（廣東云茂高速公路有限公司，廣東 廣州 510623）

粵西地處山嶺重丘區(qū)，雨季長且降雨量大，河塘密布。在高速公路建設過程中，部分既有道路網絡和水系難免被截斷，需要進行改路、改溝（渠）、改河等措施來恢復其功能，方便當?shù)鼐用裾Ｉa生活。由于改路、改溝、改渠/河（簡稱“三改工程”）往往與涵洞設計密切相關，因此本文將改路、改溝（渠/河）及與之相關的涵洞設計變更一并考慮。由于目前尚無統(tǒng)一的標準指導三改工程設計和施工，導致實施過程中出現(xiàn)了設計方案主觀性大、施工質量參差不齊、天橋過高、通道積水，甚至凈空不夠等問題，成為激發(fā)路地矛盾的導火索，也成為滋生腐敗的溫床。據了解，某雙向六車道高速公路高填方路基封閉了周圍為陡峻山坡的山坳，而該處種有經濟林，施工期僅設置了斷面為2m×2m的過水涵，通車后當?shù)卮迕裉岢鰺o上山通道，樹木無法運出，若采用頂管法打通路基做通道的費用達數(shù)百萬元，遠遠超出施工階段做涵洞的費用。江蘇徐州市高速公路建設指揮部楊春霞以徐濟高速公路為例，從設計、施工及政府協(xié)調等方面提出了改進措施；中交第二公路勘察設計研究院崔晉清提出了常見改路、改溝（渠）設計要點。為高效高質量解決三改問題，本文在深入分析其原因的基礎上，歸納總結典型案例處理方案，提出改進建議。

一、“三改”問題類型及其原因

（一）“三改”問題點多面廣、錯綜復雜

三改工程是高速公路建設的線外附屬工程，涉及面廣、工點分布零散，功能、利益交叉。三改問題形成的主要原因如下。

（1）高速公路修建阻斷既有水渠、道路、河流、管道，未設計改建的；

（2）高速公路占用地方既有道路，原設計改路、改溝、改河與現(xiàn)場不符，需要調整；

（3）原設計存在改路、改渠高（低）于既有標準的；

（4）原設計改路（溝、河）長度不足；

（5）由于路基排水溝（邊溝）尺寸不能滿足雨季排水需求；

（6）改路、改溝、改渠、改河需結合改涵進行調整；

（7）考慮運營期安全，取消原設計天橋，增大涵洞斷面、新增改路；

（8）考慮臨永結合，與地方政府合作共建；

（9）考慮高山峽谷段橋梁運營期維護，修建檢修道路。

某高速公路主線長155km，原設計三改工程395處，工程造價約為7300萬元，施工過程同步施作三改工程。據不完全統(tǒng)計，對原設計三改工程變更的有96處，變更率24.3%；新增156處，較原設計增加約40%，工程造價增加約1800萬元。可見，由于協(xié)調各方利益訴求、設計遺漏等各種原因導致的三改工程變更、新增比例接近65%。

表1 “三改工程”主要類型

（二）對“三改”問題重視不夠

三改工程往往會改變當?shù)爻鲂姓叩某鲂辛晳T、改變水系流向，直接影響當?shù)厣a生活便利性。然而，與主體工程相比，三改工程往往得不到重視。在設計過程中，由于設計者經驗不足、趕工期、地形變化等因素對地方既有道路和水系的調查不夠深入，部分地方政府征地拆遷費用補償發(fā)放不及時，不能對施工圖中三改工程遺漏或不合理之處及時核查預判，容易導致三改工程遺漏或設計方案與現(xiàn)場不符的情況，返工甚至重復建設。

