島狀凍土、涎流冰、濕軟地基等不良地質(zhì)；區(qū)域降雨量較大，排水防護(hù)要求高；嚴(yán)寒地區(qū)，極端最低氣溫-39.8℃，對(duì)路面結(jié)構(gòu)層的抗凍性能要求較高。

以上多種因素造成該項(xiàng)目設(shè)計(jì)復(fù)雜，難度大，常規(guī)的設(shè)計(jì)思維方式已經(jīng)不能滿足項(xiàng)目的要求，必須采用創(chuàng)新的理念設(shè)計(jì)。

1 新理念設(shè)計(jì)

針對(duì)以上問題，設(shè)計(jì)之初即提出了充分采用“新理念”設(shè)計(jì)，建設(shè)一條“人與自然和諧發(fā)展的生態(tài)環(huán)保高速公路”的總體目標(biāo)，以及“保護(hù)自然、回歸自然、融入自然、享受自然”的建設(shè)思路。尊重地區(qū)特性、使公路管融入自然，最大限度體現(xiàn)大興安嶺和呼倫貝爾草原的地域特色，保持原有自然風(fēng)貌，不留人為雕琢痕跡。

1.1 路線設(shè)計(jì)

在路線設(shè)計(jì)過程中，貫徹執(zhí)行“公路建設(shè)與環(huán)境保護(hù)并舉，公路發(fā)展與自然環(huán)境和諧”的新理念，采用“勢(shì)”的理念。路線設(shè)計(jì)盡量降低路基高度，節(jié)省占地，避免大填大挖對(duì)環(huán)境產(chǎn)生破壞，同時(shí)盡量避繞濕軟地基、涎流冰、島狀凍土等不良地質(zhì)。由于設(shè)計(jì)過程中始終把握新理念，公路建成后路線線形與自然環(huán)境相吻合、相連貫，平滑平順，自然流暢，極目遠(yuǎn)眺，路與草原藍(lán)天相連，給人心曠神怡的視覺效果。

1.2 綠化設(shè)計(jì)

按照“不破壞就是最大的保護(hù)原則”新理念，路基防護(hù)以植物防護(hù)為主，摒棄園林綠化手法，防止水土流失。充分利用本項(xiàng)目第一合同段科研課題《大興安嶺高寒凍融地區(qū)路塹邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究與示范》的最新研究成果，選取本地植物和適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的植物作為綠化物種，保證了物種的本土化和多樣化，提高了公路綠化的生態(tài)效益和景觀效果。

1.3 路基路面設(shè)計(jì)

根據(jù)區(qū)域氣候及路基填料的特點(diǎn)，結(jié)合典型示范工程的要求，確立“簡約實(shí)用”的建設(shè)理念，經(jīng)多方論證，因地制宜確定設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)中明確墊層材料的含泥量、最大粒徑等原材料要求及施工工藝，上、中面層用瀝青采用A級(jí)90號(hào)道路石油瀝青，基層頂面不設(shè)改性乳化瀝青稀漿封層，在基層頂面設(shè)一層改性乳化瀝青透層，面層間設(shè)兩層乳化瀝青黏層。采用Superpave瀝青混合料設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，加強(qiáng)路面材料料場調(diào)查，選用合適的路用材料，全線設(shè)置防凍墊層，保證路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)的排水設(shè)計(jì)。公路建成后，路面平整度好，裂縫少，抗凍性能高，行車舒適，技術(shù)效果明顯，經(jīng)濟(jì)效益良好。

1.4 橋涵設(shè)計(jì)

路線基本與阿倫河并行，兩側(cè)均為阿倫河支流，阿倫河位于大興安嶺東南麓，是嫩江右岸一級(jí)支流，內(nèi)蒙古境內(nèi)流域面積4 636km2，河道長度199.8km，河道常年流水，河水清澈，是項(xiàng)目區(qū)的主要環(huán)境敏感點(diǎn)。路線共跨越阿倫河7次，為充分保護(hù)阿倫河兩側(cè)濕地，在關(guān)鍵的環(huán)境敏感點(diǎn)，設(shè)計(jì)采取以橋代路的方案，第二合同段共設(shè)置大橋1 310.4m/10座、中橋617.4m/10座，小橋348.5m/17座，橋梁占比達(dá)到2.647%。同時(shí)，為減少橋梁施工對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生破壞，橋梁上部結(jié)構(gòu)全部采用工廠化集中預(yù)制，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，所有橋梁均不設(shè)置系梁，避免基礎(chǔ)開挖破壞濕地環(huán)境。

1.5 防護(hù)設(shè)計(jì)

