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风景名胜区景区车行道路设计研究

2023-05-20

中国新技术新产品 2023年4期
关键词:车行道挖方横断面

曹 欣

(长沙市芙蓉城市建设投资集团有限公司,湖南 长沙 410000)

0 引言

随着我国经济飞速发展,人们的生活水平日益提高,对旅游出行的需求需发旺盛,原有的景区容量满足不了不断增加的游客数量,不少景区需对景区进行了提质扩容,扩大景区容量。景区的车行道作为游览的主要交通设施,因受到自然条件的影响,设计的选择尤为重要,风景区道路线形选择既要满足景区游览车的舒适性,又要尽可能减少开发建设对自然环境的破坏,同时还要兼顾景区的消防功能,并结合考虑城市道路和公路的相关标准[1-2]。该文以湖南省某风景名胜区的景区内部道路工程路线方案为例,对风景名胜区新建游览车行道的选线进行探讨。

1 工程概况

1.1 项目背景

湖南省某景区为5A 级景区,自2009 年向市民和游客免费开放后,景区游客流量成倍增长,超出景区合理游客承载量,景区现有的容量已远不能满足市民和游客的需求,景区亟需提质扩容。多年来景区对前山开发较多,后山(西门)基本上处于闲置状态,为缓解日益增加的景区人口,提升景区容量,需要进行后山(西门)的开发。而配套的上山通道是联结新建的西大门与前山原有道路的重要通道。因此该项目具有十分重要的交通功能,对景区内游人的集散意义重大。

1.2 技术标准

根据上山通道的定位要求,其功能以消防为主,具有疏散交通的作用。上山通行车辆以景区游览车和消防车辆为主,因此将西大门上山通道定位为消防通道,技术标准应满足消防车道标准要求及公路设计标准,需要满足的主要技术标准如下[3]:1)《公路路线设计规范》中规定,设超高的最小圆曲线半径为20m,纵坡的极限值为8%。2)《森林防火工程技术标准》中规定,最小曲线半径为10m,最大限制坡度为15%(本规范适用于专门用于或主要用于森林防火的道路)。3)《建筑设计防火规范》(2006 版)消防车道设计标准为消防车道的宽度不小于4m,转弯半径不应小于12m,最大纵坡≤10%。

1.3 路线方案主要难点及控制点

首先,起点处标高为72m,终点接入既有景区道路上标高约198m,高差相差126m,如何克服126m 的高差进行选线是主要难点。其次,沿线存在多处军事管理区,在选线过程中应进行避让。最后,景区内为原始地貌的森林,因此需要考虑保护山区的植被和历史文物,在建设的工程中应本着保护环境、减少破坏的原则,如果在选线设计工程中遇到名贵古树、珍贵文物应及时保护,调整局部线型。

2 道路线形分析

2.1 选线坡度分析

因该处地形复杂,道路线形选择需要对设计范围内的整体地形进行坡度分析,尽量将道路线形选择在地形坡度较缓的范围中。但受到设计范围中部和西南边有多个军事管理区的影响,勘测现场不能进入,只能大致绘出整体地形坡度分析图(如图1 所示),对整体坡度的分析如下:1)北边虽无军事区,但大部分处于山体坡度大于35%的地段,如果选线在此范围,则会导致道路填挖深度大,对现有的自然景观的影响也较大。2)东边与既有道路连接部分山势陡峭,处于25%~45%坡度区域。其中局部有45%的山坡,修路难度较大,但道路需要与现有东侧道路顺接,应尽量减少该处范围的线形选择。3)起点区域和西南边部分区域是相对较缓地段,区域不大,其坡度也小于15%,利于道路选线,尽量选择该处作为道路范围。

图1 现状地形坡度分析图

2.2 道路路线分析

在充分进行现场查勘的基础上,本次道路的路线设计结合了现状地势条件、等高线条件,同时借助对现状地势坡度的分析,对路线范围内需要避让的军事点、保护的乔木进行避让,在满足最大纵断面坡度的基础上进行选线处理。整体选线过程运用了展线法,尽可能地减少对山体的破坏,主要提出了2 种路线方案。

方案一(如图2 所示):本方案全长1997.338m,全线包括30 处圆曲线,最小的圆曲线半径为12m,全线在坡度较缓的直线段设置会车处,共设置10 处回车点,在地势条件较好处设置20m 的渐变段和会车段,局部地势条件较差时设置10m 的渐变段和会车段。线型选择在中部较缓区域展线,以达到扩大覆盖中部景区和避开区域内的军事管理区域为目的。本方案主要为路基方案,尽量避免桥梁段,只在回头曲线高差较大处设置。由于设计区域为山区,不便于填方路段的施工,因此主要以挖方为主。中部范围的山体较陡,边坡支护和放坡范围较长,而中部的军管区占据了大部分较低地势,因此K0+600-K1+400 范围需要在平面上达到较高的地势范围,避免与军管区产生冲突,需要局部的纵坡达到10%。将填方高度大于4m 处设置成桥梁段,全线设置2 处桥梁段,桥梁的全长为75m。整体工程的填方为7070m3,挖方为52058m3。该方案工程费造价为8904.63 万元。

图2 路线方案一

方案二(如图3 所示):以较好的线性指标为设计指导思想,全长2282.099m,全线有28 处圆曲线,最小的圆曲线半径为15m,最大纵坡为9%,基本上能满足公路交通规范指标,平均纵坡为5.49%,也满足公路规范中的最大平均坡度的要求。本方案为路基和桥梁结合的方案,根据对山体的坡度分析,将坡度较陡处设置成桥梁段,同时由于本方案以9%的纵坡控制标高,部分区域靠近军管区,将接近军管区的部分设置成桥梁,减少对军管区的影响。终点处接入山体3 条道路的交汇处,方便车辆的集散。全线共设置3 段桥梁段,桥梁的全长为300m。该方案整体工程的填方为20158m3,挖方为8752m3。工程费造价为9168.6 万元。

