華 智
(四川省交通運輸廳交通勘察設(shè)計研究院, 四川成都 610017)
[定稿日期]2018-01-22
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,以及國家對基礎(chǔ)設(shè)施投入的增加,高原藏區(qū)的公路在我省也有了長足發(fā)展。經(jīng)過多年的努力,藏區(qū)公路設(shè)計工作已經(jīng)取得了一定的成效,并且有了實質(zhì)性的突破,但由于道路項目向高原藏區(qū)發(fā)展,其極端的地理位置、極端的氣候,高原特殊環(huán)境下的不良地質(zhì)處治及后期養(yǎng)護(hù),脆弱的生態(tài)環(huán)境,保通壓力大等諸多問題給設(shè)計、施工增加了許多難度,這就要求設(shè)計不能再按照以往的經(jīng)驗照搬照抄,必須創(chuàng)新才能解決上述難題。據(jù)此,筆者結(jié)合國道317線(川藏公路北線)俄爾雅塘至崗?fù)卸胃慕ü饭こ藺2合同段設(shè)計對上述問題提出了新的解決思路,取得了較好的效果,以供參考。
國道317線(川藏公路北線)是大多數(shù)省份通過四川進(jìn)入西藏的一條重要公路,是我國西南“世界屋脊”上的一條重要國防戰(zhàn)備公路,是我國藏區(qū)公路的主骨架之一;是甘孜州經(jīng)濟主干線中的一段,是州府康定通往甘孜州西北和西南縣城的交通要道,是建設(shè)區(qū)唯一的通道,沿線地形狹窄,原路改建建設(shè)期對行車影響大,保通困難,特別是如何保證部隊車輛的通行是交通組織設(shè)計的重難點之一。
該項目整體表現(xiàn)為六大特點:“三高三差”,即海拔高(最高海拔4 030m)、地應(yīng)力高、地震烈度高(Ⅷ度),地形差、地質(zhì)差、自然環(huán)境差。冬季氣溫低,冬季積雪冰凍現(xiàn)象嚴(yán)重,如何實現(xiàn)極端氣候下的車輛安全行駛是本項目設(shè)計的重點和難點。沿線主要病害有泥石流、崩塌、季節(jié)性凍土、路基凍融翻漿、路基沉陷、涎流冰(暗冰)等類型,成因復(fù)雜,處理難度大,特別是高海拔地區(qū)季節(jié)性凍土的處治是本項目的難點之一;項目區(qū)自然環(huán)境惡劣,交通不便,后期養(yǎng)護(hù)作業(yè)難度大,采用易于養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)量少的工程方案和措施十分重要。沿線生態(tài)環(huán)境極為脆弱,破壞后不易恢復(fù),公路兩旁的行道樹及路域資源極其寶貴,需要執(zhí)行最嚴(yán)格的土地保護(hù)措施,而公路的建設(shè)又不可避免的要占用部分土地及其他資源,有限的資源供給與需求的矛盾特別突出,環(huán)境需求與保護(hù)、水土保持十分敏感。
結(jié)合地形地質(zhì)條件,靈活運用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),合理選用設(shè)計速度、路基寬度。路線設(shè)計堅持以地質(zhì)選線、地形選線、環(huán)保選線,不片面追求高標(biāo)準(zhǔn),靈活應(yīng)用技術(shù)指標(biāo),如同向曲線間最短夾直線采用2V,反向曲線間最短夾直線采用1V等。為尊重藏區(qū)民風(fēng)、民俗,對藏區(qū)的經(jīng)幡、瑪尼堆、神山等特殊建筑進(jìn)行保護(hù),降低了部分路段的設(shè)計指標(biāo)。
項目區(qū)季節(jié)性凍土深度為0.8~1.2m,如何處理好高海拔地區(qū)的季節(jié)性凍土,這在當(dāng)時的四川省,還是比較薄弱的一項技術(shù)。針對本項目季節(jié)性凍土情況,主要采取了以下措施:
(1)讓路線盡可能的布設(shè)于陽坡或半陽坡坡面,以便增加路面的日照時間,并盡量繞避病害嚴(yán)重的區(qū)域。
(2)路線縱斷面設(shè)計以路堤形式為主,避免零填方和路塹。路基最小填土高度以當(dāng)?shù)刈畲髢錾罡叱?.8~1m左右控制,增長了毛細(xì)水上升的路徑,消除因凍脹作用造成路基、路面的損壞。