在防護(hù)設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了圬工防護(hù)向植物防護(hù)為主的理念轉(zhuǎn)變，除個(gè)別土質(zhì)和較低路塹邊坡采用自然生長外，路塹邊坡全部采取掛網(wǎng)噴播技術(shù)防護(hù)。路堤邊坡防護(hù)則直接采用撒草籽蓋土方式的植物防護(hù)，使邊坡與公路用地范圍外的草地自然銜接。對(duì)石質(zhì)路塹段落利用依托該工程的交通部西部科研項(xiàng)目《大興安嶺高寒凍融地區(qū)路塹邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究與示范》，全部采用掛網(wǎng)后進(jìn)行厚層基質(zhì)噴附或有機(jī)混材噴播兩種防護(hù)形式，保證了石質(zhì)邊坡與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。公路建成后，邊坡特別穩(wěn)定，與公路用地范圍外的草地自然銜接為一體，景觀宜人。

1.6 排水設(shè)計(jì)

在排水設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)從僅考慮排水功能到兼顧安全、美化的多種排水方式的理念轉(zhuǎn)變。處理路基排水和路面排水設(shè)施時(shí)，突出的要點(diǎn)就是“隱”，盡量不外露，采用鋪礦石、淺碟式、綠化遮擋式等，來弱化人工痕跡的處理方式。為減少圬工防護(hù)對(duì)環(huán)境的破壞，全線挖方段截水埂采取半砌或全土質(zhì)截水溝型式，填方路段采取自然散排水和集中排水相結(jié)合的設(shè)計(jì)理念。由于全線挖方段截水埂采取半砌或全土質(zhì)截水溝型式，既減少了圬工砌體，又達(dá)到了截水、美化路容的目的。全線挖方段路面排水采用混凝土邊溝加蓋板，既保證了排水順暢，又確保了行車安全。填方路段則采取自然散排水和集中排水相結(jié)合的方式。

1.7 特殊路基設(shè)計(jì)

沿線存在島狀凍土、涎流冰、軟弱土層等不良地質(zhì)，均采用新理念、新工藝進(jìn)行處理設(shè)計(jì)。在處理島狀凍土的設(shè)計(jì)過程中，充分利用了內(nèi)蒙古交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司的成功經(jīng)驗(yàn)和科研技術(shù)成果，將表面50cm范圍內(nèi)黏土層挖除，經(jīng)過晾曬，待凍土層全部化通后拋填1.0m厚片石，然后采用強(qiáng)夯處理。通過強(qiáng)夯塊片石樁對(duì)地基進(jìn)行加固處理，設(shè)計(jì)強(qiáng)夯樁體穿透地基下部黏土層，形成塊片石支撐樁，并起固結(jié)排水通道作用。公路建成后，路基穩(wěn)定，未出現(xiàn)不均勻沉降、裂縫等病害，使用良好。涎流冰不良地質(zhì)的處理技術(shù)本單位在類似地區(qū)亦處于領(lǐng)先地位，有成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)主要采取以淺挖的路塹形式通過，挖深在2.0m左右，再輔以截水溝等其他工程措施。該技術(shù)方案具有造價(jià)低廉，實(shí)用可行的優(yōu)勢(shì)，路線范圍內(nèi)的涎流冰經(jīng)過處理后，目前使用良好。

2 技術(shù)成效

2012年11月該公路順利通過驗(yàn)收并通車運(yùn)營，達(dá)到了交通運(yùn)輸部典型示范工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和綠色生態(tài)環(huán)保的要求，成為公路勘察設(shè)計(jì)典型示范項(xiàng)目的一個(gè)杰出作品。2014年榮獲內(nèi)蒙古自治區(qū)2013年度《優(yōu)秀工程勘測(cè)設(shè)計(jì)評(píng)選(工業(yè)、市政項(xiàng)目)壹等獎(jiǎng)》，該項(xiàng)目是內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部開展的第一條典型示范工程，工程中應(yīng)用的“新理念”設(shè)計(jì)，為內(nèi)蒙古及東北地區(qū)后續(xù)公路建設(shè)做出了探索和示范。

根據(jù)該項(xiàng)目的成功設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)蒙古交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司編寫了“新理念”學(xué)習(xí)資料，內(nèi)容包括設(shè)計(jì)創(chuàng)新、公路設(shè)計(jì)技巧、路側(cè)寬容設(shè)計(jì)提升道路安全性能、基本農(nóng)田保護(hù)、林區(qū)公路建設(shè)環(huán)境保護(hù)、特殊路基設(shè)計(jì)、建設(shè)工程征占用林地審核與費(fèi)用等，為內(nèi)蒙古的公路建設(shè)起到起指導(dǎo)性作用，為國家貫徹落實(shí)公路建設(shè)“新理念”作出巨大貢獻(xiàn)。

通車運(yùn)營以來，該公路路況一直良好，使用性能高，與沿線自然景觀完全融入一體，已經(jīng)成為呼倫貝爾市一道靚麗的風(fēng)景線。