山區(qū)高速公路勘察設(shè)計(jì)淺析

程勉沖

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院, 河南鄭州 450002)

隨著公路建設(shè)的飛速發(fā)展,高速公路建設(shè)已全面進(jìn)入山區(qū),且呈大規(guī)模建設(shè)的趨勢(shì)。在建設(shè)山區(qū)高速公路時(shí)面臨的最大問(wèn)題是山區(qū)獨(dú)特的地形、地質(zhì)、水文、生態(tài)等自然條件。如何提高山區(qū)高速公路的建設(shè)質(zhì)量,更好的發(fā)揮其功能、作用,勘察設(shè)計(jì)就是整個(gè)工程建設(shè)的靈魂,是前提條件,是高速公路失敗與否的關(guān)鍵。根據(jù)作者在成安渝高速公路四川段第C合同段設(shè)計(jì)工作實(shí)踐,并結(jié)合以往高速公路設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題及體會(huì),與大家探討共同提高。

1 勘察設(shè)計(jì)基本步驟

在勘察設(shè)計(jì)中,現(xiàn)場(chǎng)一手資料的收集對(duì)于公路設(shè)計(jì)至關(guān)重要,尤其是對(duì)于山區(qū)高速公路。只有在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行精心勘察、反復(fù)核對(duì)的基礎(chǔ)上,才能獲取準(zhǔn)確、可靠的基礎(chǔ)資料,才能制定出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案,因此必須有計(jì)劃、有步驟地開(kāi)展各項(xiàng)工作。

1.1 項(xiàng)目批復(fù)意見(jiàn)的研究執(zhí)行

項(xiàng)目批復(fù)意見(jiàn)是國(guó)家或地方對(duì)公路基本建設(shè)項(xiàng)目最具權(quán)威性的文件,是公路勘察設(shè)計(jì)的重要依據(jù),設(shè)計(jì)時(shí)必須遵照?qǐng)?zhí)行。

(1)初步設(shè)計(jì)階段

初步設(shè)計(jì)是以工程可行性研究報(bào)告的批復(fù)為依據(jù)。工程可行性研究批復(fù)意見(jiàn)的主要內(nèi)容為：建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)規(guī)模、建設(shè)投資和資金籌措、項(xiàng)目建設(shè)管理等。對(duì)于路線方案和工程方案僅僅提出指導(dǎo)性意見(jiàn),路線控制點(diǎn)涉及的范圍有時(shí)比較大,因此,在初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)著重對(duì)路線方案進(jìn)行研究,不僅要針對(duì)工程可行性研究階段提出的方案,還要著手尋找和發(fā)現(xiàn)新的路線方案。在此工程中要特別注意三個(gè)問(wèn)題：一是研究分析建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與路線方案的關(guān)系；二是研究分析工程方案與路線方案的關(guān)系；三是綜合分析建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、路線方案、工程方案與建設(shè)規(guī)模、建設(shè)投資的關(guān)系。在具體工作中要始終將這三個(gè)問(wèn)題貫穿于勘察設(shè)計(jì)的全過(guò)程中,才能實(shí)事求是地反映項(xiàng)目的全貌,才能更進(jìn)一步地合理確定項(xiàng)目的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)規(guī)模,有效地控制建設(shè)投資。在成安渝高速公路四川段第C合同段初步設(shè)計(jì)階段,收集了“四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院《成渝高速公路復(fù)線(四川境)工程可行性研究報(bào)告》”、“四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院《成渝高速公路復(fù)線(四川境)工程可行性研究報(bào)告補(bǔ)充方案》”、“中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司《成安渝高速公路四川段工程可行性研究報(bào)告(修編)》”、“四川省發(fā)展與改革委員會(huì)《關(guān)于成安渝高速公路四川段項(xiàng)目核準(zhǔn)的批復(fù)》(川發(fā)改交[2009]1114號(hào))”等資料,同時(shí),還收集了與項(xiàng)目有關(guān)的其他專業(yè)部門(mén)的批復(fù)文件,如環(huán)保批復(fù)、水土保持批復(fù)、用地預(yù)審批復(fù)等。

