干线公路路线方案比选研究

2015-02-22易慕良

城市道桥与防洪 2015年9期

关键词：经济指标技术指标干线

李军，李浩，易慕良

(湖南辉达规划勘测设计研究有限公司，湖南长沙 410008)

干线公路路线方案比选研究

李军，李浩，易慕良

(湖南辉达规划勘测设计研究有限公司，湖南长沙 410008)

结合工程实例,充分考虑了干线公路中工程技术指标、经济指标和对生态环境的影响三方面的重要影响因素对建设方案进行了比选,有关经验可供相关专业人员参考。

干线公路；路线；方案；比选

0 引言

我国的公路按其重要性和使用性质可分为国家干线公路、省级干线公路、县级公路和乡级公路(简称为国、省、县、乡道),以及专用公路五个行政等级。一般把国道和省道称为干线,县道和乡道称为支线。干线公路在我国经济发展过程中起到了很大的贡献,是带动各地经济发展的重要支撑,因此,在选择干线公路路线方案时,要对涉及的多个方面因素进行综合衡量,基于此,本文对干线公路路线方案的比选进行了详细的分析。

1 路线方案比选的意义

对干线公路的方案进行比选时,要对其工程技术指标、经济指标和对生态环境的影响三个方面进行重点考虑。一个优秀的方案必定是工程技术指标上可以完全满足公路的建设需要,而经济指标上可以充分使得公路造价达到最优。同时又具有有效的措施,使得公路在建设和运营中对生态环境的破坏性影响降到最低。

2 路线方案比选原则

2.1 工程技术指标的比选

对干线公路路线工程技术比选的指标主要包含路线技术指标、路基工程技术指标、路面工程技术指标以及桥梁工程技术指标等。干线公路路线往往包含道路、主线桥涵、互通、分离式立交、通道等部分,在比选时,要考虑到它们的计量单位不同等因素,仔细对比路线技术指标的不同对公路造价成本的影响。路基工程技术指标中比选的重点可以放在特殊路基上,因为特殊路基往往会造成干线公路造价的巨大差异。路面结构特性是路面技术指标中的重点［1］。

2.2 经济指标的比选

对干线公路经济指标的比选,主要包含对公路等级、路基宽度、设计速度、占地面积、拆迁情况、每公里土石方数量、每公里构筑物数量、软基处理面积、边坡防治方案及范围、路面类型、桥隧占路线比例、平立交数量、沿线设施等信息详细分析和计算后对造价的影响等。节省成本仍然是干线公路路线方案比选的一个重要原则［2］。

2.3 对生态环境影响的比选

笔者认为,干线公路建设对生态环境影响较大,在比选方案时要对多个生态因素进行影响。这里简单列举干线公路方案比选对地形地貌、水土流失和矿藏资源的影响［3］。

(1)对比选方案中地形地貌产生的影响考虑

干线公路是大规模的人造工程,通常沿线在未开工前环境宜人,随着建设干线公路工程的展开,由于公路线路长,穿越的地貌类型多,取土弃土和土石方流转的数量大,使沿线形成众多裸露山体缺口,环境发生了巨大变化。因此,要考虑到不同方案对地形地貌所产生的影响。

(2)对比选方案中造成水土流失的考虑

在比选方案中,要重点考虑对水土流失的考虑。比如,在干线公路建设期和运行的初期非常容易造成水土流失,重点流失部位是路堑和路基边坡、取料场、弃土( 渣) 场,水土流失范围大,有时甚至跨越流域和地貌类型。干线公路建设中地表水的改向或改道是经常发生的,水流集中的地方将加剧水土流失,水流结构不合理的地方将出现土壤侵蚀,在方案比选时要予以考虑。

(3)对矿藏资源的影响

在比选方案中,还要考虑是否采取有效措施弱化了对矿藏资源的影响。由于干线公路在建设时往往会穿越不同的地形地貌,难免不对其中的矿藏资源产生影响。因此,在干线公路建设前,务必要对地质状况进行详细的调查,尽量减小公路建设对矿藏资源带来的破坏。

3 工程实例

下文将结合工程技术指标、经济指标以及对生态环境的影响等方面,对比选的方案进行详细分析。

(1)项目概况

本项目位于郴州市宜章县。宜章县位于郴州市南部边陲,东界汝城县、资兴市,南邻广东省乐昌市、连州市、乳源瑶族自治县、阳山县,西连临武县,北靠郴州市区。本项目的建设标准为双向六车道一级公路,设计速度80 km/h,路基宽度32.0 m,其余的技术指标都参照《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)执行。

