浅谈山区高速设计理念创新、新技术应用及施工关键要素控制

卢志强

（四川省公路规划勘察设计研究院有限公司， 四川 成都 610041）

0 引言

1988年上海至嘉定高速公路和被誉为“神州第一路”的沈大高速公路的通车拉开了中国高速公路大发展的序幕，截至2017年末，全国高速公路达到13.65万公里，里程规模居世界第一。

随着大中城市之间的高速公路路网逐步完善,高速公路的建设逐渐转向高原山区。受到山区特有的地形、地质、气候、海拔等条件的限制和影响，高速公路的建设难度很大，需要设计、施工人员在设计理念创新、新技术应用及施工关键点控制等方面付出更多的艰辛和努力。

1 设计理念创新及新技术应用

1.1 创新总体设计新理念、新方法

（1）以“安全抗灾、环保和谐、经济节约、便捷舒适” 的公路建设理念为指导，以 “安全、环保、协调、经济、利实施和易维护” 的五项基本原则为目标，以“技术创新、灵活设计、精细创作、优质服务” 的勘察设计理念为方法，提高勘察设计水平和质量。

（2）紧紧围绕全面宏观的地质调绘与工点微观的钻探验证等两个层次的地质勘察工作及成果应用，绕避沿线大中型不良地质及其次生灾害，切实做好地质选线，达到公路防灾避灾；夯实勘察基础资料，提高总体设计、路线方案比选、各项工程设计的勘察设计质量。

（3）科学选择公路走廊及路线方案，灵活布设路线及应用线形指标，最大限度地保护沿线环境。

1.2 专项设计弃土场，与土地整理、河道整治相永临结合

（1）弃方实行分类弃置，对地表耕植土资源设置专用保护场进行有效保护，以备后期边坡、服务、管养设施绿化及临时工程还耕、还林之需，变废为宝；其余设置弃渣场弃置。

（2）根据各施工合同段划分，结合不能或不宜跨越调运、弃运情况，选择耕植土保护场、支沟填沟型、主沟填沟形、与路基相依型、子母型等弃土场形式，分段合理布设弃土场，满足耕植土保护及弃渣容量，避免地物干扰，减小临时占地面积。

（3）实测弃渣场纵横断面，通过场地地质调绘和钻探，合理设计弃渣场纵横断面、设置矮墙、挡土墙、桩板墙、拱形护坡等挡防工程及排水设施，确保弃渣场及边坡稳定，避免引起地质病害，防治水土流失。

（4）按1/25暴雨洪水频率进行改沟设计，采取砼护岸、铺底、防冲肋、陡槽挡土墙及钢筋网砼铺底和消能池等措施防护和铺砌改移河道，分改沟填方与原河道弃方进行分期弃渣组织，并对改沟填方按 90%压实度予以压实，防治弃渣期间水土流失，与整治河道、复垦土地永临结合。

（5）对于底宽不小于5m的改移河道弃渣场，所有弃渣均按90%压实度进行压实，与整治河道、复垦土地、平整场地永临结合，避免与防洪法禁止在河道内弃方相冲突。

（6）弃渣场均按临时占地，弃渣结束后，对弃渣场顶面进行还耕还林，复垦土地；对于全部予以压实的弃渣场顶面，可结合乡村规划设置旅游露营地或其他场地。

（7）与当地规划相结合弃渣：结合沿线城镇滨江道路、公园建设及河道整治规划、国土地质灾害治理及土地整理规划，尽量利用本项目弃方及弃渣。

1.3 引入综合体设计理念

山区高速地形、地质条件较复杂，特大、特长大桥、大跨桥梁、特长、长隧道、隧道群等重大工程分布密集，能满足项目互通、服务、管理、养护设施布设要求的场地资源极其稀缺和稀少，在保证交通组织顺畅的基础上，引入综合体设计理念，充分利用隧道出入口间空地布设安全、服务及管养设施场坪，充分利用路基挖方、隧道出渣，合理采用高填路基及场坪方案，达到大量消化出渣、避免和减少弃方、自造用地和集约用地、降低规模和造价的目的。

1.4 合理应用新技术

1.4.1 现浇泡沫轻质土

现浇泡沫轻质土材料可形象地理解为水泥浆或水泥砂浆与泡沫均匀混合而成，具有轻质性、强度特性、密度和强度可调节性、流动性、凝结性、自立性，耐久性。

现浇泡沫轻质土可广泛应用于陡斜坡路段路基填筑、道路加宽、软基路段换填、桥台台背填筑减少桥跨等方面，其应用优势主要体现在以下几个方面:

（1）可垂直填筑，节约土地资源，避免或减少建筑物的拆迁。

（2）软基路段扩建路堤可大幅减荷，可减少扩建路基的软基处理或减小软基处理强度，并有效降低新老路基的差异沉降及附近建筑物的附加沉降破坏。

（3）用于桥台台背填筑可有效解决土压力和台前锥坡放坡问题，缩减桥跨，大幅降低工程造价。

（4）施工占用空间小，几乎不影响现有交通，并保持现有道路设施(防撞栏、排水沟等)不破坏。

（5）施工便捷，施工工期短。

1.4.2 波纹管涵洞

波纹管涵是将2.0-12mm薄钢板板面压成波纹后，制成管节或板片，可以增加其刚度和管轴压力的抵抗强度，用此修建成的涵洞称为波纹管涵或板通道。对比常规涵洞结构，波纹管涵或板通道应用优势主要体现在以下几个方面：

