粵西山區(qū)高速公路“三改”問(wèn)題與典型案例

（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(zhǎng)且降雨量大，河塘密布。在高速公路建設(shè)過(guò)程中，部分既有道路網(wǎng)絡(luò)和水系難免被截?cái)啵枰M(jìn)行改路、改溝（渠）、改河等措施來(lái)恢復(fù)其功能，方便當(dāng)?shù)鼐用裾Ｉa(chǎn)生活。由于改路、改溝、改渠/河（簡(jiǎn)稱“三改工程”）往往與涵洞設(shè)計(jì)密切相關(guān)，因此本文將改路、改溝（渠/河）及與之相關(guān)的涵洞設(shè)計(jì)變更一并考慮。由于目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)三改工程設(shè)計(jì)和施工，導(dǎo)致實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)了設(shè)計(jì)方案主觀性大、施工質(zhì)量參差不齊、天橋過(guò)高、通道積水，甚至凈空不夠等問(wèn)題，成為激發(fā)路地矛盾的導(dǎo)火索，也成為滋生腐敗的溫床。據(jù)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(jīng)濟(jì)林，施工期僅設(shè)置了斷面為2m×2m的過(guò)水涵，通車后當(dāng)?shù)卮迕裉岢鰺o(wú)上山通道，樹(shù)木無(wú)法運(yùn)出，若采用頂管法打通路基做通道的費(fèi)用達(dá)數(shù)百萬(wàn)元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出施工階段做涵洞的費(fèi)用。江蘇徐州市高速公路建設(shè)指揮部楊春霞以徐濟(jì)高速公路為例，從設(shè)計(jì)、施工及政府協(xié)調(diào)等方面提出了改進(jìn)措施；中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院崔晉清提出了常見(jiàn)改路、改溝（渠）設(shè)計(jì)要點(diǎn)。為高效高質(zhì)量解決三改問(wèn)題，本文在深入分析其原因的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)典型案例處理方案，提出改進(jìn)建議。

一、“三改”問(wèn)題類型及其原因

（一）“三改”問(wèn)題點(diǎn)多面廣、錯(cuò)綜復(fù)雜

三改工程是高速公路建設(shè)的線外附屬工程，涉及面廣、工點(diǎn)分布零散，功能、利益交叉。三改問(wèn)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(shè)計(jì)改建的；

（2）高速公路占用地方既有道路，原設(shè)計(jì)改路、改溝、改河與現(xiàn)場(chǎng)不符，需要調(diào)整；

（3）原設(shè)計(jì)存在改路、改渠高（低）于既有標(biāo)準(zhǔn)的；

（4）原設(shè)計(jì)改路（溝、河）長(zhǎng)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(jié)合改涵進(jìn)行調(diào)整；

（7）考慮運(yùn)營(yíng)期安全，取消原設(shè)計(jì)天橋，增大涵洞斷面、新增改路；

（8）考慮臨永結(jié)合，與地方政府合作共建；

（9）考慮高山峽谷段橋梁運(yùn)營(yíng)期維護(hù)，修建檢修道路。

某高速公路主線長(zhǎng)155km，原設(shè)計(jì)三改工程395處，工程造價(jià)約為7300萬(wàn)元，施工過(guò)程同步施作三改工程。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，對(duì)原設(shè)計(jì)三改工程變更的有96處，變更率24.3%；新增156處，較原設(shè)計(jì)增加約40%，工程造價(jià)增加約1800萬(wàn)元。可見(jiàn)，由于協(xié)調(diào)各方利益訴求、設(shè)計(jì)遺漏等各種原因?qū)е碌娜墓こ套兏⑿略霰壤咏?5%。

表1 “三改工程”主要類型

（二）對(duì)“三改”問(wèn)題重視不夠

三改工程往往會(huì)改變當(dāng)?shù)爻鲂姓叩某鲂辛?xí)慣、改變水系流向，直接影響當(dāng)?shù)厣a(chǎn)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(shè)計(jì)過(guò)程中，由于設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)不足、趕工期、地形變化等因素對(duì)地方既有道路和水系的調(diào)查不夠深入，部分地方政府征地拆遷費(fèi)用補(bǔ)償發(fā)放不及時(shí)，不能對(duì)施工圖中三改工程遺漏或不合理之處及時(shí)核查預(yù)判，容易導(dǎo)致三改工程遺漏或設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)場(chǎng)不符的情況，返工甚至重復(fù)建設(shè)。

