某地公路工程的建設條件與總體設計

◎廖莊

本段公路工程規劃S237 全線位于湖南省常德市境內，為南北向道路。北起石門縣太平鎮湘鄂界，南至石門縣牌樓，途徑石門縣維新、皂市、新關、石門縣城等鄉鎮。本項目為S237 皂市～新關段公路工程。項目起點位于皂市鎮，往北沿S237 至維新、太平；往西沿 S304 至白云、慈利；終點與G353 順接，沿G353 西至慈利苗市，東至澧縣。項目的建設是《交通強國建設綱要》、《長江經濟帶發展規劃綱要》的具體落實，將進一步加快推進武陵山地區經濟協作發展。

一、工程概況

本次公路工程項目全線使用的是雙向四車道結構，為國家一級路建設工作標準路線，總長度7.38km，公路工程設計通車時速80km/h，整體式路基寬度為21.5m，分離式路基寬度為11.25m。路線起點位于皂市鎮路網規劃西南角，與S304 平面交叉路線基本沿皂市鎮路網規劃往東南方向前行，于周家屋場新建南溪河大橋（5×30m）上跨南溪河，經皂市鎮朱坪社區、桅崗村、巖灣村，于巖灣設置巖灣埡隧道（分離式，左線1570m、右線1545m），由段家灣出口，經新關鎮新橋社區，終點順接G353 渫水大橋（在建），如圖1：

圖1 項目施工位置

二、公路工程建設條件

1.地形地貌條件。

本次公路工程項目建設施工位于湘西北常德市石門縣，該區域地形條件屬于河流高階地和剝蝕丘陵地貌條件河流地形地勢比較開闊，同時菱形分布饅頭形狀的小山丘和連片的桔園為主，局部位置為水塘，其中夾雜著居民村落。剝蝕丘陵區主要體現為高聳的跌宕起伏形狀，地形起伏量相對較大，局部山區頂部坡度比較偏陡，山坡和溝谷主要是以林地為主，局部位置為居民的村落，河流區域地表高程范圍在77.74～122.4m 之間，丘陵地區地表高程范圍在98～532m 之間。如圖2：

圖2 公路沿線地貌條件

根據公路工程深區域的地質條件勘察資料、工程地質調查以及鉆孔參數資料，公路路線走廊范圍內不存在斷裂的構造分布，地層條件比較穩定沒有出現禁活動性的斷裂構造痕跡，場地區域范圍內的地質比較穩定，地表覆蓋層為第四系填筑土、種植土、淤泥質粉質黏土、可塑粉質黏土、含卵石粉質黏土、卵石、碎石、塊石及殘積粉質黏土等，覆蓋層厚度整體較小，基巖為二疊系、三疊系、泥盆系及志留系的灰巖、砂巖、石英砂巖及泥質粉砂巖等，巖層穩定。擬建路線區區域地質是穩定的，適宜公路建設。

2.填方路基條件。

公路路線經過的地區為河流高階地區和剝蝕丘陵地區填方路段，大部分分布在河流高階地區和丘陵，地沖溝低洼地帶覆蓋層，主要是以填筑土、種植土、淤泥質土、粉質粘土以及可塑性粉質粘土為主，并且其中還包含大量的卵石以及還有卵石的粉質粘土、碎石以及局部區域的淤泥地質條件。沿線公路路低填方高度范圍在3～8m，最大的填方高度為14.7m，位于公路工程左線K3+620 位置。在施工過程中建議清除表層比較松軟的填筑土種植土、淤泥質粉質粘土等，然后直接進行路基填筑施工，如圖3：