(3)結(jié)合相關(guān)科研成果,借鑒青藏鐵路經(jīng)驗,本項目首次在四川省提出采用開級配填料處治季節(jié)性凍土,首先項目開工進(jìn)場即在甘孜縣城附近(K230+500~K231+500)和黑朗拉卡山埡口附近(K275+400~K276+400)作為試驗段進(jìn)行季節(jié)性凍土路基處置試驗,經(jīng)過一個冬季的跟蹤觀測和試驗檢測,結(jié)果表明效果較好,后在全線進(jìn)行推廣,有效控制了路基施工質(zhì)量,達(dá)到了全省領(lǐng)先水平,為今后同類型高海拔地區(qū)公路季節(jié)凍土路基處置起到了好的示范和引領(lǐng)作用。
路線改建時,堅持環(huán)保、生態(tài)、景觀等理念,本著最大化保護(hù)行道樹的原則,路線合理布置,采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)指標(biāo)與措施。同時局部寬度受限路段,可采取邊溝設(shè)于行道樹外側(cè)的方法。部分因地形困難或行道樹限制路段,路基寬度在8.5~10.0m之間以0.5m級差漸變,即8.5m、9.0m、9.5m、10.0m共四種路基寬度形式,其級差漸變段設(shè)置在硬路肩上,兩側(cè)硬路肩寬度以0.25m級差漸變。
在勘察設(shè)計階段逐棵測量,逐斷面設(shè)計,施工開始后場地清理時再次逐棵校對,最大限度的保護(hù)每一棵行道樹,產(chǎn)生了較好的環(huán)境效益(圖1)。
(a) 原有道路行道樹
(b) 建成后道路行道樹圖1 行道樹
本項目注重對生態(tài)環(huán)境的保護(hù),鋪植草皮全部利用公路征占地范圍內(nèi)的既有草皮,在土建施工前,對其進(jìn)行剝離,并就近妥善保存養(yǎng)護(hù),草皮的堆置碼砌數(shù)量一般不多于3層。草皮剝離規(guī)格控制在50×120cm左右,厚度控制在8~12cm左右(草皮的主要根系分布層厚度)。土建施工結(jié)束進(jìn)行綠化時,將草皮人工鋪植于坡面,并采用竹簽進(jìn)行固定。產(chǎn)生了較好的環(huán)境效益。
對全線的水溝采用“寬容設(shè)計”的原則,在填方路基外側(cè),根據(jù)地形情況及匯水量,可以考慮不設(shè)置填方排水溝,對草原等平緩路段,取消圬工邊溝,根據(jù)匯水量采用不同尺寸的土質(zhì)蝶形邊溝,以求環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一(圖2)。
(a)填方不設(shè)置排水溝
(b)平緩路段采用土溝圖2 水溝設(shè)計
項目所處的甘孜州是四川省第一大藏區(qū),甘孜縣藏文化氛圍濃厚,道路沿線標(biāo)志、護(hù)欄上創(chuàng)新性的設(shè)計帶有藏族文化特色的裝飾性圖案(圖3);標(biāo)線選用可視距離更長、韌性好、高寒不易產(chǎn)生裂紋的MMA雙組份標(biāo)線。
(a)藏經(jīng)筒護(hù)欄
(b)混凝土護(hù)欄民族裝飾圖3 護(hù)欄設(shè)計
本項目不僅是國防大通道,而且是自駕車旅游觀光、野營的天堂,因而結(jié)合沿途政府的旅游景點規(guī)劃,適宜增加了觀景臺、停車區(qū)等,針對本項目地形條件差同時考慮極端氣候下的行車安全問題,本項目首次提出了結(jié)合地形在有條件的路段按照500~1 000m設(shè)置一處臨時停車帶,便于車輛臨時停車,避免了行車道上停車的安全問題,充分體現(xiàn)人性化設(shè)計。
綜上所述,高原藏區(qū)公路設(shè)計中的邊坡防護(hù)、路基寬度、交安設(shè)施、環(huán)境保護(hù)、特殊的民俗風(fēng)情等存在很大的特殊性,設(shè)計要求更為嚴(yán)格,須采取一些特殊的處理措施來解決。本文通過以國道317線(川藏公路北線)俄爾雅塘至崗?fù)卸胃慕ü饭こ虨槔`活的運用路線指標(biāo)、開級配處置季節(jié)性凍土、選擇變化路基寬度、使用原地移植草皮、邊溝多樣化、交安設(shè)施個性化等有針對性的措施進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,既滿足公路設(shè)計的整體需求和行車的安全,又保護(hù)了當(dāng)?shù)卮嗳醯纳鷳B(tài)環(huán)境和宣傳了當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)文化,為高原藏區(qū)道路設(shè)計質(zhì)量的提高具有重要作用。
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