（三）缺乏配套的技術(shù)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(duì)等原則”恢復(fù)，可能存在一定的安全隱患。如果按現(xiàn)行的高等級(jí)公路路線、路基、路面設(shè)計(jì)與施工標(biāo)準(zhǔn)，可能造成大填大挖，建設(shè)成本大幅增加。改路后，要盡量設(shè)計(jì)得更加合理，提高安全性能。然而，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一的三改工程設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，造成了三改工程設(shè)計(jì)與施工帶有較大的主觀性。設(shè)計(jì)方由于無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在參數(shù)取值上可能偏于保守，而施工單位可能會(huì)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(dǎo)致業(yè)主利益受損，帶來(lái)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。2019年6月實(shí)施的《小交通量農(nóng)村公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（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(duì)性的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)。

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(shè)計(jì)了斷面為2m×2m的過(guò)水涵，未考慮到村民上山砍伐、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)林的需要，遺漏改路，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)期路地矛盾，后期補(bǔ)救代價(jià)巨大。

圖1 設(shè)計(jì)遺漏改路

如圖2所示，平原區(qū)低路基段，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為節(jié)約填方路基占地，降低路基高度，導(dǎo)致橋下、涵洞內(nèi)路面位于凹曲線上，雨天積水嚴(yán)重，且橋下改路凈空無(wú)富余量，導(dǎo)致難以改造，雨季經(jīng)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(tái)設(shè)置改路，由于軟基太深，清淤不徹底，運(yùn)營(yíng)期路基不均勻沉降導(dǎo)致主線路基縱向拉裂。

圖3 利用填方路基平臺(tái)設(shè)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(tái)設(shè)置改路，但必須做好安全防護(hù)措施和限速、警示標(biāo)志。

圖4 利用挖方路基平臺(tái)設(shè)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(shè)計(jì)“天橋+改路”路線長(zhǎng)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(jià)274.7萬(wàn)元，改路119.8萬(wàn)元。若取消天橋，采用增大附近“涵洞+調(diào)整”改路的方案，路面寬度不變，路線長(zhǎng)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(wàn)元；涵洞斷面由1-4m×4m調(diào)整為1-6m×5m汽車通道并移位變更可減少39.2萬(wàn)元；改路增加86.4萬(wàn)元。合計(jì)節(jié)約227.5萬(wàn)元。可見(jiàn)，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，順坡就勢(shì)，降低了施工難度，節(jié)約了造價(jià)，有利于運(yùn)營(yíng)期養(yǎng)護(hù)和行車安全。

圖5 天橋改路

（二）改溝（改渠）

如圖6所示，通過(guò)分割涵洞斷面，滿足排洪兼灌溉需求，實(shí)現(xiàn)一涵多用。在過(guò)人或過(guò)車兼過(guò)水的涵洞中，常采用抬高路面的方式，實(shí)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(wèn)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(nèi)設(shè)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(guò)魚塘，導(dǎo)致路基兩側(cè)魚塘不能連通，左側(cè)魚塘無(wú)法供水；涵洞設(shè)置應(yīng)考慮魚塘的干塘；沖涮瀝青路面的雨水流入魚塘易產(chǎn)生污染。這些問(wèn)題通過(guò)合理設(shè)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?cái)嗨坊斆鏄?biāo)高與既有水渠齊平，且水渠縱坡較小，無(wú)法通過(guò)路基下設(shè)置圓管涵恢復(fù)水系，且山坡大樁號(hào)側(cè)橋臺(tái)地形陡峻，采用路基右側(cè)與排水溝并行設(shè)置蓋板溝進(jìn)行恢復(fù)，大樁號(hào)側(cè)部分采用渡槽恢復(fù)。

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(shè)計(jì)過(guò)程中，如果公路從兩山頭間穿過(guò)，在水渠與路基高差合適時(shí)可采用圓管涵恢復(fù)水系，結(jié)合水田變旱地的成本，決定是否采用渡槽恢復(fù)。