(2)施工圖階段

施工圖設(shè)計(jì)是以初步設(shè)計(jì)的批復(fù)為依據(jù)。初步設(shè)計(jì)批復(fù)中除了對(duì)項(xiàng)目的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)規(guī)模、建設(shè)資金等作進(jìn)一步批準(zhǔn)外,對(duì)于路線方案和工程方案也做出了較為明確的批復(fù)。但由于山區(qū)高速公路的復(fù)雜性,在現(xiàn)場(chǎng)勘察中要特別注意三個(gè)問(wèn)題：一是善于對(duì)局部路線方案及路線技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行研究；二是對(duì)典型工程方案進(jìn)行研究；三是分析局部路線方案和典型工程方案的變化對(duì)建設(shè)投資的影響。在成安渝高速公路四川段第C合同段施工圖設(shè)計(jì)階段,結(jié)合批復(fù)意見(jiàn),對(duì)路線方案進(jìn)行了6大段,共計(jì)約35 km的優(yōu)化設(shè)計(jì),占路線長(zhǎng)度的61%(如表1所示)。

表1 路線方案主要調(diào)整段落一覽

1.2 制定項(xiàng)目行動(dòng)計(jì)劃

針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn),結(jié)合對(duì)批復(fù)意見(jiàn)和既有資料的分析研究,找出項(xiàng)目的重點(diǎn)、難點(diǎn),擬定相應(yīng)的方法、手段和措施,制定詳細(xì)的項(xiàng)目行動(dòng)計(jì)劃。包括工作大綱和技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)：在工作大綱中應(yīng)寫(xiě)明測(cè)設(shè)組織形式、測(cè)設(shè)人員、人員分工、工作階段劃分、各階段工期、質(zhì)量保證措施等；在技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)中應(yīng)寫(xiě)明資料搜集及利用情況、儀器設(shè)備情況、測(cè)設(shè)內(nèi)容、測(cè)設(shè)方法、測(cè)設(shè)深度、采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及提供的資料等。

1.3 室內(nèi)定線

根據(jù)既有資料進(jìn)行室內(nèi)布線。這時(shí)的布線是一個(gè)粗線條,不必強(qiáng)求線形設(shè)計(jì)要素的精確度,有時(shí)甚至可徒手勾畫(huà),并給出概略或局部的路線平縱面圖,目的是控制路線走廊及路線經(jīng)過(guò)的基本部位。應(yīng)在圖紙上標(biāo)定出控制部位的地形、地質(zhì)、植被等概況,以備現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)。

1.4 現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)

組織各專業(yè)人員,按照室內(nèi)布線方案對(duì)路線進(jìn)行全面核對(duì),并綜合各專業(yè)意見(jiàn),按照路線平縱面設(shè)計(jì)要求對(duì)路線方案進(jìn)行修改。

1.5 地質(zhì)勘察

針對(duì)山區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜多變的特點(diǎn),地質(zhì)勘察工作不能僅僅拘泥于路線線位部分,而應(yīng)對(duì)擬定的路線走廊進(jìn)行全面的勘察工作,局部地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)還應(yīng)根據(jù)具體情況擴(kuò)大勘察范圍,并應(yīng)運(yùn)用可能的手段進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià),提出走廊內(nèi)地質(zhì)條件的定量成果資料。這種做法的工作量雖然有些大,但對(duì)山區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件還是很有必要的。

1.6 控制部位地形測(cè)量

雖然室內(nèi)布線采用的地形圖多為航測(cè)成圖,一般較為精確,但山區(qū)地形起伏較大,再加上受到植被、氣候等因素的影響,僅憑在圖上讀取地形要素有時(shí)難以反映地形變化的真實(shí)情況。因此,對(duì)于路線受地形嚴(yán)格限制的路段或部位,應(yīng)首先對(duì)路線橫斷面方向進(jìn)行精確的控制性測(cè)量,以便合理地進(jìn)行路線布置。

1.7 路線設(shè)計(jì)控制要素的擬定

對(duì)各專業(yè)組現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)意見(jiàn)、地質(zhì)勘察成果、地形測(cè)量數(shù)據(jù)等進(jìn)行綜合分析,提出路線設(shè)計(jì)控制性要素,主要是：不良地質(zhì)的治理或繞避方案、填挖高度、臨河路段洪水位、山體植被保護(hù)措施、取土和棄土的方案等。這些要素可以針對(duì)全線提出,也可以針對(duì)不同的路段分別提出。