（三）缺乏配套的技術指南或規(guī)范

很多山區(qū)村道受地形條件限制，存在多處陡坡急彎，通行條件非常差，如完全按“對等原則”恢復，可能存在一定的安全隱患。如果按現(xiàn)行的高等級公路路線、路基、路面設計與施工標準，可能造成大填大挖，建設成本大幅增加。改路后，要盡量設計得更加合理，提高安全性能。然而，目前國內尚無統(tǒng)一的三改工程設計和施工質量驗收標準，造成了三改工程設計與施工帶有較大的主觀性。設計方由于無統(tǒng)一標準，在參數(shù)取值上可能偏于保守，而施工單位可能會因三改工程要求低、有利可圖，與地方政府合謀增加變更數(shù)量，導致業(yè)主利益受損，帶來審計風險。2019年6月實施的《小交通量農村公路工程技術標準》（JTG 2111-2019）為改路提供了重要參考，但高速公路三改工程仍然缺乏系統(tǒng)性、針對性的設計、施工技術指標與標準。

二、案例分析

（一）改路

如圖1所示，被高速公路封閉的周圍陡峻的山坳，只設計了斷面為2m×2m的過水涵，未考慮到村民上山砍伐、運輸經濟林的需要，遺漏改路，導致運營期路地矛盾，后期補救代價巨大。

圖1 設計遺漏改路

如圖2所示，平原區(qū)低路基段，設計團隊為節(jié)約填方路基占地，降低路基高度，導致橋下、涵洞內路面位于凹曲線上，雨天積水嚴重，且橋下改路凈空無富余量，導致難以改造，雨季經常引發(fā)矛盾。

圖2 低路基造成的通道積水

如圖3所示，利用填方路基平臺設置改路，由于軟基太深，清淤不徹底，運營期路基不均勻沉降導致主線路基縱向拉裂。

圖3 利用填方路基平臺設置改路

如圖4所示，受地形限制挖方路段，可考慮利用挖方路基平臺設置改路，但必須做好安全防護措施和限速、警示標志。

圖4 利用挖方路基平臺設置改路

同樣地，可以利用橋下空間改路、改溝、改渠。如圖5所示，某高速公路原設計“天橋+改路”路線長540m，路面為寬4.5m的水泥路，最大縱坡15%，填方3000m3，挖方58760m3，占地面積5953m2，天橋跨徑為3×30+20m，凈空高約30m，造價274.7萬元，改路119.8萬元。若取消天橋，采用增大附近“涵洞+調整”改路的方案，路面寬度不變，路線長1273m，最大縱坡12%，填方7860m3，挖方96660m3，占地面積21972.4m2。取消天橋可減少274.7萬元；涵洞斷面由1-4m×4m調整為1-6m×5m汽車通道并移位變更可減少39.2萬元；改路增加86.4萬元。合計節(jié)約227.5萬元。可見，通過優(yōu)化設計，順坡就勢，降低了施工難度，節(jié)約了造價，有利于運營期養(yǎng)護和行車安全。

圖5 天橋改路

（二）改溝（改渠）

如圖6所示，通過分割涵洞斷面，滿足排洪兼灌溉需求，實現(xiàn)一涵多用。在過人或過車兼過水的涵洞中，常采用抬高路面的方式，實現(xiàn)功能渠劃。

圖6 排洪兼灌溉

如圖7所示，涵洞出口低于附近水田，如不解決灌溉問題，水田將變旱地。為把涵洞水引排至下游較高水位用于灌溉，在涵洞內設置掛壁式渡槽抬高水位。

圖7 掛壁渡槽

如圖8所示，該段路基穿過魚塘，導致路基兩側魚塘不能連通，左側魚塘無法供水；涵洞設置應考慮魚塘的干塘；沖涮瀝青路面的雨水流入魚塘易產生污染。這些問題通過合理設置魚道、塘斗、渡槽得到有效解決。

圖8 塘斗、魚道及渡槽

如圖9所示，路基截斷水渠，路基頂面標高與既有水渠齊平，且水渠縱坡較小，無法通過路基下設置圓管涵恢復水系，且山坡大樁號側橋臺地形陡峻，采用路基右側與排水溝并行設置蓋板溝進行恢復，大樁號側部分采用渡槽恢復。