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(shè)計(jì)改路坡度較大，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，通過(guò)取消涵洞1，新增填平區(qū)，增大挖方側(cè)排水溝和涵洞2斷面，優(yōu)化改路方案。

如圖12所示，原設(shè)計(jì)棄土場(chǎng)位于山間凹地，施工期間由于征地困難，施工方另選棄土場(chǎng)，導(dǎo)致該處無(wú)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(fēng)險(xiǎn)。在施工期間采取補(bǔ)救措施，設(shè)置漿砌片石護(hù)坡，增加線外改溝，在異地設(shè)置1-2m×2m過(guò)水涵，以滿足汛期泄洪壓力。

圖11 取消涵洞后的功能恢復(fù)

圖12 異位設(shè)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(guò)設(shè)置“倒虹吸+改渠”的方式恢復(fù)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(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)缺少具體方案及相應(yīng)工程量，予以增補(bǔ)。

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(hù)相結(jié)合的斷面形式。改移河道往往是裁彎取直，會(huì)改變河床的糙率，流速加大，對(duì)河堤的沖刷作用加強(qiáng)，需要采用漿砌片石護(hù)坡等防護(hù)措施。對(duì)于臨河樁基，防沖刷及陡坡防護(hù)設(shè)計(jì)可與改溝統(tǒng)籌考慮。

對(duì)于大型改渠、改河工程，應(yīng)及時(shí)與地方水利部門溝通，并以正式文函的形式征詢地方意見(jiàn)，必要時(shí)應(yīng)請(qǐng)具有水利工程設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位設(shè)計(jì)或技術(shù)咨詢。

圖15 改溝與沿河樁基防護(hù)相結(jié)合

圖16 改路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖

三、“三改”問(wèn)題處理對(duì)策

（一）工作措施

1.成立三改工程及既有地物調(diào)查小組，明確組織架構(gòu)、工作職責(zé)及工作機(jī)制。在設(shè)計(jì)期間全線核查三改工程設(shè)計(jì)，避免因設(shè)計(jì)調(diào)查不細(xì)，導(dǎo)致漏項(xiàng)及設(shè)計(jì)不合理。在初步設(shè)計(jì)階段與地方政府及村民聯(lián)合開(kāi)展調(diào)查，與地方政府簽訂恢復(fù)協(xié)議，明確既有道路、排水溝（渠）、河道的寬度、結(jié)構(gòu)、材料及改擴(kuò)建計(jì)劃等，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)丈量和拍照存檔。

2.堅(jiān)持實(shí)事求是、設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)等恢復(fù)的原則，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和人性化設(shè)計(jì)，注重功能恢復(fù)與安全、經(jīng)濟(jì)、便捷、生態(tài)環(huán)保相結(jié)合，盡可能統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，合理規(guī)避審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

3.加強(qiáng)施工過(guò)程檢查、驗(yàn)收，確保施工質(zhì)量。同時(shí)，倡導(dǎo)臨永結(jié)合、通道共用、資源集約利用理念，特別是改路、檢修通道應(yīng)優(yōu)先考慮與施工便道相結(jié)合。如利用填方或挖方平臺(tái)改路；在棄土場(chǎng)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(hù)相結(jié)合等。

4.完善規(guī)章制度，規(guī)范管理。除滿足設(shè)計(jì)變更細(xì)則要求外，還應(yīng)明確不同變更費(fèi)用等級(jí)所授予各部門人員的權(quán)限，明確操作流程，提高變更效率和質(zhì)量。鑒于三改工程方案的變數(shù)較大，對(duì)征地有直接影響，施工單位應(yīng)在實(shí)施前逐個(gè)核查方案的合理性、可行性，并完善變更手續(xù)后方可實(shí)施。建設(shè)單位應(yīng)建立三改工程變更臺(tái)賬，跟進(jìn)地方政府來(lái)文和變更會(huì)議紀(jì)要的協(xié)調(diào)處理情況，以免問(wèn)題堆積，引發(fā)路地矛盾、阻工和停工。

（二）標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)建議

以下為粵西山區(qū)某高速公路項(xiàng)目結(jié)合實(shí)際地形地質(zhì)及既有道路、水系標(biāo)準(zhǔn)采用的設(shè)計(jì)情況。