1.8 路線方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)控制因素,對(duì)路線平縱面進(jìn)行全面、詳細(xì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中要特別重視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的掌握和技術(shù)指標(biāo)的運(yùn)用,尤其是初步設(shè)計(jì)階段,可能會(huì)出現(xiàn)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與“工可批復(fù)”有出入的情況,或采用極限或接近極限技術(shù)指標(biāo)的情況,對(duì)此應(yīng)進(jìn)行充分論證和說(shuō)明,并及時(shí)報(bào)請(qǐng)有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)。

1.9 路線勘測(cè)和專業(yè)調(diào)查

應(yīng)按照《公路勘測(cè)規(guī)范》(JTG C10—2007)的具體要求進(jìn)行,并仔細(xì)研讀《公路勘測(cè)細(xì)則》(JTG/T C10—2007)的具體內(nèi)容。在路線勘測(cè)的同時(shí),各專業(yè)組應(yīng)及時(shí)進(jìn)行專業(yè)調(diào)查工作。在此要特別強(qiáng)調(diào)各專業(yè)人員不僅要做好自身的調(diào)查工作,還應(yīng)具備良好的綜合素質(zhì),掌握不同專業(yè)之間的內(nèi)在聯(lián)系,以及這種聯(lián)系對(duì)總體設(shè)計(jì)的影響。

1.10 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)是山區(qū)高速公路勘察的重要環(huán)節(jié),它是將所有勘察資料進(jìn)行有機(jī)、系統(tǒng)的合成工程。只有進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì),才能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并及時(shí)解決問(wèn)題。因此,應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定做出一定量的外業(yè)設(shè)計(jì)工作,一般要求達(dá)到30%以上,包括路線平、縱、橫設(shè)計(jì)圖及相關(guān)圖表,所有構(gòu)造物方案布置圖,交叉布置圖等。

2 現(xiàn)場(chǎng)總體設(shè)計(jì)

總體設(shè)計(jì)是衡量路線及構(gòu)造物與自然條件之間,路線與構(gòu)造物之間,路線與服務(wù)設(shè)施之間,構(gòu)造物與構(gòu)造物之間,構(gòu)造物與服務(wù)設(shè)施之間設(shè)計(jì)合理性的重要手段。雖然在各專業(yè)設(shè)計(jì)中已經(jīng)考慮了總體設(shè)計(jì)問(wèn)題,但山區(qū)高速公路復(fù)雜的自然條件和數(shù)量巨大的構(gòu)造物使得總體設(shè)計(jì)要素變得更為復(fù)雜,因此,不能像一般設(shè)計(jì)那樣將總體設(shè)計(jì)放到內(nèi)業(yè)設(shè)置中完成,而是必須強(qiáng)調(diào)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)工作。具體的做法是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的成果繪制總體設(shè)計(jì)圖。

2.1 全線綜合交通體系圖

內(nèi)容包括：全線既有道路與本項(xiàng)目的關(guān)系,以及與線外既有路網(wǎng)的連接關(guān)系；全線設(shè)計(jì)便道、便橋的位置和標(biāo)準(zhǔn),以及與各工點(diǎn)的聯(lián)系,特別應(yīng)注意取棄土便道、便橋的設(shè)置。

2.2 全線綜合排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

內(nèi)容包括：排水溝、截水溝、邊溝的設(shè)置位置,與小橋涵的相互關(guān)系,以及它們與天然河溝的連接關(guān)系。

2.3 全線綜合防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

內(nèi)容包括：填方路堤邊坡、挖方路塹邊坡、路基支擋工程、特殊路基防護(hù)工程的位置、形式、范圍等。

2.4 全線橋梁、隧道、交叉構(gòu)造物布局圖

內(nèi)容包括：起訖點(diǎn)位置、結(jié)構(gòu)形式等。

2.5 全線不良地質(zhì)分布圖

內(nèi)容包括：不良地質(zhì)的類型、范圍,以及處治措施和處治范圍等。

2.6 全線取棄土場(chǎng)布局圖

內(nèi)容包括：取棄土場(chǎng)的位置、范圍,場(chǎng)地地形、地質(zhì)、水文條件等。

2.7 全線環(huán)保與景觀布局圖

內(nèi)容包括:起訖點(diǎn)位置、工程措施等。

3 現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)

在總體設(shè)計(jì)方案完成之后,立即組織有關(guān)專業(yè)人員赴現(xiàn)場(chǎng)核對(duì),現(xiàn)場(chǎng)確定總體設(shè)計(jì)方案,應(yīng)重點(diǎn)核對(duì)以下內(nèi)容：