如圖10所示，粵西山區(qū)耕地資源非常有限，村民往往利用相鄰山頭的高差修建水渠，出現(xiàn)多處山頂有水田的情況。在設計過程中，如果公路從兩山頭間穿過，在水渠與路基高差合適時可采用圓管涵恢復水系，結合水田變旱地的成本，決定是否采用渡槽恢復。

圖9 改渠裁彎取直

圖10 山頂灌溉渠引流

如圖11所示，該段路基位于縱向半填半挖區(qū)，原設計改路坡度較大，結合現(xiàn)場實際，通過取消涵洞1，新增填平區(qū)，增大挖方側排水溝和涵洞2斷面，優(yōu)化改路方案。

如圖12所示，原設計棄土場位于山間凹地，施工期間由于征地困難，施工方另選棄土場，導致該處無足夠棄土填平山坳，山間積水形成堰塞湖，旱季水深約6m～8m，存在浸泡路基風險。在施工期間采取補救措施，設置漿砌片石護坡，增加線外改溝，在異地設置1-2m×2m過水涵，以滿足汛期泄洪壓力。

圖11 取消涵洞后的功能恢復

圖12 異位設涵+改溝

如圖13所示，某高速公路匝道階段既有水渠，且匝道路面高度和渠頂基本持平，通過設置“倒虹吸+改渠”的方式恢復灌溉功能。

圖13 倒虹吸

如圖14所示，某高速公路互通區(qū)存在排水隧洞，供地方水電站用，施工期核查原設計發(fā)現(xiàn)缺少具體方案及相應工程量，予以增補。

圖14 引水隧洞

（三）改河案例

如圖15所示，為改河、改溝與沿河樁基防護相結合的斷面形式。改移河道往往是裁彎取直，會改變河床的糙率，流速加大，對河堤的沖刷作用加強，需要采用漿砌片石護坡等防護措施。對于臨河樁基，防沖刷及陡坡防護設計可與改溝統(tǒng)籌考慮。

對于大型改渠、改河工程，應及時與地方水利部門溝通，并以正式文函的形式征詢地方意見，必要時應請具有水利工程設計資質的單位設計或技術咨詢。

圖15 改溝與沿河樁基防護相結合

圖16 改路標準橫斷面圖

三、“三改”問題處理對策

（一）工作措施

1.成立三改工程及既有地物調查小組，明確組織架構、工作職責及工作機制。在設計期間全線核查三改工程設計，避免因設計調查不細，導致漏項及設計不合理。在初步設計階段與地方政府及村民聯(lián)合開展調查，與地方政府簽訂恢復協(xié)議，明確既有道路、排水溝（渠）、河道的寬度、結構、材料及改擴建計劃等，并進行現(xiàn)場丈量和拍照存檔。

2.堅持實事求是、設計指標對等恢復的原則，實行標準化設計、動態(tài)設計和人性化設計，注重功能恢復與安全、經濟、便捷、生態(tài)環(huán)保相結合，盡可能統(tǒng)一標準，合理規(guī)避審計風險。

3.加強施工過程檢查、驗收，確保施工質量。同時，倡導臨永結合、通道共用、資源集約利用理念，特別是改路、檢修通道應優(yōu)先考慮與施工便道相結合。如利用填方或挖方平臺改路；在棄土場改路，消化棄方；橋下排水溝與地方水溝共用；改溝與臨河樁基防護相結合等。

4.完善規(guī)章制度，規(guī)范管理。除滿足設計變更細則要求外，還應明確不同變更費用等級所授予各部門人員的權限，明確操作流程，提高變更效率和質量。鑒于三改工程方案的變數(shù)較大，對征地有直接影響，施工單位應在實施前逐個核查方案的合理性、可行性，并完善變更手續(xù)后方可實施。建設單位應建立三改工程變更臺賬，跟進地方政府來文和變更會議紀要的協(xié)調處理情況，以免問題堆積，引發(fā)路地矛盾、阻工和停工。

