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        山區(qū)高速公路路基路面工程造價指標(biāo)探討

        2022-06-07 06:01:07張春麗周柏宇
        交通科技與管理 2022年10期
        關(guān)鍵詞:路面工程山區(qū)高速公路路基工程

        張春麗 周柏宇

        摘要 由于西部山地區(qū)高速公路地形和地貌復(fù)雜,地勢起伏較大,施工困難,相應(yīng)的工程造價較高;跟平原地區(qū)相比,各指標(biāo)偏差較大。通過對山地區(qū)及平原區(qū)設(shè)計、施工以及造價的對比,得到山地區(qū)高速公路項目價格特點,以此建立山地區(qū)高速公路項目造價指標(biāo)體系,以貴州地區(qū)高速公路為例,對項目價格指標(biāo)進(jìn)行計算,得到路基路面工程的測算值。

        關(guān)鍵詞 山區(qū)高速公路;路基工程;路面工程;造價指標(biāo)

        中圖分類號 U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949(2022)10-0172-03

        0 引言

        隨著我國高等級公路路網(wǎng)規(guī)劃的逐漸完善,高速公路項目由平原區(qū)逐漸轉(zhuǎn)至中西部高原山地區(qū)。山地區(qū)高速公路普遍出現(xiàn)高填方、深挖方和半挖半填路基,造成高速公路路基穩(wěn)定安全性較差[1],導(dǎo)致路基施工后產(chǎn)生差異性沉降,通車后造成高速公路路面出現(xiàn)大量病害,影響公路的正常使用壽命[2]。為了達(dá)到公路的正常使用壽命,防止差異性沉降增加的路面基層和面層的層底拉應(yīng)力,必須提高山區(qū)高速公路基層填料的設(shè)計指標(biāo)。根據(jù)山地區(qū)高速公路與平原區(qū)高速公路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、施工方案以及造價指標(biāo)方面的差別,歸納山區(qū)高等級公工程造價特點,構(gòu)建項目造價指標(biāo)系統(tǒng)。以貴州地區(qū)某山區(qū)高等級公路為例,根據(jù)項目造價指標(biāo)系統(tǒng),對造價指標(biāo)進(jìn)行測算,驗證該工程造價指標(biāo)測算體系的合理性。

        1 山區(qū)高速公路工程造價特征及造價指標(biāo)體系構(gòu)建

        1.1 方案設(shè)計特征

        1.1.1 路基工程

        山區(qū)地形地貌較復(fù)雜且不良地質(zhì)較多,造成山區(qū)高速公路在方案設(shè)計階段公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計指標(biāo)較低,由于山區(qū)高速公路地形起伏較大,路基多為高填方路基、深挖方路塹以及分離式路基。

        (1)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計指標(biāo)較低。山區(qū)高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定因素眾多,不僅要滿足公路的基本通行需求,還要結(jié)合地形地貌與區(qū)域自然環(huán)境情況進(jìn)行確定。在高程差別較大且存在特殊不良地質(zhì)條件的位置,容易引起路基破壞,因此在山區(qū)高速公路平面設(shè)計中優(yōu)先選用規(guī)范中極限半徑,雖然線型指標(biāo)較差但是能夠避免高填深挖路基和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。山區(qū)高等級公路為了避免高填方深挖方,縱斷面線型指標(biāo)一般也采用規(guī)范極限值。

        (2)高填方路基多。山區(qū)的地形復(fù)雜,由于縱向高差較大,為了方便施工節(jié)省工程造價,盡量采用高填方路基。但是高路堤需要大量填方量,對自然環(huán)境影響較大。由于經(jīng)常采用開挖填料進(jìn)行回填,回填材料質(zhì)量不足易導(dǎo)致高路堤整體穩(wěn)定性下降。在經(jīng)濟(jì)適用方面,高路堤需要占用大量的土地資源,防洪抗災(zāi)的能力不夠并且工程造價較高,經(jīng)濟(jì)性較差。

        (3)邊坡防護(hù)工程加固多,技術(shù)要求高。山區(qū)高速公路在進(jìn)行路基設(shè)計時,為了減小對自然環(huán)境的影響以及降低施工難度,采用大填大挖的方式進(jìn)行施工,導(dǎo)致較多高填方路基、深挖方路基出現(xiàn)。因此,為了保證邊坡的整體穩(wěn)定性及路基承載能力,需要對路基邊坡進(jìn)行防護(hù)加固。主要的防護(hù)工程包括:護(hù)面、支擋、錨固與排水。