地形地貌。本项目属丘陵—山岭重丘—丘陵—山岭重丘地貌,地形起伏大,K0+000～K0+540段为丘陵地貌,K0+540～K2+000山体多为陡峻重丘。K2+000～K4+100段为丘陵地貌,地面高程在278.0 m～298.0 m之间。K4+100～终点段为山岭重丘地貌,地面高程在286.0 m～403.0 m之间山体多为陡峻重丘,植被发育,覆盖层薄,山体呈陡峻条带分枝状,山坡坡角30°～65°,山体呈缓坡浑圆状,山坡坡角10°～25°,冲沟多为宽阔的“U”型。水系。地表水：路线走廊带内雨水充沛,4～6月为最大,河水位受降水量影响明显,一般10月至次年3月为枯水期,为桥梁基础工程的良好施工期。而地下水类型包括孔隙水、岩溶水两种。

(2)比选原则

首先,路线布设时应结合区域现状和规划路网,处理好与沿线城镇的连接关系,最大限度地带动沿线经济中心城市的发展,充分考虑沿线村镇与本公路连接的便捷性,选择有利于环境保护、纵坡平缓、线形均衡、行车安全、少占耕地的方案。

其次,应以不压覆且有利于开发矿产资源为前提,处理好与沿线区域的铁路、能源设施、公路、电力、电讯、水利设施、集镇、学校、重要历史文物的关系；在满足公路标准要求的前提下,尽量降低工程造价。

第三,强调“地质超前”的设计理念,优先进行地质普查与调绘,尽量避让不良地质地段。傍山沿河路段采用综合地质勘察手段,查明两岸地质情况,选择合适的桥位跨河；路段山体横坡较陡应尽可能降低挖方边坡高度,在满足沟谷正常行洪排水的前提下,适当可采用顺沟路基等措施减少构造物和高边坡。

第四,合理利用有利地形,灵活运用技术指标,不片面追求高技术指标的路线方案,合理利用标准选线。注重线形的舒适及合理过渡,重视垄岗残丘与山岭丘陵区的平纵指标平缓过渡。

第五,优化平纵组合,力求路线线形与地形、环境相协调,强调“势”与“动”的设计理念,做到线形指标的连续、顺适,注重路线与桥隧等构造物的协调设计,以适应地形、提高安全性、降低工程造价为目标,反复调整计算为手段；多进行局部方案比选,不遗漏有价值的路线方案,对困难地段在确保行车安全的前提下适当降低指标。

(3)比选指标

a. 主要技术指标

根据本项目的实际技术特点,参照《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)特点,选择的比选技术指标为：首先,所选择线路线增长系数为1.042,全线共设平曲线6个,平均每公里交点数1.09,最小平曲线半径342.974 m/1处,平曲线长占路线总长度的54.521%,最长直线长度455.370 m。全线变坡点15个,平均每公里纵坡变更次数2.721次,最大纵坡6%/2处,最短坡长160 m(平交口处,纵坡2.1%),竖曲线占路线总长64%。

b. 主要经济指标

对经济指标的比选原则,简单说,一个是“全”,另外一个是“省”［4］。因此,对主要经济指标比选后,采取包含以下经济指标的比选方案：

临时工程：包括临时便道、临时便桥、临时电力与电讯线路、混凝土拌合站安拆、场地平整等。

路基工程：包括场地清理、土石方、防护及排水、特殊路基处理、路基零星工程等。

路面工程：包括底基层、基层、透层、粘层、封层、沥青面层、路槽路肩及中央分隔带、路面排水等。

桥涵工程：包括涵洞、地道桥工程等。

交叉工程：包括平面交叉等。

公路设施及预埋管线工程：包括安全设施、改路改沟工程、公路交工前养护费等。

绿化及环境保护工程：包括绿化及环境保护工程、取弃土区防护排水等。

c. 生态环境设计

生态环境的比选,要重点选择对生态影响较小的方案,具体来说,对地形地貌、水土流失和矿藏资源等不会带来较大的破坏,因此,比选的方案采用的原则如下：

首先,采取的方案中以一级公路景观为基本范围,同时考虑视线所及景观、相关风景旅游资源、城市社会经济发展与一级公路之间的关系,确保一级公路景观建设处于良性循环状态。