（二）標準化設計建議

以下為粵西山區(qū)某高速公路項目結合實際地形地質及既有道路、水系標準采用的設計情況。

1.路線。改路縱坡應盡量控制在10%以內，提升安全性能；通道凈寬、凈空應考慮實際通行需要和未來發(fā)展規(guī)劃。小半徑路段應設置必要的交安設施。

2.挖方邊坡。參照主線邊坡地質地形條件，三改工程應盡可能避免高填深挖，挖方邊坡（挖方高度＜20m）坡率建議按以下原則設計。（1）一般土質邊坡：坡率1：1～1：1.5。（2）膨脹土、高液限土邊坡：a）邊坡最大高度H≤6m者，采用一坡到頂：邊坡坡率n1＝1.25～1：1.5；b）邊坡最大高度6＜H≤12m者，采用分級設坡：邊坡分級高6.0m，n1＝1：1.25～2，邊坡平臺寬2～3m。（3）巖石路段：對于弱～微風化路段采用1：0.3～1：0.75；強風化～全風化路段邊坡率可取1：0.75～1：1。（4）對于路堤缺土路段，路塹邊坡應結合取土方案綜合設計，可適當放緩邊坡，對孤立山包原則上削平取土石，減少邊坡防護工程。（5）對于確實難以繞避的路塹高邊坡，應盡量減少錨桿錨索等工程加固措施，確保邊坡穩(wěn)定。

3.填方邊坡。一般填方路基邊坡坡率可根據路基填料種類、邊坡高度和基底工程地質條件確定，推薦值如表2所示。

4.線外圓管涵。線外改溝改渠與道路交叉時往往采用圓管涵在地下穿越。圖17為云茂高速公路項目改溝采用的Ф15cm的混凝土預制圓管涵方案。

5.改溝（渠）斷面尺寸。改溝、改渠的方案，應綜合考慮原溝渠情況、施工便道是否易于到達、施工難度、可靠性和經濟性等因素而定。對于石料豐富且廉價的地區(qū)，應優(yōu)先選用漿砌片石，其次是現(xiàn)澆混凝土和磚砌。圖18為某高速公路項目采用的部分改溝斷面形式。壁厚根據過水斷面大小而定，斷面在2m×2m以上時采用現(xiàn)澆混凝土經濟性較差。設計應盡量做到同種規(guī)格水溝的壁厚統(tǒng)一，以免村民之間產生不必要的攀比心理，同時也便于質量檢查、驗收和計量。

表2 填方路堤邊坡坡率推薦值

表3 改路路面結構形式示例

圖17 線外圓管涵基礎大樣圖（單位：cm）

圖18 改溝斷面圖（單位：cm）

四、結語

改路（溝、河）設計只靠與地方政府簽的協(xié)議是不行的，必須在勘察設計階段安排經驗豐富的設計人員深入調查，切實解決出行者的實際問題，確保改路溝、渠、河，方案能滿足各方合理訴求。

應綜合考慮既有道路恢復、后續(xù)規(guī)劃需求，以及地方水系（含魚塘供水和干塘）、上下游農田灌溉（山頂灌溉）、泄洪要求，設計合理的涵洞斷面和出口高程。

高填方路基封閉山坳時應預留村民上山耕作、伐木和運輸通道；平原區(qū)在設計低路堤時，必須重視過人過車通道的凈空和積水問題，通道凈寬與凈空必須滿足當?shù)卮笮蜋C械和運輸需要。

在主線路基附近的原設計棄土場取消或增加時，必須同步核查排水方案，設置完善的排水溝，以免形成堰塞湖，危及路基安全。

由于三改工程往往會根據實際條件進行調整，建議在實施前逐個復核推薦方案和預征地范圍的變更，避免不必要的征地拆遷。

為集約、節(jié)約利用土地和通道等資源，三改工程應結合新農村建設、土地整治、共用通道，實現(xiàn)效益最大化。

三改工程應遵循規(guī)格對等、安全、經濟、便捷、生態(tài)環(huán)保原則，還應與地方規(guī)劃配套，建議加快相應技術指南的研究編制工作，便于標準化、裝配化施工。