图3 路线方案二

方案比选:方案一避开了军事管理区,尽管设置了2 处回头曲线,道路指标和行车指标较差,但能够扩大中部景区,提升道路景观价值。和中线方案二相比,方案一依山就势进行选线,全线整体的路线较短,以挖方为主,符合山路选线的一般规律,造价较低,对山体的整体破坏也较小,能尽可能地满足规范要求。方案二坡度平纵指标较均衡,但由于中部地段靠近军管区,如果采用路基方案,则会侵入军管区,因此只能处理为桥梁段。由于本路段地势较陡,桥梁施工难度大,施工的工期长,因此综上所述,推荐采用方案一。

3 道路横断面设计

消防通道的最低车行道为4m。从减少对山体的破坏角度出发,在满足道路交通及搭载管线需要的前提下尽量减少道路的宽度,将车行道宽度定为4m,但部分区域需要考虑道路错车行驶,因此需要满足局部双向车道。同时为了满足行人的游览需求,在道路两边设置人行栈道,以达到在不破坏山体的前提下增加道路人行通行量的目的。结合本道路的功能,该文设置了3 个横断面形式,具体布置如下。

标准横断面方案(如图4 所示):路肩(0.5m)+车行道(4m)+路肩(0.5m)+边沟(0.5m)+碎落台0.5m(靠近山体一侧)=6m。

图4 标准横断面(单位:mm)

错车处横断面方案(如图5 所示):因为车行道的布置为单侧布置,会车时不方便,因此在道路每隔200m 左右的地形较缓处设置错车处,方便车辆错车行驶。错车处的横断面为路肩(0.5m)+车行道(7m)+路肩(0.5m)+边沟(0.5m)+碎落台0.5m(靠近山体一侧)=9m。

图5 错车处横断面(单位:mm)

栈道处横断面方案:因车行道的布置为单侧布置,行人游览存在不便,所以在边坡坡度较缓的地段设置2.5m 的人行栈道,增加人行的通行量,同时也可以增加景观效果。

4 路基路面设计

4.1 道路一般路基设计

该项目的一般路基设计充分考虑了安全、环保和舒适,并注重对自然环境的影响,尽量做到不破坏或少破坏自然环境。

4.1.1 挖方边坡坡率

挖方边坡坡率视地质构造、地层岩性、风化破碎程度、密实状态、边坡高度及原路边坡稳定情况综合而定。挖方边坡>10m 时,自上而下逐步放缓,每10m 一级,土质边坡坡率1 ∶1 起坡,石质边坡坡率根据具体的地质情况按1 ∶0.3、1 ∶0.5 或1 ∶0.75 起坡,相临分级边坡坡率变化及纵向变化不宜超过0.25,分级放坡设置宽度为2m 的台阶。

4.1.2 清表

清除表土已经按照30cm 计列。清表的耕植土、清淤的淤泥质亚黏土均应集中堆放,用于绿化、环保工程。清除的耕种土可用于挖方碎落台、边坡绿化所需的种植土等。

4.1.3 挖台阶处治

路基填土前应先清除草皮、表土、树根等,然后进行填前碾轧或夯实,并达到密实度要求。当地面坡度陡于1 ∶5的填方路堤,路堤填筑前应先开挖宽度不小于2.0m 的台阶,并设置2%~4%的反向坡度。

4.1.4 路基设计与周围环境、景观协调的措施

进行横断面设计时,在路堑横向坡顶采用弧线与地面线相接,使坡面更平顺、舒适,贴近自然。挖方路基边坡应结合原地面植被覆盖、放缓坡度,尽可能放缓边坡缓于1 ∶1,以便采用植物绿化和防护,美化公路路容。在该项目行车视线范围内的取、弃土场应统一进行设计,采用生态植物的方式美化环境,与整个大自然容融为一体。

4.2 特殊路基和不良地质路段设计

该项目位于风景区内,景内山峦叠嶂,冲沟发育,地形复杂,地表起伏大,地势陡峭,因此该项目的路线基本沿山坡布线。考虑该项目为风景区的交通轴线,为尽量减少对景区的破坏,保持景区的绿色原生态自然景观,需要尽量减少对山体的开挖,填方路基采用新型泡沫轻质土填筑技术,如图6 所示。

图6 陡坡路段现浇泡沫轻质土工法

泡沫轻质土与传统方案(挡土墙+填土)比较优势分析见表1。采用轻质土填筑,以提高路基的抗滑稳定性,避免路基抗滑设计与施工的高难度和高代价。

表1 泡沫轻质土与传统方案(挡土墙+填土)比较表

4.3 路面设计

行车道为单车道,车道系数取0.6~0.7,根据《公路自然区划图》,本区属Ⅳ5 区。路面设计为6cm 中粒式SBS 改性沥青混凝土(AC-16C)+2cm 沥青表处封层+高渗透乳化沥青+20cm 水泥稳定碎石(水泥剂量5%)+15cm 水泥稳定碎石(水泥剂量4%)。

5 结语

通过对工程实际案例的分析可知,风景区车行道需要在满足景区通行能力的基础上,最大限度地减少开挖,并尽可能减少道路横断面宽度。道路的选线与横断面的选择应该与自然条件相结合,依山就势、因地制宜地对路线进行展线处理。同时需要结合新材料、新技术对道路边坡采用合理方式进行处理。实践证明,新型泡沫轻质土填筑技术能有效减少开挖,达到与自然景观相融合的效果,可在景区道路高差较大的情况下推广使用。

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