韓宗良
(四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院 四川 成都 610000)
公路路基設計土地節約集約利用技術探討
韓宗良
(四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院四川成都610000)
隨著經濟的快速發展,道路建設逐漸成為社會建設中的核心部分。當前提倡“節約集約用地”,要充分利用每一寸土地,因此在道路建設中需要做好路基設計。通過合理確定路基設計的高度、路基橫斷面形式及設置路基支擋結構、控制用地紅線等,在路基設計中做到集約節約用地。本文主要探討公路路基設計土地節約集約利用技術的主要措施,促進公路建設中土地的有效利用。
路基設計;土地節約集約;技術
隨著交通的快速發展,我國的公路建設發展到一個新的高度,因此占用了大量的土地資源。資源環境的承載力不足以及土地資源的寶貴性使土地資源與逐漸增長的公路用地數量產生矛盾。我國交通建設可持續發展的重點問題之一便是公路建設中用地供需矛盾。節約公路建設用地,做到土地資源的集約節約需要在公路路基設計的較多方面進行改進。本文就對公路路基設計中的主要措施進行介紹。
1.1設計路基高度
公路路基的高度與所占土地面積有著緊密聯系。路基填筑高度的增高會使路基底部的寬度變大,加大土地占用量。此外路基的高度是用土堆建的,高度越高所用的土就越多,從而加大土方工程量,取土用地增多。[1]因此在公路路基設計時盡量達到最小填土高度的要求,降低路基高度。
1.2確定路基橫斷面形式
公路路基的橫斷面包括行車道、路緣帶、硬路肩、土路肩、碎落臺和邊坡平臺、排水溝等多個部分。工程土地的集約節約與路基橫斷面形式有著緊密聯系。在路基設計過程中,確定路的等級及技術標準后不能隨意變動路基橫斷面各個單元的取值。同時也要結合具體的情況進行靈活變通,為更好的集約節約土地,合理運用規范規定的最低值,進行靈活性的設計。
1.3設置路基支擋結構
為確保路基在各種設計荷載組合下的穩定性,需要運用路基支擋結構對工程進行加固。通過合理設置支擋結構對路基邊坡進行優化,可以在土地價值高或敏感性強的路段實現較少的土地占用,使生態環境得到保護。[2]擋土墻、樁板墻、錨桿擋墻、加筋土檔墻、抗滑樁以及預應力錨索是支擋結構的重要組成部分。根據地質地貌以及地方的實際需求狀況在路基設計中合理設置路基支擋結構,有利于更好的利用土地資源。
1.4控制用地紅線
路基設計的用地邊線需要按照規定的用地范圍設計,根據技術標準,在土地價值較高的地方盡量運用最低值。
2.1做好路基高度分析
雖然目前廣泛運用的低路堤設計可以減少建筑用土,節約土地資源同時縮小建設工程量,降低建設投資,但也容易受到地下水的影響,降低路基強度,使公路的使用性能和耐久性能受到影響。[3]因此我們要做好路基的高度分析,確保在節約利用土地的同時延長公路的使用壽命。
根據地質條件,綜合分析地形地貌因素,確定合理的路基填筑高度,縮小填筑取土量。加強對公路路基縱斷面的優化設計,從縱斷面的角度,降低路基的填筑高度。此外,充分考慮公路與地方道路的交叉部位和當地排水灌溉系統,結合實際情況設置合理的路基涵洞和通道。[4]在路基的填筑材料上也需要注意,要選擇性能較好的材料作為路基填料,使路基填筑的施工工藝的到改善,達到節約用地的目的。最后還要對路基的排水系統進行合理設計,提高路基的抗水能力,保證路基用土抵抗雨水沖擊的能力,避免路基用土的流失。
2.2對山區公路路基實行高填深挖邊坡高度
由于山區特殊的地形結構,具有較大的高差起伏,因此對填挖平衡造成難度,從而誕生高填深挖路基方式。在工程棄方數量較多的情況下,可以采用高填路基方案,結合橋臺填土高度以及棄土占地面積等因素進行路基設計,縮小棄方與棄土場的占地面積,實現土地的集約節約。
充分考慮地形地質條件,綜合分析對自然山坡和人工邊坡的坡率。[5]采用調整路線方案和路線縱坡的方式降低在深挖方情況下的挖方邊坡高度。也可以運用隧道方案,實現工程用地的節約。
