贵州生态旅游二级公路设计技术标准的运用

2010-01-01沈玉频

中国新技术新产品 2010年6期

沈玉频

（1、重庆交通大学，重庆 404100 2、贵州省二级公路建设管理中心，贵州贵阳 550001）

1 项目概况

贵州省凯里至雷山（大塘）公路改扩建工程（以下简称“凯雷路”）位于贵州省黔东南苗族侗族自治州境内，它是省道S308 线中的一段，也是《贵州省骨架公路网规划（2003～2020）》“3388 网”和《贵州省旅游公路发展规划（2004～2010）》中的一段，是贵州省骨架公路网的重要组成部分。凯雷路起点位于三棵树镇，路线在通过大寨后，进入凯里巴拉河旅游区。沿线经过寨瓦、平寨、台石、怀恩堡、南花、小平乐、季刀下寨、郎德、固鲁、雷山、大乌秀、南亮、大塘乡等，终点位于雷山县大塘乡排里坳，路线全长63.585公里。

该项目属山岭区公路，且大部分路段为沿河改建，整个项目的地形地质条件和水文工程地质都十分复杂，加上本身又是贵州省的生态示范工程，所以这对该项目的设计人员来说是一个巨大的挑战。

2 设计原则

根据本项目的特点，对该项目进行勘察设计时，提出的原则是：尽可能减少工程量，减少人工痕迹，顺应周围环境；运用景观设计与土建设计相结合，对全线进行了针对性的景观设计，将公路更好地融入环境，打造环境优美、景观协调的生态公路。

3 设计技术标准的确定

针对以上设计原则，设计组专门成立了生态景观公路技术指标研究小组。着重对如何把握技术指标以满足“尽可能减少工程量，减少人工痕迹，顺应周围环境”的需要。

3.1 设计行车速度的确定

研究小组首先根据该项目的地形、地质条件，沿线风景带以及原有老路的情况确定设计行车速度。最终确定了两种行车速度：40公里/小时和30公里/小时。即从起点至雷山段（K0～K49）设计行车速度为 40公里/小时；雷山至排里坳段（K49～终点）设计行车速度为30公里/小时。确定这两种行车速度理由如下：对于起点至雷山段原有老路的标准较低，介于三级和四级公路之间。如果设计行车速度提得较高，对周围的环境破坏较大;若想施工完后再来恢复生态，效果肯定比原生态的要差，而且投资较高，得不偿失。加之生态旅游公路，就应该是一边坐车一边欣赏风景，如果设计行车速度提得较高，很多优美的风景转瞬不见了，这就失去了旅游公路的意义。故研究小组确定将起点至雷山段设计行车速度确定为二级公路低限40公里/小时。雷山至排里坳段由于地形、地质较起点至雷山段更复杂，完全是盘山公路，道路两侧全是茂密的森林，原有老路的等级介于等外级和四级公路之间。考虑到本项目生态旅游公路的特点，为避免造成较大的环境破坏，经现场勘察和专家论证，最终将雷山至排里坳段设计行车速度确定为30公里/小时。

3.2 路线布设

路线布设在满足使用功能的同时运用“标准选线、地形选线、地质选线、环保选线、安全选线”的新理念。本着满足技术标准的原则，尽量利用原有公路。顺应地形、节约用地、减少对自然环境的破坏，避免引起新的地质灾害，尽量节省工程量和节约投资等原则进行布线。布线时从自然环境出发，以反映巴拉河沿岸自然风貌为基础，尽量保护公路周边原生态自然景观，以“不破坏就是最大的保护”为原则，尽量顺应地形地势，使车辆在自然的蜿蜒和起伏中行进，让人有漫步于山水画廊之感，享受重归自然之美。

3.3 路基宽度

路基宽度按照不同的路段采用12米、10米和8.5米三种不同形式。其中12.0米宽的路基用在城镇过境路段。由于城镇过境段车流量较大，人车畜混行情况严重，且一般城镇过境段地形地势较平缓，故将此段落路基宽度确定为12.0米宽。10.0米路基宽度用在从起点至雷山路段,该段是本项目风景最好的路段，是我们这次设计的重中之重。经过反复论证和现场比照，我们认为采用10.0米路基较为合适，其理由有三：第一，有利于提高行车的安全性和舒适性；第二，不至于导致大面积开挖或挤压河道，破坏环境；第三，由于该段旅游车辆较多，交通量较大，为避免大型车辆出现故障后临时停车，导使车辆发生拥堵。8.5米路基宽度用在雷山至排里坳段。本路段由于交通量相对较小，生态环境较好，且设计行车速度不高，故将此段落路基宽度确定为8.5米宽。

3.4 路基防护

做好凯雷公路路基边坡防护工作也是这次设计的一个重点工作。边坡防护和绿化工程，既保证公路的安全又美化了公路，对公路沿线的生态环境保护和恢复起到积极的作用。为贯彻交通部提出的公路建设“安全、环保、舒适、和谐”的八字方针，在初步设计阶段，项目建设单位要求对本公路进行环境景观工程方案设计，以“漫步山水画廊，品味一路民族风情”的理念，设计和建设本公路。本路基边坡设计正是本着这一原则进行的。在确定边坡坡率以前，设计组多次对沿线的植物和边坡情况进行了调查，本设计基于多次对全线地质、地形和植物调查情况，确定边坡合适的坡率。

