李 軍，李 浩，易慕良

(湖南輝達(dá)規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司，湖南長(zhǎng)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(dá)規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410008)

結(jié)合工程實(shí)例,充分考慮了干線公路中工程技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響三方面的重要影響因素對(duì)建設(shè)方案進(jìn)行了比選,有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員參考。

干線公路；路線；方案；比選

0 引言

我國(guó)的公路按其重要性和使用性質(zhì)可分為國(guó)家干線公路、省級(jí)干線公路、縣級(jí)公路和鄉(xiāng)級(jí)公路(簡(jiǎn)稱(chēng)為國(guó)、省、縣、鄉(xiāng)道),以及專(zhuān)用公路五個(gè)行政等級(jí)。一般把國(guó)道和省道稱(chēng)為干線,縣道和鄉(xiāng)道稱(chēng)為支線。干線公路在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中起到了很大的貢獻(xiàn),是帶動(dòng)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐,因此,在選擇干線公路路線方案時(shí),要對(duì)涉及的多個(gè)方面因素進(jìn)行綜合衡量,基于此,本文對(duì)干線公路路線方案的比選進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

1 路線方案比選的意義

對(duì)干線公路的方案進(jìn)行比選時(shí),要對(duì)其工程技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響三個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)考慮。一個(gè)優(yōu)秀的方案必定是工程技術(shù)指標(biāo)上可以完全滿足公路的建設(shè)需要,而經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上可以充分使得公路造價(jià)達(dá)到最優(yōu)。同時(shí)又具有有效的措施,使得公路在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中對(duì)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(shù)指標(biāo)的比選

對(duì)干線公路路線工程技術(shù)比選的指標(biāo)主要包含路線技術(shù)指標(biāo)、路基工程技術(shù)指標(biāo)、路面工程技術(shù)指標(biāo)以及橋梁工程技術(shù)指標(biāo)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(shí),要考慮到它們的計(jì)量單位不同等因素,仔細(xì)對(duì)比路線技術(shù)指標(biāo)的不同對(duì)公路造價(jià)成本的影響。路基工程技術(shù)指標(biāo)中比選的重點(diǎn)可以放在特殊路基上,因?yàn)樘厥饴坊鶗?huì)造成干線公路造價(jià)的巨大差異。路面結(jié)構(gòu)特性是路面技術(shù)指標(biāo)中的重點(diǎn)［1］。

2.2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比選

對(duì)干線公路經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比選,主要包含對(duì)公路等級(jí)、路基寬度、設(shè)計(jì)速度、占地面積、拆遷情況、每公里土石方數(shù)量、每公里構(gòu)筑物數(shù)量、軟基處理面積、邊坡防治方案及范圍、路面類(lèi)型、橋隧占路線比例、平立交數(shù)量、沿線設(shè)施等信息詳細(xì)分析和計(jì)算后對(duì)造價(jià)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(gè)重要原則［2］。

2.3 對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的比選

筆者認(rèn)為,干線公路建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大,在比選方案時(shí)要對(duì)多個(gè)生態(tài)因素進(jìn)行影響。這里簡(jiǎn)單列舉干線公路方案比選對(duì)地形地貌、水土流失和礦藏資源的影響［3］。

(1)對(duì)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(kāi)工前環(huán)境宜人,隨著建設(shè)干線公路工程的展開(kāi),由于公路線路長(zhǎng),穿越的地貌類(lèi)型多,取土棄土和土石方流轉(zhuǎn)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(duì)地形地貌所產(chǎn)生的影響。

(2)對(duì)比選方案中造成水土流失的考慮

在比選方案中,要重點(diǎn)考慮對(duì)水土流失的考慮。比如,在干線公路建設(shè)期和運(yùn)行的初期非常容易造成水土流失,重點(diǎn)流失部位是路塹和路基邊坡、取料場(chǎng)、棄土( 渣) 場(chǎng),水土流失范圍大,有時(shí)甚至跨越流域和地貌類(lèi)型。干線公路建設(shè)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(jié)構(gòu)不合理的地方將出現(xiàn)土壤侵蝕,在方案比選時(shí)要予以考慮。

(3)對(duì)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(duì)礦藏資源的影響。由于干線公路在建設(shè)時(shí)往往會(huì)穿越不同的地形地貌,難免不對(duì)其中的礦藏資源產(chǎn)生影響。因此,在干線公路建設(shè)前,務(wù)必要對(duì)地質(zhì)狀況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查,盡量減小公路建設(shè)對(duì)礦藏資源帶來(lái)的破壞。

3 工程實(shí)例

下文將結(jié)合工程技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響等方面,對(duì)比選的方案進(jìn)行詳細(xì)分析。

(1)項(xiàng)目概況

本項(xiàng)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(lè)昌市、連州市、乳源瑤族自治縣、陽(yáng)山縣,西連臨武縣,北靠郴州市區(qū)。本項(xiàng)目的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為雙向六車(chē)道一級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度80 km/h,路基寬度32.0 m,其余的技術(shù)指標(biāo)都參照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2014)執(zhí)行。