        1.1.2 路面工程

        路面是高速公路的表面層,直接受到車輛荷載與環(huán)境的共同作用,根據(jù)規(guī)范規(guī)定路面面層必須具有良好的強度和剛度,保證車輛的安全行駛。山區(qū)高速公路路面由于地形起伏較大并且路基填筑情況有差異,容易在使用過程中出現(xiàn)路面病害。因此為了避免山區(qū)高速公路面層的嚴(yán)重病害,路面設(shè)計具有以下特征:

        (1)路面結(jié)構(gòu)強度和剛度要求高。與東部地區(qū)高速公路對比,西部山地區(qū)高等級公路路基類型較多,多為高填方深挖方路基形式,且填方回填質(zhì)量不容易保證。在車輛荷載及環(huán)境的作用下,在路基回填交界處,由于回填材料壓實不足易導(dǎo)致路基出現(xiàn)差異性沉降,造成路面病害。因此,為了防止路基不均勻沉降導(dǎo)致路面出現(xiàn)的病害,山區(qū)高速公路路面各結(jié)構(gòu)要求具有一定的強度和剛度,通常采用增加基層、面層厚度的方法提高強度與剛度。

        (2)路面的防排水要求高。山地區(qū)因為降水量較大,容易導(dǎo)致路面出現(xiàn)滲水。在暴雨災(zāi)害出現(xiàn)時,雨水沖刷造成路面出現(xiàn)松散、剝落等病害,嚴(yán)重影響路面的路用性能。因此需要在路面設(shè)置排水設(shè)施或防水層。

        (3)溫度穩(wěn)定性要求高。山地區(qū)氣溫變化大,晝夜溫差較大,導(dǎo)致面層材料易產(chǎn)生橫向裂縫,降低路面結(jié)構(gòu)強度。因此在山區(qū)高速公路路面材料設(shè)計過程中,需要采用溫度穩(wěn)定性好的材料,并且施工過程中要嚴(yán)格控制施工溫度。

        (4)抗滑性要求高。西部山地區(qū)氣候潮濕,經(jīng)常降水,路面經(jīng)常浸水,因此路面抗滑移指標(biāo)要求較高。

        1.2 組織施工特征

        1.2.1 路基工程

        (1)交叉作業(yè)面較多,現(xiàn)場實施困難度高,受周圍環(huán)境影響大。

        (2)機械化程度低,人工作業(yè)多。

        (3)土石方調(diào)配和廢方處理難度大。

        1.2.2 路面工程

        (1)施工受天氣影響嚴(yán)重,需要對路面進(jìn)行防雨及保溫。

        (2)路面壓實要求高,應(yīng)滿足路面壓實度和平整度及強度要求,采用攤鋪機逐層攤鋪,先鋪設(shè)中、下面層,通過一段時間后,再鋪設(shè)上面層。

        (3)需要對施工過程中出現(xiàn)的路面病害進(jìn)行修補。

        1.3 山區(qū)高速公路典型工程對比

        山區(qū)與平原區(qū)地形、地質(zhì)方面存在很大不同,以貴州省兩條山區(qū)與平原區(qū)高速公路造價進(jìn)行對比,如表1所示,得到山區(qū)高速公路造價指標(biāo)特征。

        根據(jù)表1山區(qū)與平原區(qū)造價指標(biāo)對比發(fā)現(xiàn),不管是山區(qū)還是平原區(qū)高速公路,路基路面工程占到工程總造價的40%左右。路基工程方面,山區(qū)高等級公路每千米造價要高于平原區(qū)。但是路面工程方面,每千米造價一般低于平原區(qū),因為山區(qū)高等級公路實施困難,路面相關(guān)參數(shù)取值較低,導(dǎo)致路面工程造價占比相對較低。

        1.4 山區(qū)高速公路典型路基路面工程造價指標(biāo)構(gòu)建

        山區(qū)高速公路造價指標(biāo)體系反映了公路工程分項工程與分部工程的造價區(qū)別。根據(jù)山區(qū)高速公路造價特點,構(gòu)建山區(qū)路基路面典型工程造價指標(biāo)體系,如圖1所示。