1.路線。改路縱坡應(yīng)盡量控制在10%以內(nèi)，提升安全性能；通道凈寬、凈空應(yīng)考慮實(shí)際通行需要和未來(lái)發(fā)展規(guī)劃。小半徑路段應(yīng)設(shè)置必要的交安設(shè)施。

2.挖方邊坡。參照主線邊坡地質(zhì)地形條件，三改工程應(yīng)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(shè)計(jì)。（1）一般土質(zhì)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(jí)設(shè)坡：邊坡分級(jí)高6.0m，n1＝1：1.25～2，邊坡平臺(tái)寬2～3m。（3）巖石路段：對(duì)于弱～微風(fēng)化路段采用1：0.3～1：0.75；強(qiáng)風(fēng)化～全風(fēng)化路段邊坡率可取1：0.75～1：1。（4）對(duì)于路堤缺土路段，路塹邊坡應(yīng)結(jié)合取土方案綜合設(shè)計(jì)，可適當(dāng)放緩邊坡，對(duì)孤立山包原則上削平取土石，減少邊坡防護(hù)工程。（5）對(duì)于確實(shí)難以繞避的路塹高邊坡，應(yīng)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(jù)路基填料種類、邊坡高度和基底工程地質(zhì)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(shí)往往采用圓管涵在地下穿越。圖17為云茂高速公路項(xiàng)目改溝采用的Ф15cm的混凝土預(yù)制圓管涵方案。

5.改溝（渠）斷面尺寸。改溝、改渠的方案，應(yīng)綜合考慮原溝渠情況、施工便道是否易于到達(dá)、施工難度、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等因素而定。對(duì)于石料豐富且廉價(jià)的地區(qū)，應(yīng)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(xiàng)目采用的部分改溝斷面形式。壁厚根據(jù)過(guò)水?dāng)嗝娲笮《ǎ瑪嗝嬖?m×2m以上時(shí)采用現(xiàn)澆混凝土經(jīng)濟(jì)性較差。設(shè)計(jì)應(yīng)盡量做到同種規(guī)格水溝的壁厚統(tǒng)一，以免村民之間產(chǎn)生不必要的攀比心理，同時(shí)也便于質(zhì)量檢查、驗(yàn)收和計(jì)量。

表2 填方路堤邊坡坡率推薦值

表3 改路路面結(jié)構(gòu)形式示例

圖17 線外圓管涵基礎(chǔ)大樣圖（單位：cm）

圖18 改溝斷面圖（單位：cm）

四、結(jié)語(yǔ)

改路（溝、河）設(shè)計(jì)只靠與地方政府簽的協(xié)議是不行的，必須在勘察設(shè)計(jì)階段安排經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員深入調(diào)查，切實(shí)解決出行者的實(shí)際問(wèn)題，確保改路溝、渠、河，方案能滿足各方合理訴求。

應(yīng)綜合考慮既有道路恢復(fù)、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(nóng)田灌溉（山頂灌溉）、泄洪要求，設(shè)計(jì)合理的涵洞斷面和出口高程。

高填方路基封閉山坳時(shí)應(yīng)預(yù)留村民上山耕作、伐木和運(yùn)輸通道；平原區(qū)在設(shè)計(jì)低路堤時(shí)，必須重視過(guò)人過(guò)車通道的凈空和積水問(wèn)題，通道凈寬與凈空必須滿足當(dāng)?shù)卮笮蜋C(jī)械和運(yùn)輸需要。

在主線路基附近的原設(shè)計(jì)棄土場(chǎng)取消或增加時(shí)，必須同步核查排水方案，設(shè)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(huì)根據(jù)實(shí)際條件進(jìn)行調(diào)整，建議在實(shí)施前逐個(gè)復(fù)核推薦方案和預(yù)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(yīng)結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)、土地整治、共用通道，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

三改工程應(yīng)遵循規(guī)格對(duì)等、安全、經(jīng)濟(jì)、便捷、生態(tài)環(huán)保原則，還應(yīng)與地方規(guī)劃配套，建議加快相應(yīng)技術(shù)指南的研究編制工作，便于標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化施工。