干線公路路線方案比選研究

李 軍，李 浩，易慕良

(湖南輝達規劃勘測設計研究有限公司，湖南長沙 410008)

干線公路路線方案比選研究

李 軍，李 浩，易慕良

(湖南輝達規劃勘測設計研究有限公司，湖南長沙 410008)

結合工程實例,充分考慮了干線公路中工程技術指標、經濟指標和對生態環境的影響三方面的重要影響因素對建設方案進行了比選,有關經驗可供相關專業人員參考。

干線公路；路線；方案；比選

0 引言

我國的公路按其重要性和使用性質可分為國家干線公路、省級干線公路、縣級公路和鄉級公路(簡稱為國、省、縣、鄉道),以及專用公路五個行政等級。一般把國道和省道稱為干線,縣道和鄉道稱為支線。干線公路在我國經濟發展過程中起到了很大的貢獻,是帶動各地經濟發展的重要支撐,因此,在選擇干線公路路線方案時,要對涉及的多個方面因素進行綜合衡量,基于此,本文對干線公路路線方案的比選進行了詳細的分析。

1 路線方案比選的意義

對干線公路的方案進行比選時,要對其工程技術指標、經濟指標和對生態環境的影響三個方面進行重點考慮。一個優秀的方案必定是工程技術指標上可以完全滿足公路的建設需要,而經濟指標上可以充分使得公路造價達到最優。同時又具有有效的措施,使得公路在建設和運營中對生態環境的破壞性影響降到最低。

2 路線方案比選原則

2.1 工程技術指標的比選

對干線公路路線工程技術比選的指標主要包含路線技術指標、路基工程技術指標、路面工程技術指標以及橋梁工程技術指標等。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,要考慮到它們的計量單位不同等因素,仔細對比路線技術指標的不同對公路造價成本的影響。路基工程技術指標中比選的重點可以放在特殊路基上,因為特殊路基往往會造成干線公路造價的巨大差異。路面結構特性是路面技術指標中的重點［1］。

2.2 經濟指標的比選

對干線公路經濟指標的比選,主要包含對公路等級、路基寬度、設計速度、占地面積、拆遷情況、每公里土石方數量、每公里構筑物數量、軟基處理面積、邊坡防治方案及范圍、路面類型、橋隧占路線比例、平立交數量、沿線設施等信息詳細分析和計算后對造價的影響等。節省成本仍然是干線公路路線方案比選的一個重要原則［2］。

2.3 對生態環境影響的比選

筆者認為,干線公路建設對生態環境影響較大,在比選方案時要對多個生態因素進行影響。這里簡單列舉干線公路方案比選對地形地貌、水土流失和礦藏資源的影響［3］。

(1)對比選方案中地形地貌產生的影響考慮

干線公路是大規模的人造工程,通常沿線在未開工前環境宜人,隨著建設干線公路工程的展開,由于公路線路長,穿越的地貌類型多,取土棄土和土石方流轉的數量大,使沿線形成眾多裸露山體缺口,環境發生了巨大變化。因此,要考慮到不同方案對地形地貌所產生的影響。

(2)對比選方案中造成水土流失的考慮

在比選方案中,要重點考慮對水土流失的考慮。比如,在干線公路建設期和運行的初期非常容易造成水土流失,重點流失部位是路塹和路基邊坡、取料場、棄土( 渣) 場,水土流失范圍大,有時甚至跨越流域和地貌類型。干線公路建設中地表水的改向或改道是經常發生的,水流集中的地方將加劇水土流失,水流結構不合理的地方將出現土壤侵蝕,在方案比選時要予以考慮。

(3)對礦藏資源的影響

在比選方案中,還要考慮是否采取有效措施弱化了對礦藏資源的影響。由于干線公路在建設時往往會穿越不同的地形地貌,難免不對其中的礦藏資源產生影響。因此,在干線公路建設前,務必要對地質狀況進行詳細的調查,盡量減小公路建設對礦藏資源帶來的破壞。

3 工程實例

下文將結合工程技術指標、經濟指標以及對生態環境的影響等方面,對比選的方案進行詳細分析。

(1)項目概況

本項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,南鄰廣東省樂昌市、連州市、乳源瑤族自治縣、陽山縣,西連臨武縣,北靠郴州市區。本項目的建設標準為雙向六車道一級公路,設計速度80 km/h,路基寬度32.0 m,其余的技術指標都參照《公路工程技術標準》(JTG B01-2014)執行。

地形地貌。本項目屬丘陵—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,為橋梁基礎工程的良好施工期。而地下水類型包括孔隙水、巖溶水兩種。