地形地貌。本項(xiàng)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(diǎn)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(chǔ)工程的良好施工期。而地下水類(lèi)型包括孔隙水、巖溶水兩種。

(2)比選原則

首先,路線布設(shè)時(shí)應(yīng)結(jié)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(guān)系,最大限度地帶動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)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(hù)、縱坡平緩、線形均衡、行車(chē)安全、少占耕地的方案。

其次,應(yīng)以不壓覆且有利于開(kāi)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(shè)施、公路、電力、電訊、水利設(shè)施、集鎮(zhèn)、學(xué)校、重要?dú)v史文物的關(guān)系；在滿足公路標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,盡量降低工程造價(jià)。

第三,強(qiáng)調(diào)“地質(zhì)超前”的設(shè)計(jì)理念,優(yōu)先進(jìn)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(yīng)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(dāng)可采用順溝路基等措施減少構(gòu)造物和高邊坡。

第四,合理利用有利地形,靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo),不片面追求高技術(shù)指標(biāo)的路線方案,合理利用標(biāo)準(zhǔn)選線。注重線形的舒適及合理過(guò)渡,重視壟崗殘丘與山嶺丘陵區(qū)的平縱指標(biāo)平緩過(guò)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(qiáng)調(diào)“勢(shì)”與“動(dòng)”的設(shè)計(jì)理念,做到線形指標(biāo)的連續(xù)、順適,注重路線與橋隧等構(gòu)造物的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì),以適應(yīng)地形、提高安全性、降低工程造價(jià)為目標(biāo),反復(fù)調(diào)整計(jì)算為手段；多進(jìn)行局部方案比選,不遺漏有價(jià)值的路線方案,對(duì)困難地段在確保行車(chē)安全的前提下適當(dāng)降低指標(biāo)。

(3)比選指標(biāo)

a. 主要技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際技術(shù)特點(diǎn),參照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2014)特點(diǎn),選擇的比選技術(shù)指標(biāo)為：首先,所選擇線路線增長(zhǎng)系數(shù)為1.042,全線共設(shè)平曲線6個(gè),平均每公里交點(diǎn)數(shù)1.09,最小平曲線半徑342.974 m/1處,平曲線長(zhǎng)占路線總長(zhǎng)度的54.521%,最長(zhǎng)直線長(zhǎng)度455.370 m。全線變坡點(diǎn)15個(gè),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(zhǎng)160 m(平交口處,縱坡2.1%),豎曲線占路線總長(zhǎng)64%。

b. 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比選原則,簡(jiǎn)單說(shuō),一個(gè)是“全”,另外一個(gè)是“省”［4］。因此,對(duì)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比選后,采取包含以下經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比選方案：

臨時(shí)工程：包括臨時(shí)便道、臨時(shí)便橋、臨時(shí)電力與電訊線路、混凝土拌合站安拆、場(chǎng)地平整等。

路基工程：包括場(chǎng)地清理、土石方、防護(hù)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(shè)施及預(yù)埋管線工程：包括安全設(shè)施、改路改溝工程、公路交工前養(yǎng)護(hù)費(fèi)等。

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

c. 生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)

生態(tài)環(huán)境的比選,要重點(diǎn)選擇對(duì)生態(tài)影響較小的方案,具體來(lái)說(shuō),對(duì)地形地貌、水土流失和礦藏資源等不會(huì)帶來(lái)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(jí)公路景觀為基本范圍,同時(shí)考慮視線所及景觀、相關(guān)風(fēng)景旅游資源、城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與一級(jí)公路之間的關(guān)系,確保一級(jí)公路景觀建設(shè)處于良性循環(huán)狀態(tài)。

其次,因地制宜、適地適樹(shù)。一級(jí)公路景觀選擇應(yīng)采取因地制宜的方法,做到“宜綠則綠,重點(diǎn)突出”,充分結(jié)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(shù)種為主,突出當(dāng)?shù)刂参锏木坝^特色,同時(shí)也可以降低養(yǎng)護(hù)難度,提高樹(shù)木成活率,減少工程造價(jià)。

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(hù)環(huán)境的同時(shí)發(fā)揮景觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),通過(guò)一級(jí)公路景觀建設(shè),改善沿線生態(tài)環(huán)境,使居民有一個(gè)良好的生活、生產(chǎn)環(huán)境。

4 結(jié)語(yǔ)

總之,在對(duì)方案進(jìn)行比選時(shí),不能偏向單一的建設(shè)指標(biāo),要對(duì)多方面的影響因素進(jìn)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(jià),減少公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的破壞。

［1］ 張軍艷.淺析公路路線設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)的缺陷［J］.西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011(4):95-97.

［2］ 姚亞峰.從技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)看公路工程造價(jià)［J］.公路，2013(2):140-144.

［3］ 張國(guó)慶，張建國(guó).遼寧濱海公路建設(shè)對(duì)保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境影響分析［J］.環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2008(1):48-50.

［4］ 馬召輝.公路工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)造價(jià)監(jiān)督方法及其應(yīng)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(yáng)人,工程師,從事公路與橋梁設(shè)計(jì)工作。