        2 貴州省某高速公路路基路面工程造價指標(biāo)測算分析

        2.1 工程概況

        貴州某高速公路全長145.37 km,位于山嶺重丘區(qū),設(shè)計速度為80 km/h,雙向四車道,路基寬度為24.5 m。整條公路地基狀況較好,未出現(xiàn)大面積軟弱地基,為硬質(zhì)基巖地基與軟質(zhì)基巖地基,在進(jìn)行路基施工時,需要對軟質(zhì)基巖地基進(jìn)行處理。其中橋梁95座,長約9 500 m,隧道19座,長約20 000 m,橋隧工程占該高速公路全長30%,估計總投資在95.6億元。根據(jù)項目資料統(tǒng)計,該高速公路為在建工程,尚未完工,不能得到最終決算數(shù)據(jù)。

        2.2 路基工程

        2.2.1 路基土石方工程

        在土石方工程中,造價主要存在于填挖方費用,因此選取填挖方量為主要統(tǒng)計工程量。根據(jù)該山區(qū)高速公路路基工程資料,對五、十一、十八標(biāo)段的路基土石方工程造價指標(biāo)進(jìn)行測算分析,結(jié)果如表2所示。

        由表2土石方工程造價指標(biāo)測算結(jié)果可得,當(dāng)路基寬度一定時,填、挖方工程量與路基的高度有關(guān),路基高度越高填、挖方量越大。路基千米造價指標(biāo)既與路基填筑高度有關(guān),又與填、挖方比例有關(guān),當(dāng)路基填筑高度相同時,填、挖方比例越大,造價越低。

        2.2.2 路基排水工程

        路基和路面前期出現(xiàn)病害的主要原因是排水不暢,良好的路基排水系統(tǒng)能夠增加公路的服務(wù)使用年限。該項目位于貴州山區(qū),施工難度大,因此在進(jìn)行排水工程時,必須保證排水工程質(zhì)量防止路面水損害。通過對五、十一、十八標(biāo)段路基工程中排水工程造價進(jìn)行測算,得到測算結(jié)果如表3所示。

        根據(jù)表3路基排水工程造價測算結(jié)果可得,三個標(biāo)段排水溝單位長度消耗鋼筋量差別不大,均在11.2 kg/m;在排水工程中排水溝、截水溝、邊溝工程造價占比最大,達(dá)到排水工程的90%左右;根據(jù)各單位長度造價測算值,截水溝與排水溝造價浮動較大。

        2.3 路面工程

        該工程路面類型為瀝青混凝土路面,路面面層分為上、中、下三層設(shè)計,其中第一層厚度4 cm,第二層厚度6 cm,第三層厚度8 cm?;鶎硬捎盟喾€(wěn)定類材料,分三層鋪設(shè),厚度從上至下依次為18 cm、18 cm、20 cm,為了防止地下水對路面的影響,在路面與路基之間設(shè)置15 cm防水墊層。根據(jù)該高速公路路面工程第一合同段與第二合同段工程量清單數(shù)據(jù),對山區(qū)路面工程造價技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測算,測算結(jié)果如表4所示。

        根據(jù)表4測算結(jié)果可得,在路面結(jié)構(gòu)相同的情況下,瀝青混凝土量在1 950 m3/km左右,改性瀝青混凝土量在2 780 m3/km左右,出現(xiàn)略微浮動。但是路面千米碎石量差別較大,達(dá)到了20%以上,路面工程造價變化量較小。

        3 結(jié)論

        綜上所述,山區(qū)高速公路路基和路面工程造價指標(biāo)與東部平原區(qū)存在較大差別,但是山區(qū)高速公路造價指標(biāo)體系仍不完善。在了解山區(qū)高速公路項目造價特點后,通過對設(shè)計技術(shù)指標(biāo)、施工方法以及造價控制三方面分析,構(gòu)建山區(qū)高速公路造價指標(biāo)體系。以貴州省某山區(qū)高速公路為例,基于山區(qū)高速公路工程造價指標(biāo)體系,對路基路面工程進(jìn)行造價測算,得到該公路工程造價測算值,驗證了山區(qū)高速公路工程造價指標(biāo)體系的科學(xué)性。

        參考文獻(xiàn)

        [1]韓清燕. 高速公路路基路面工程造價指標(biāo)探究[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計, 2021(6): 197-199.

        [2]李光儀, 羅輝. 高速公路路基路面工程造價指標(biāo)探究[J]. 四川水泥, 2018(3): 245.

        [3]魏守月. 山區(qū)高速公路路基路面工程造價指標(biāo)研究[D]. 西安:長安大學(xué), 2010.

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