（1）波形钢板涵同时具有刚性和柔性；结构受力合理，荷载分布均匀，具有一定的抗变形能力。

（2）采用标准化设计，工厂规模化生产；生产周期短，效率高，有利于降低成本，提高质量。

（3）便于运输，安装速度快，施工周期短，社会经济效益明显。

（4）施工不受季节影响，不受环境影响。

（5）特别适用于常年冻土、膨胀土、湿陷性黄土等特殊地区，可避免地基变形造成的不均匀沉降对涵洞的破坏。

（6）减少水泥、沙子、石子等常规建材的适用，环保意义深远。

2 施工关键要素控制

2.1 专项规划施工便道，充分利用乡村道路，实现互利共赢

(1）充分利用沿线既有县乡公路、改建当地乡村机耕道作为永临结合便道，减小便道规模及临时占地，前期用于施工便道，后期交付地方管理和使用，达到项目和地方双赢。

(2）临时施工便道根据合同段划分、施工组织及施工场地、弃土场布设合理设置纵向施工便道、横向施工便道，施工结束后予以拆除和还耕还林。

(3）陡斜坡路段建议采用塔吊、搭设钢平台等施工方案，减少线内便道工程，从而减少施工开挖面，减少施工对植被、山体的破坏。

2.2 施工组织充分和重复利用永久和临时工程，达到集约节约

(1）土建工程施工场地合理利用工程规模较小的主线及互通路基段、服务、管养设施场坪区域等设置，减小临时工程及占地规模，应尽早组织利用路段及工程的施工。

(2）桥梁预制场均充分利用提前施工完成的路基及服务、管理设施场坪设置，便于梁片运输和安装，节省临时工程及占地规模。

(3）为便于施工组织和管理，如场地条件允许，桥梁预制场优先与钢筋加工场合址设置，施工驻地应与小型构件预制场合址设置，宜与钢筋加工场合址设置，避免分设增大场地用地和增加其他临时工程用地。

(4）路面冷拌场利用养护工区按永临结合工程布设，路面拌合场充分利用大型弃渣场顶面场坪布设。路面工程与服务、管理设施施工期基本同步，路面拌合场一般不利用服务、管理设施永久性工程及征地设置。

(5）为节省建设投资，避免浪费和重复建设，高速公路隧道施工用电线路结合隧道营运用电点分布情况，采用永临结合方式架设。

2.3 路基边坡应严格按合理的工序，采取先进、有效的施工方法和施工工艺进行施工

(1）应贯彻“动态设计，信息化施工的原则，建立信息反馈制度，并设置相应的边坡监测措施，将开挖过程视为再勘察的过程对待，及时进行地质编录，并注意核对地质情况，发现实际地质情况与设计出入较大时，或地质情况异常，应立即通报业主，监理，和设计单位，以便对设计进行调整，保证工程质量和安全

(2）深挖路堑施工要做好土石方开挖与支挡加固工程施工的有机结合和进度协调，坚持：分级开挖，分级支护“的原则，自上而下，开挖一级，加固防护一级，严禁一挖到底再进行支挡防护

(3）土石方开挖禁止大爆破施工，靠近路堑设计边坡时，如需爆破，应采用小药量控制爆破或光面爆破方法。

(4）雨季到来之前，应做好地面排水工程，雨季施工应做好组织安排，避免无序大填大挖，挖深较大的路堑高边坡，应尽量不在雨季施工，密切注意天气预报，做好边坡坡面的临时防护工作（如在坡面铺设防水塑料薄膜和修建临时排水沟），防止表水冲刷坡面和下渗，遇地下水集中出露者应作好引排切忌盲目封堵。

2.4 高度重视弃土场施工控制

弃土场施要从以下几方面严格控制：

(1）必须首先做好锁口挡防工程和原沟床片石盲沟，然后才能弃土，严禁未挡先弃，并做好临时排水工作。

(2）严格按设计要求弃土：

①锁口墙后必须填筑透水性材料；

②弃土时应由下向上堆放，并分层压实；

③严禁超设计容量弃土。

(3）对已经完成堆放的弃土场，应及时完成排水系统、坡面防护及复耕工作。

(4）加强警戒和监测，内容包括：

①锁口挡防设施有无变形现象，若有，应及时上报业主，以便组织参建各方商定处治措施；

②临时排水管（沟）是否稳定、畅通，否则应及时修复，确保其有效性；

③沿河岸设置的弃土场在汛期需派专人昼夜巡查。

3 结束语

修建高速公路是一项技术面广而较为复杂的系统工程。新时期，随着信息技术的快速发展，人民群众出行需求的不断提升，给公路建设者提出了更多、更高的要求。创新是公路发展的强大驱动力，我们一定要把创新贯穿到公路建设的各环节，大力推进理念、技术、管理和制度创新，强化科技创新引领作用，建设以质量优良为前提，以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升为主要特征的绿色公路，实现公路建设健康可持续发展。