2.3做好硬路肩設置
供緊急停車時硬路肩的最主要功能。同時可以保護行車道路面結構,提供側向余寬,提升行車的安全性與舒適性,給道路養護與臨時車道的養護提供空間。硬路肩的設置需要充分考慮到停車安全。[6]可以結合當地的實際情況減窄硬路肩,節省耕地面積,節約土地資源。另外減窄硬路肩可以降低工程量與工程造價,降低工程成本。運用硬路肩實現高速公路的擴建,可以在保證土地資源節約的情況下提高道路的通行力。
2.4根據實際情況設置土路肩及碎落臺、邊坡平臺的寬度
與其他環節相比,土路肩的功能相對較小,可以在土路肩的設置中減少土地占有量。通過對土路肩與路側蓋板型邊溝進行合并設置,減少斷面尺寸,從而在節約用地的情況下也保證公路的使用功能。
堆置碎落物是碎落臺的主要功能,隨著目前公路邊坡設計上的改進,邊坡防護措施的加強,碎落現象也出現的越來越少,因此碎落臺的功能逐漸降低。我們要改變碎落臺寬度一樣的原有方案,結合路塹邊坡高度與防護措施的實際情況設計碎落臺的寬度,減少對土地不必要的浪費。
在單級邊坡達到一定高度或則邊坡坡率發生變化時所設置的橫向平臺就是邊坡平臺。[7]在實際情況中,我們可以根據地形條件和邊坡穩定性狀況減小邊坡平臺的寬度。這樣就可以節約用地同時節省土方的開挖。
2.5優化路基邊坡設計
運用合理的邊坡坡率,確保邊坡的穩定性是路基邊坡設計的主要任務。達到路基與自然的良好適應需要采用合理的邊坡防護形式以及邊坡坡率。在實際設計中,我們可以對邊坡坡比與支付費用進行綜合的分析,從而減少路基占地,降低工程造價。[8]通過對目標函數的分析,數學優化分析方法和邊坡穩定性分析方法的結合,實現邊坡設計的最優化,在節約土地的同時提高經濟效益。
2.6改良排水設施的設計
公路的排水設施包括邊溝、排水溝、截水溝和地下排水系統。優化對排水設施的設計有利于節約土地。
矩形邊溝對土地的占用量較小,我們可以對矩形邊溝進行合理的變通。在匯水面積較小的區域,綜合分析個方面的因素,施行自然長草或人工植草的方式進行自然排水,取消邊溝的土地占用量。另外排水溝的斷面尺寸與排水距離長短和排水溝縱坡有著聯系,我們可以充分利用其中的聯系,結合不同水段的實際情況設計排水溝的斷面尺寸。取消沒有必要的截水溝,對排水設施的尺寸大小改變之前一體化的模式,提倡因地而置,根據實際情況設置相關尺寸,實現土地資源的節約。
2.7合理設置支擋結構
合理設置支擋結構能夠在土地價值較高的地區實現土地資源的有效節約。在設置支擋結構的時候需要地形地貌、地質條件以及地方的實際需求等問題。例如對路段縱、橫斷面進行比較,改變邊坡的坡率,在紅砂巖分布地區選用方格梁錨桿防護,加大邊坡陡度,增強防護力度,同時減少占地。
2.8嚴格控制用地紅線
在不同的環境下對用地紅線采取不同程度的控制。例如在橋梁段,需要考慮橋梁是架空構造物這一因素用梁外緣正投影線控制其用地邊線,而在達到一定高度的高架橋墩處,應充分利用橋墩中間所存在的較寬的中分帶,對高架橋下的土地進行再利用,減少浪費。此外還要將安全要求與美化功能相區分,可以拆除那些單純的為制造景觀而建立的綠化帶,以減少對土地的浪費。嚴格控制用地紅線,對于減少用地浪費有著重要作用。
如今,國家對自然環境與土地資源重視度不斷提高,對于占地量極大的公路建設有新的要求。公路建設必須堅持集約節約土地資源的理念,在路基設計中做到用最少的占地達到最好的效果,要杜絕在公路建設中土地的浪費現象。本文通過對公路路基設計的主要內容進行分析,提出在設計中各個環節節約土地資源的具體方法,希望能夠促進公路建設與土地資源的協調發展,保證土地資源得到最有效的利用。
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U412.1+4
A
1673-0038(2015)10-0185-02
2015-2-18
韓宗良(1986-),男,助理工程師,本科,主要從事路基設計工作。