梁英
(昭通市昭陽區地方公路管理段云南 昭通 657000)
公路工程設計及施工節地方法探析
梁英
(昭通市昭陽區地方公路管理段云南 昭通 657000)
我省的公路建設愈加顯得重要,但同時也給我省可利用的土地資源帶來一定的影響,導致其不斷減少。由于土地為不可再生資源,關系到國計民生,因此,如何降低建設用地成為公路工程建設實現可持續發展的關鍵。本文探討了公路工程在設計、施工過程中的節地方法,以供參考。
公路;設計;施工;節地
公路工程的建設,往往需要占用大量的土地,鑒于我省當前的公路建設事業處于旺盛的時期,因此,如何在公路工程的設計、施工過程中,實現土地資源的集約節約與合理利用,對于改善耕地面積的減少等問題具有重要意義,實現社會和經濟的可持續發展。
2.1 公路工程的常規設計
2.1.1 坡長設計
我省地形條件復雜多樣,導致在進行公路設計時受到了地形條件的制約,為了滿足公路通行條件,一般情況下都會采用分離式斷面。由于機動車上坡和下坡時的特性不同,所以最大坡長的限制也不盡相同。需要注意的是,最大坡長的設計并不適合重型機車在公路上的正常通行能力,可以通過在陡坡右側設置爬坡道,將重型機車和普通機車隔離開來,降低互相干擾的可能性,降低交通事故的發生率。
2.1.2 公路縱、橫斷面設計
①我省地域遼闊,地形地貌各不相同。在進行山區公路設計過程中,受到復雜地形條件的影響居多,基于這種情況,要適當調整公路橫斷面的寬度,合理設置中間帶的寬度和周圍護欄的高度,以免增加土石方工程開挖量,浪費大量的土地資源,從而造成不必要的經濟浪費;②公路的縱斷面設計在很大程度上影響著公路的排水能力,在公路設計時,要根據公路的現實情況合理開展縱斷面的設計工作,提升公路在異常天氣中的通行能力,有效提高公路的排水能力,避免發生洪澇災害。
2.1.3 公路平、縱坡控制指標的設計
公路的平、縱坡控制指標是公路設計中需要仔細考察的重點對象,一旦控制指標使用不當,就會使公路的總體設計不合理,增加行車超載及超速的現象,大大地提高了行車的危險幾率,從而引發的公路交通事故的比重也明顯增加。基于此,要在公路設計時,事先做好測試行車速度工作,為公路限速環節奠定基礎,保障公路安全行車的有效性。
2.1.4 路基路面的設計問題
(1)路堤邊坡設計
路基路面的設計,可以通過增設邊坡平臺的方法,提高路基邊坡抗沖擊性能。邊坡平臺的作用是減緩水流速度,進而減小水的沖擊力,相應的路面的被破壞程度也會明顯降低。與此同時,還可以有效解決由于路面積水現象而引起的損壞路面,誘發交通事故等問題。
(2)填挖交界處的設計
我省當前的公路路面大多采用瀝青混凝土、水泥混凝土等材料,進行路面設計時,必須重視路面的開裂、斷板等問題。另外,路面的平整度問題將會直接影響車輛的行駛,尤其是針對填挖交界處的設計,對于公路設計而言至關重要,在進行公路施工時,可以在填挖交界處設置過渡段,起到減緩及過渡的作用,最終有效減少路面裂縫問題。
2.2 公路施工工藝
在對公路進行路基施工時,首先要從現場測量入手,測量內容包括橫斷面、縱斷面、水準位置和導線位置等,以取得準確的施工參考數據和施工依據。確認數據精確無誤后,清理路基,及時清除雜物。注意在對路基進行回填之前要提前進行壓實工作,并保證壓實后達到相關標準要求。路基的回填要逐層進行,為了保證路基的質量,每層的厚度應該在進行碾壓后達到30cm左右。在進行路面攤鋪的過程中,要注意把握好路面的厚度和寬度,但是不能只依靠過攤鋪機進行攤鋪,還要結合人力加以輔助整理,將整個路面鋪筑材料攤鋪均勻平整。要對材料的不同進行控制,避免出現粗細不同的攤鋪材料分離。
公路工程設計人員從設計階段就應遵循節地這一原則:選定最佳路線方案,控制土地使用總量,在已確定的控制節點間進行公路的連接,實現公路預期經濟社會效益的同時減少土地占用量設計階段主要從以下幾個方面做到節地:
3.1 路線設計及選擇
設計公路路線時,應當盡量利用荒坡、荒地、灘涂等土地,減少占用耕地、果園。
如果是山區公路,則可以在路線方案擬訂中,應當考慮到山區耕地原本的多旱塊狀、條狀或小規則狀分布狀況,公路的出現可能會造成耕地破碎化、耕地質量降低等問題,從而充分順應地形、地貌,保證山體的平衡體系不會被破壞,避免大挖大填,通過加強橋梁隧道的設計,使路線和周邊環境能夠融為一體。