圖3 填方路基結構

3.水文地質條件評價。

該場地內部分布的地表水，主要是以沿線的南溪河、水塘以及水渠中的水體為主，含水量相對較小，對橋梁的基礎、路基基礎層的影響程度相對較小。除此之外，在山區的斜坡地段，特別是沖溝上方的坡面結構，由于斜坡上方的匯水面積相對較大，因此需要設置出相應的截水溝和橫向輸水涵洞等排水系統，防止山洪對路基形成破壞，或者是造成填方路基積水產生軟化情況。本段公路工程地下水主要是以基礎巖體裂隙水為主，對于挖方地段地下水位埋設深度相對較大，對于路基基礎結構的影響程度相對較小，但是在挖方施工段需要充分注意土質挖方邊坡沖刷所產生的影響，有效做好坡面排水設計以及抗水體沖刷設計等各項工作。

4.不良地質路段條件情況。

公路工程線路走廊帶內部沒有出現危險的巖石崩塌、泥石流采空區域以及地面塌陷等不良地質條件。本次項目工程勘察工作當中，雖然經過了灰巖地質條件區域，但是地質調查工作過程中沒有發現明顯的溶蝕等不良地質條件情況，巖溶發育程度相對較弱，對公路工程項目建設施工影響程度相對較小。在施工路線范圍內沒有見到古河道、墓穴、防空洞或者是孤石等對公路工程建設施工產生不良影響的埋藏物，公路工程線路走廊帶的特殊性，巖土主要是以填土和軟土為主填筑土成分，主要是以粉質粘土、砂石和少量卵石等為主，局部位置為回填塊石和碎石材料為主，可以直徑范圍在5～15cm 之間分布不均勻，厚度大小范圍在0.6～2.0m 之間，軟土厚度相對較小范圍較小，建議需要清除換填透水性材料到地表水位之后，再進行后續的分層路基填筑處理。

三、公路工程項目整體設計要點分析

1.公路工程設計指導思想和原則。

本次公路工程項目設計工作過程中，有效遵循安全選線、地質選線、地形選線、生態環保選線等相關設計工作要求，同時還遵循以下幾個方面原則，包含安全性原則、服務社會性原則、尊重地區性原則、整體協調性原則、自然性原則等，同時還需要全面貫徹工工程建設工作，以預防為主、保護優先、防治結合、綜合治理的設計工作原則。

第一，設計工作單位在全面了解公路工程整體特點的基礎之上，有效結合評審工作意見、項目建設環境以及工程項目建設規模，對公路路線走廊帶地形地質、沿線規劃等相關工作內容展開深入研究和分析，并且認真落實地形地質選線安全，選線生態環保選線等各項工作原則，提出科學合理化的路線選擇工作方案。本次公路工程項目建設及工作方案之后，加大了新區域地質條件的勘察工作，并且全面查明公路沿線附近區域存在的不良地質條件問題與最終的勘察工作結果，合理指導優化工程施工路線方案。

第二，要合理確認取土棄土工作方案，保證公路線路和周圍的環境景觀之間形成和諧與統一。公路工程沿線橋梁設計工作方案，需要考慮到工程的整體造價施工條件等多方面影響因素，需要選擇更加經濟合理、安全耐久、施工比較成熟的橋梁結構形式，樹立起全壽命周期范圍內的成本控制理念，合理控制向工程建設成本以此來達到最佳的經濟效益。

第三，公路工程沿線涉及到的橋梁隧道以及路線交叉設施布置，需要和周圍環境之間形成充分協調，保證公路工程項目簡潔實用，并且和當地區域的文化之間形成融合，要盡可能減少沿線管道房屋的拆遷工作，采取科學合理的耕地保護工作措施，有效降低農田的占有量，同時減少工程投資量。

2.橋梁設計要點。

在橋梁工程項目設計工作當中，需要有效遵循安全適用、經濟美觀以及環保性的設計工作原則，要充分考慮到因地制宜、就地取材、便于施工以及后續養護工作等多方面因素。條形布置和結構設計需要結合地形條件、地質地貌、水文條件等，根據公路現行條件，對山區橋梁的結構特性進行全面了解和分析，有效降低自然環境產生的破壞性問題，要充分重視環境和景觀之間的協調性。在橋梁方案選擇過程中需要有效考慮到施工場地、施工道路施工工藝技術以及施工周期等多方面影響因素，避免工程項目設計工作和施工內容之間相脫節，具體設計要點如下：