3.4.1 路堑边坡

本项目的岩层以石灰岩、白云岩、砂岩、页岩为主。土建设计根据沿线岩土类别、物理力学特征、水文地质条件、地形地貌以及对沿线已建道路挖方边坡及其稳定状况的调查，结合本路段挖方边坡高度，对一般土质边坡和全风化岩质边坡，采用分级开挖的方式，每级边坡高度一般为8m～10m，坡率范围为1：0.5～1：0.75，平台宽度 1.0m，平台仅用于软弱或破碎岩质及土质挖方。对于碎块石土质边坡以及强风化岩质边坡，边坡高度可降至6.0m，坡率放缓到1:0.75～1:1.25；对于强度高、稳定性好、岩面新鲜完整的岩质边坡，采用1:0.1～1:0.3 的陡坡，每级边坡高度可加大到12m，在挖方较高的情况下可不设挖方台阶，而直接采用折线式边坡。

3.4.2 路堤边坡

填土高度H≤8.0m时，填土边坡坡率采用1:1.5；当填土高度8.0m

3.5 路基排水

由于本项目属季节性涨水区，当每年的雨季来临时，山水来势相当凶猛，为保证路基和边坡的稳定，路基的排水系统设计也不容忽视。排水系统主要还是由边沟、截水沟、排水沟、涵洞及沿线自然沟渠等组成，各种水流通过排水系统汇集后流入天然沟渠，最终引入河流，保证水流通畅。为了保持原生态的视觉效果，我们对可视范围内的边沟、截水沟等构造物的结构形式进行了一些设计。例如我们在路基宽10米、12米的路段边沟采用的是矩形边沟+浅碟型盖板的做法。这样做的好处有二：其一，随着时间的推移，当植被生长枝叶逐渐覆盖之后，给人的感觉在视线范围内并无人工沟渠，而是一条自然形成的浅土沟，可以加强公路景观效果；其二，防止车轮卡陷和边坡碎落堵塞，可以加强公路的安全性。这在我国其他地区的一些高等级公路上已经采用，其效果较好，如四川的川（主寺）九（寨沟口）二级公路，云南的思（茅）小（勐养）高速公路等。

3.5.1 设计原则

3.5.1.1 本项目路基路面排水按自成系统的原则进行设计，布设排水构造时综合考虑自然水系、农田水利灌溉及现有桥梁位置，及时有效地排除路基范围内的地表水与地下水，确保路基、路面稳定与行车安全。

3.5.1.2 公路排水不应与沿线农田水利设施发生冲突，公路排水沟外应设置挡水堰，防止外部水进入路基排水沟，同时注意减少公路排水对原有水系环境的破坏。

3.5.2 路基排水

路基排水系统由地表排水与地下排水组成，地表排水在填方段主要依靠两侧坡脚位置的排水沟，在挖方路段主要依靠两侧坡脚位置的边沟以及坡顶外侧的截水沟，并通过急流槽、跌水井等构造将汇水接入排水沟或直接通过桥涵排出路界。地下排水主要依靠纵向、横向或网状盲沟与渗沟将路基裂隙水与地下水拦截或排出，使路基处于干燥、稳定的使用状态。

排水沟：设于填方高度大于50cm 的路段，与路基两侧的桥涵进出水口或水沟相连，排水沟采用半径R＝35m 的圆弧型排水沟，壁厚15cm，采用M7.5 浆砌卵石。如与农田排灌沟渠发生冲突，应改移沟渠，并与排水沟或涵洞出水口顺接，以确保公路排水设施与当地农业灌溉设施畅通。

盖板边沟：净过水断面为40cm×50cm 的边沟，采用M7.5 浆砌片石，顶部采用30cm 厚的C20 砼预制块加固，盖板为13cm 的C30钢筋混凝土预制板。用于10.0米和12.0米路基。

边沟：净过水断面为40cm×62cm 的边沟，采用M7.5 浆砌片石，内侧壁厚50cm，外侧壁厚30cm，底厚25cm。用于8.5米路基。

截水沟：设于汇水面积较大的挖方边坡坡口以外至少5m 的位置，用于拦截边坡上部的坡面水。截水沟可视汇水面积与基础情况采用矩形、梯形或缓梯形断面，沟身尺寸采用40cm×40cm，沟长不应大于500m。

急流槽：适用于各种排水设施相接位置地面坡度大于300 的情况，常用的急流槽包括中间带横向排水-排水沟、边沟-排水沟、截水沟-排水沟、截水沟-边沟等四种形式。

3.5.3 路面排水

3.5.3.1 行车道路面排水

一般路段的双向路拱横坡为2.0%，路面雨水可经坡面漫流直接散排或汇入填方排水沟及挖方边沟。超高路段的弯道采用超高横坡直接将水排出路面。

3.5.3.2 路肩排水

硬路肩的排水方式同于车行道，表面横坡为2%，采用12cm 厚C25 预制混凝土硬化。考虑到面层为中粒式，混合料空隙率偏大，封层以上的沥青层间积水采用土路肩缘石中部预埋泄水孔排出。