(2)比選原則

首先,路線布設時應結合區域現狀和規劃路網,處理好與沿線城鎮的連接關系,最大限度地帶動沿線經濟中心城市的發展,充分考慮沿線村鎮與本公路連接的便捷性,選擇有利于環境保護、縱坡平緩、線形均衡、行車安全、少占耕地的方案。

其次,應以不壓覆且有利于開發礦產資源為前提,處理好與沿線區域的鐵路、能源設施、公路、電力、電訊、水利設施、集鎮、學校、重要歷史文物的關系；在滿足公路標準要求的前提下,盡量降低工程造價。

第三,強調“地質超前”的設計理念,優先進行地質普查與調繪,盡量避讓不良地質地段。傍山沿河路段采用綜合地質勘察手段,查明兩岸地質情況,選擇合適的橋位跨河；路段山體橫坡較陡應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,適當可采用順溝路基等措施減少構造物和高邊坡。

第四,合理利用有利地形,靈活運用技術指標,不片面追求高技術指標的路線方案,合理利用標準選線。注重線形的舒適及合理過渡,重視壟崗殘丘與山嶺丘陵區的平縱指標平緩過渡。

第五,優化平縱組合,力求路線線形與地形、環境相協調,強調“勢”與“動”的設計理念,做到線形指標的連續、順適,注重路線與橋隧等構造物的協調設計,以適應地形、提高安全性、降低工程造價為目標,反復調整計算為手段；多進行局部方案比選,不遺漏有價值的路線方案,對困難地段在確保行車安全的前提下適當降低指標。

(3)比選指標

a. 主要技術指標

根據本項目的實際技術特點,參照《公路工程技術標準》(JTG B01-2014)特點,選擇的比選技術指標為：首先,所選擇線路線增長系數為1.042,全線共設平曲線6個,平均每公里交點數1.09,最小平曲線半徑342.974 m/1處,平曲線長占路線總長度的54.521%,最長直線長度455.370 m。全線變坡點15個,平均每公里縱坡變更次數2.721次,最大縱坡6%/2處,最短坡長160 m(平交口處,縱坡2.1%),豎曲線占路線總長64%。

b. 主要經濟指標

對經濟指標的比選原則,簡單說,一個是“全”,另外一個是“省”［4］。因此,對主要經濟指標比選后,采取包含以下經濟指標的比選方案：

臨時工程：包括臨時便道、臨時便橋、臨時電力與電訊線路、混凝土拌合站安拆、場地平整等。

路基工程：包括場地清理、土石方、防護及排水、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。

公路設施及預埋管線工程：包括安全設施、改路改溝工程、公路交工前養護費等。

綠化及環境保護工程：包括綠化及環境保護工程、取棄土區防護排水等。

c. 生態環境設計

生態環境的比選,要重點選擇對生態影響較小的方案,具體來說,對地形地貌、水土流失和礦藏資源等不會帶來較大的破壞,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公路景觀為基本范圍,同時考慮視線所及景觀、相關風景旅游資源、城市社會經濟發展與一級公路之間的關系,確保一級公路景觀建設處于良性循環狀態。

其次,因地制宜、適地適樹。一級公路景觀選擇應采取因地制宜的方法,做到“宜綠則綠,重點突出”,充分結合自然地形、地物,利用自然條件創造景觀。植物選擇以鄉土樹種為主,突出當地植物的景觀特色,同時也可以降低養護難度,提高樹木成活率,減少工程造價。

第三,景觀工程必須與生態性工程、環保工程同步協調,發揮工程投資的綜合效益,在保護環境的同時發揮景觀的社會效益和經濟效益。同時,通過一級公路景觀建設,改善沿線生態環境,使居民有一個良好的生活、生產環境。

4 結語

總之,在對方案進行比選時,不能偏向單一的建設指標,要對多方面的影響因素進行綜合考慮,這樣才能選擇出優秀的方案,從而降低公路造價,減少公路建設對環境的破壞。

［1］ 張軍艷.淺析公路路線設計主要技術指標的缺陷［J］.西安文理學院學報(自然科學版)，2011(4):95-97.

［2］ 姚亞峰.從技術經濟指標看公路工程造價［J］.公路，2013(2):140-144.

［3］ 張國慶，張建國.遼寧濱海公路建設對保護區生態環境影響分析［J］.環境保護與循環經濟，2008(1):48-50.

［4］ 馬召輝.公路工程技術經濟指標造價監督方法及其應用研究［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,湖南益陽人,工程師,從事公路與橋梁設計工作。