第一，橋梁設計工作過程中，需要和路線設計，作內容之間形成有效結合，橋梁通常情況下服從路線的整體設計走向，但是公路路線需要考慮減小大橋設計的復雜性，需要盡可能避免在一些彎道線路上設置一些大跨徑的橋梁。

第二，橋梁長度跨徑大小的布置，需要充分滿足水文計算、通航要求標準，確認橋梁長度大小需要盡可能不壓縮河床斷面，有效保證泄洪、排澇、通行以及通航的工作要求和標準。

第三，工程地質條件是橋梁位置選擇所需要考慮的重點因素之一，需要盡可能遠離陡坡和一些危險落實區域，避免橋梁位置處于斷裂破碎帶或者是巖縫等不良的地質環境下，如果必須通過一些復雜地形條件，需要做好必要的防控和處理工作。

第四，在橋涵工作項目設計工作當中，需要最大限度上降低運營期間的維護工作難度，同時降低維護工作總量和維護工作成本，要有效考慮到橋梁工程項目結構的安全性以及耐久度要求。

3.隧道工程項目設計要點。

在隧道工程項目設計工作當中需要充分發揮出隧道的各項功能，要遵循安全經濟以及利于生態環境保護的設計工作原則，要有效考慮到地形條件、地質條件、氣象條件、地震災害以及后續交通通行量大小等各種條件因素。在設計工作過程中需要符合安全適用、質量可靠、經濟合理以及技術先進的設計工作要求。隧道工程項目需要基于公路工程的設計技術標準，公路隧道設計規范要求來進行設定隧道主體結構，設計工作中需要以永久性建筑設計工作標準來進行設計，要具備規定的結構強度、穩定性以及使用耐久度建。設完成之后的隧道更加適用于長期運營發展中的要求，方便后續的維修作業。

隧道工程需要遵循防排截堵相結合的水體處理工作方法，采取因地制宜綜合治理的設計方式，對隧道工程項目當中地表水地下水進行合理處置，避免受到水體因素的影響，對隧道工程項目整體結構造成不良影響。隧道工程項目設計工作當中，需要充分體現出動態設計和信息化設計的思想，制定出地質預報以及監控測量工作方案。在項目工程設計工作當中需要根據圍巖結構的實際構成情況，合理調整隧道工程支護參數和設計工作方案，隧道工程項目設計工作需要充分符合國家的國土管理、環境保護以及水土保持等各項法律法規的規定和要求。

4.環境保護設計工作要點。

在本次公路工程路線所處區域水體環境保護設計工作措施分為以下幾個方面：第一，對于跨河橋梁，設立應急電話和視頻監控系統，同時信號接入管理中心在橋梁或者是路段的兩側設置出相應的指示牌，對于跨河橋梁的防撞護欄進行加高加厚，確保產生交通施工的情況下，車輛不會掉入河中或者是沖出護欄。在工程招標工作階段需要充分明確水源保護區域飲用水源的相關保護問題，并且承包商需要承諾對飲用水源保護區域的責任和相關工作任務，接受業主和地方環保水利工作單位的監管，在項目工程施工前期需要將疏水明渠修改成暗渠，修改暗渠路段的長度不能小于100m，保證橋梁施工污水、施工垃圾不能直接輸入到水渠內部，避免對水體環境造成嚴重的破壞。

四、結語

綜上，在本次公路工程設計工作匯總，通過科學確認技術標準，靈活運用技術工作指標，在保證工程項目建設安全的條件下，全面貫徹生態環保資源節約的控制工作理念，最大限度上降低對自然生態環境所產生的破壞，同時降低對沿線建筑體的拆遷，節約項目工程建設投資總量，實現項目工程單位的更高經濟效益和社會效益。