①綜合交通體系的布局是否合理。

②排水系統(tǒng)是否符合實(shí)際情況,銜接是否合理,是否滿足排水、水利等的要求。

③綜合防護(hù)系統(tǒng)是否安全合理,方案是否可行。

④全線主要構(gòu)造物的設(shè)置位置及關(guān)系。如橋梁墩臺(tái)位置,涵洞位置,橋、隧、路三者結(jié)合部,服務(wù)區(qū)、立交區(qū)與構(gòu)造物的關(guān)系,橋涵構(gòu)造物與防護(hù)工程的關(guān)系等。

⑤全線環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)是否符合實(shí)際。

4 勘察設(shè)計(jì)管理

山區(qū)高速公路勘察設(shè)計(jì)的內(nèi)容多、涉及面廣,總體項(xiàng)目有其特點(diǎn)、重點(diǎn),每道工序亦有其重點(diǎn)、難點(diǎn),且每道工序之間有著本質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系,需要不同專業(yè)的分工協(xié)作,需要投入和調(diào)動(dòng)大量的人力、物力。整個(gè)勘察設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)從宏觀到微觀、從整體到局部的演變過(guò)程,最終使得總體設(shè)計(jì)方案達(dá)到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的良好效果。因此,科學(xué)系統(tǒng)的管理顯得十分重要。首先是要建立強(qiáng)有力的組織管理機(jī)構(gòu),明確機(jī)構(gòu)人員及分工；然后要配備一支專業(yè)門(mén)類齊全,能打硬仗的高素質(zhì)專業(yè)隊(duì)伍；最后是要有一套嚴(yán)密的質(zhì)量管理程序。

首先,在項(xiàng)目中應(yīng)設(shè)立項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人由院級(jí)組織機(jī)構(gòu)產(chǎn)生,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人由分院級(jí)組織機(jī)構(gòu)產(chǎn)生。其次,應(yīng)該執(zhí)行項(xiàng)目負(fù)責(zé)人全過(guò)程負(fù)責(zé)制。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人是項(xiàng)目管理的第一責(zé)任人,擔(dān)當(dāng)著項(xiàng)目各方面的責(zé)任,把握著項(xiàng)目的總體方向,他的表現(xiàn)是整個(gè)項(xiàng)目總體進(jìn)展和質(zhì)量控制關(guān)鍵。因此,必須強(qiáng)調(diào)其具有良好的綜合素質(zhì)和敬業(yè)精神,建立項(xiàng)目負(fù)責(zé)人全過(guò)程負(fù)責(zé)制。最后,應(yīng)建立項(xiàng)目管理會(huì)議制度。根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)展情況,定期舉行項(xiàng)目管理會(huì)議,由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人匯報(bào)項(xiàng)目進(jìn)展情況,有關(guān)意見(jiàn)的落實(shí)情況,工作中存在的主要問(wèn)題等,通過(guò)討論研究形成會(huì)議紀(jì)要,以指導(dǎo)下階段的工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

勘察設(shè)計(jì)是整個(gè)工程建設(shè)的靈魂,是建設(shè)高質(zhì)量工程的前提條件,應(yīng)避免設(shè)計(jì)與實(shí)際地形嚴(yán)重不符,造成較多變更情況的出現(xiàn)。從工程質(zhì)量的源頭抓起,重視勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高,形成以質(zhì)量求生存、向質(zhì)量要效益、建精品工程、創(chuàng)名牌企業(yè)的質(zhì)量觀念,促進(jìn)高速公路建設(shè)又好又快發(fā)展,是我們?cè)诮窈笠欢螘r(shí)期內(nèi)面臨的主要問(wèn)題。

[1]JTG B01—2003 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S]

[2]JTG D20—2006 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

[3]JTG C10—2007 公路勘測(cè)規(guī)范[S]

[4]JTG/T C10—2007 公路勘測(cè)細(xì)則[S]

[5]交公路[2007]358號(hào) 公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件編制辦法[S]

[6]霍 明.山區(qū)高速公路勘察設(shè)計(jì)指南[M].北京：人民交通出版社,2003

[7]孫家駟.道路設(shè)計(jì)資料集—路線測(cè)設(shè)[M].北京：人民交通出版社,2001

[8]劉伯瑩,姚祖康.公路設(shè)計(jì)工程師手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社,1993