平原地區通常具備良好的地質條件,且存在大面積的耕地,因此,在平原地區修建公路工程,勢必需要占用大量耕地。這就要求在設計路線時,尤其重視耕地資源方面的問題,明確路線的控制節點,對實際環境條件等進行綜合考慮,從而規劃出最短的路線,合理避開良田,通過選擇低產田、荒地的方式節約耕地。
3.2 橋梁隧道設計
3.2.1 以橋代路
對于路堤較高公路建設,可以按照一般路基1:1.5的邊坡坡率進行計算,路堤的占地面積通常為橋梁占地面積的2倍以上。如果采用以橋代路的方式,能夠有效節約土地資源、減少棄土場地,降低對于生態環境造成的破壞。實際施工需要進行高填土施工需要大量挖壓土地,明確橋、路的分界高度。
3.2.2 以隧代路
公路建設經過山區的情況下,如果選線時采用避繞的方案,則會增加公路長度,增大占地量;而如果以隧帶代路,則能夠縮短公路長度,降低占地面積,減少對于原地面的破壞。隧道建設需要注意掌握環境、氣候因素的影響,因此需要進行調研、理論分析、現場觀測,并結合新技術、新工藝、新材料的應用研究,利用適當的施工工藝,提高隧道的使用性能、服務水平及使用壽命,降低成本,提高隧道綜合效益。
3.2.3 互通立交設施設計
互通立交設施是公路工程中的占用土地較多的設施,其占用土地多、工程規模大,必須加強方案比選,設計時將占地指標作為一項重要指標來對待,互通立交節地既要盡可能減少直接占用的土地數量,同時減少對于土地的分配,避免使土地成為利用率不高的劣質地。
建設施工階段是公路實現節約用地的重要階段,在建設施工時,可以根據當地的實際情況,以滿足公路建設技術要求為前提,采取相應的科學的施工措施與手段,實現土地資源的節約集約利用。
4.1 注意控制路基高度
公路設計的主要指標之一就是路基高度,如果路基過高,則會增加工程的整體規模、造價與施工難度,同時增大土地資源的占用,加劇水土流失。統計分析,雙向四車道公路的路基,平均下降約1m,就能夠節約5畝/km的永久性占地。我國平原地區的公路路基,其平均的高度為3.0~3.8m,普遍偏高,因此實現了節地目的。
4.2 合理設置構造物間距
在建設公路通道的過程中,需要首先明確其基本功能,在滿足交通基本要求的同時,避免路基高度的整體過高情況。而對于通道的數量,則需要依據當地的水文、路網分布密度、人口分布密度等因素來決定,有效利用相鄰的通道、橋梁,盡可能對構造物凈空進行合并利用,結合路線地區的地質、水文狀況,按照公路工程的技術標準,進行合理的施工設置。
4.3 交叉道路底面標高施工
如果施工對象為分離式立交橋,以及通道上的跨地方道路,則可以采取下挖地方道路的施工方法,從而達到降低橋面標高與通道頂標高的目的,大大降低路基的填土高度。
4.4 優化選擇路基填筑材料
當前的公路工程建設中,常用的路基填筑材料包括粉煤灰和隧道棄石等填筑材料,其中在路基軟土路段尤其以使用粉煤灰路堤的實際應用最為廣泛。施工過程中,需要在軟土地基路段充分利用材料的輕質特點,減輕軟土地基的附加應力,增強路堤的穩定性,減少總沉降如:修建100km高速公路,路基取土將要用地大約600hm2,而我國工業剩余粉煤灰總量很大,堆積還會大量占地,如果能在修建公路時使用,既可減少堆積占地,還可減少路基取土用地,防治環境污染。
4.5 合理選取取土場
公路取土場設計應從土地資源的合理利用出發,嚴格執行“全面規劃、合理布局、綜合治理”的方針,著重考慮土方工程質量的要求、工程造價的節省以及工程進度的條件。對于沿線的取土場設置,應當遵循深挖窄取、少占農田、有利排水的基本原則,確保工程能夠與周圍的景觀相互協調。對于在用土量較少,且地面的橫坡低于1:10的平坦地區,可以在沿線的兩側設置取土場,并結合農田灌溉、路基排水,使之能夠發揮邊溝排水的作用。
不可再生的土地資源作為經濟發展的基礎,應當注意正確處理公路建設與節約用地之間的關系,進行有機的統一,使兩者自身的價值能夠得到最大程度的發揮,進而促進和諧發展。公路的建設是復雜且繁瑣的,設計、施工人員都需要注意始終貫徹節地思想,通過有效、合理的設計,結合高效的施工技術手段,降低占用土地尤其是耕地資源。
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U415.6
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1004-7344(2016)16-0127-02
2016-5-20