綠色理念在S258線烏蘇市至托里廟爾溝段公路改擴建工程中的設計實踐

趙諳笛、王璐

（新疆建設職業技術學院，新疆烏魯木齊830000）

0 引言

綠色公路理念注重生態優先，綠色發展，堅持尊重自然、順應自然、保護自然，把資源、能源節約和生態環境保護擺在更加突出的位置。新時代的交通運輸行業必須始終堅持“尊重自然、順應自然、保護自然”的原則，把綠色發展作為交通運輸業發展模式轉變的方向[1]。公路的改造建設要從規劃設計階段貫徹落實“綠色交通”新理念，因地制宜、以人為本，開展生態保護、促進資源節約，集約利用。而目前國內相關研究主要以綠色理念在高速公路綠色示范工程建設中的實踐為主，對二級及以下公路綠色理念的融入設計探討較少。以新疆省道S258 線改擴建項目為例，闡明將綠色發展理念貫穿S258 線改擴建工程在線位優化、指標選取、超前設計、資源節約、水土保護、安全出行等方面，并提出針對性措施，尋求自然環境與項目需求間的最大平衡，以期實現二者的和諧統一，為促進沿線經濟發展、助力民族團結、維護社會穩定奠定良好基礎。

1 工程概況

省道S258 線是油路改造和公路新建相結合的二級公路項目，為烏蘇市至托里廟爾溝鎮公路工程項目的一期工程，起點位于烏蘇市，終點位于烏蘇和托里交界處的恰勒蓋牧民定居點附近的戈壁灘。既是烏蘇市連通塔城的重要交通大動脈，也將烏蘇市北部鄉鎮一線串珠，形成重要的經濟通道。路線里程為110.533km，全線按交通量大小劃分為二級路、三級路和四級路。2017年7 月第一次設計完成后，設計組按照“生態優先，綠色發展”的總要求，著重調查沿線橋梁、料場、征地拆遷狀況，反復調整路線等級、修改路線方案，力求項目成為綠色、景觀、生態、節能、低碳的品質公路。

2 設計理念

設計組將綠色理念深植于S258 線烏蘇市至托里廟爾溝段公路改擴建工程，以實現全壽命周期范圍內“四少一多”（少占用，少能耗，少破壞，少污染，多利用），在優化路線方案、靈活技術指標、融入超前設計理念、節約土地資源、保護水土環境、確保出行安全等方面因地制宜，綜合考量。

2.1 優化路線方案

項目組詳細調查了老路路基路面現狀，為路線方案選取做充分準備。全段落每公里代表路面彎沉平均值為68.14，全線單點彎沉值超過40（0.01mm）的比例約為63.5%，僅有小部分的單點彎沉值較小。路面結構強度指數為優的路段占全線11.5%，評價為良的路段占全線7.7%，評價為中的路段占全線5.8%，評價為次的路段占全線15.4%，評價為差的路段占全線59.6%。每公里路面狀況指數PCI 平均值為44.10，均為“差”，僅K10+000～K11+000、K59+000～K60+000、K87+000～K89+000 評定為“良”，其他段落分別評定為“差”～“中”，路段無評定為“優”的段落。上行線路面行駛質量指標指數RQI 平均值為85.57，評定為“良”；下行線路面RQI 平均值為86.70，評定為“良”。

根據路面檢測和統計結果分析可知：檢測全路段代表彎沉平均值較大、路面結構強度較差、路面行駛質量指數RQI 較好，PCI 指數良的段落較少，大部分為差。選線設計遵循“充分利用老路面，力求根治老路病害”為原則，在滿足規范要求的情況下，盡可能利用老路面。故而，全線78.39%的路段采取了舊路罩面、補強或加寬等措施。與此同時，項目著重強調和指導沿線橋梁、料場、征地拆遷、電線桿拆遷等的調查工作，在充分研究初步設計方案的基礎上，優化路線方案。

如圖1所示，虛線為K 線方案，實線為比較線D 線方案。K 線方案利用現有機耕道路，少占或不占基本農田。D 線從125 團中心經過，城區混合交通線路多，紅綠燈多、人流量大，易發生交通事故；車輛行駛速度低、尾氣排放量和噪聲污染大，對居民生活影響較大。K 線方案較D 線方案，老路利用率更高，速度更快，運營更安全，同時也能作為125 團外環線或過境線，符合當地城鎮規劃要求。故該項目采用K 線方案。

圖1 城區過境段方案比較圖

全線路線長110.533km，小于7o的小偏角，共37處。原老路兩側為農田、林帶、灌溉水渠、排堿渠等，過村鎮路段兩側多為居民房屋，原有老路線性自帶小偏角，若消除小偏角，會造成大量征地拆遷，并甩開老路，無法利用老路。項目為老路改擴建工程，路線方案選取以“老路擴寬補強，局部線型改善”為主導思想。因此，該項目保留了原老路所有小偏角，未消除更改。

2.2 靈活技術指標

項目合同段沿線途徑居民區、林帶、農田、草場等不同地帶，為節約土地資源，保護原有植物，減小工程對自然生態系統的破壞，該項目摒棄使用單一技術標準的傳統做法，因地制宜，靈活選擇各項技術指標。經實地調查，結合建設標準、交通量預測結果，全線采用市政道路、公路二級、三級、四級共四種技術標準，對應80km/h、40km/h、30km/h、20km/h 四種設計速度，并根據不同設計速度標準確定不同的路基寬度設計指標。

2.3 融入超前設計理念

為該設計從病害預防、指標設計、綠化規劃、路基高度選取等方面出發，實踐了一系列超前設計理念。主要體現在：

第一，特殊路段處理：當路線（包括老路）經過鹽漬土、軟弱土時，應用超前設計理念，采取預防措施，根除病因，避免道路通車使用后出現質量隱患。該項目對沿線軟弱土采取超挖0.8m、換填礫類土的措施，從根本上改善地基，并在兩側設置排水溝，聯合防護設施、橋涵工程，形成綜合排水系統。老路路基含鹽段，故盡可能利用原有路面作為新建路面的墊層或隔斷層的一部分，避免挖除原有路面。當改建設計中路基標高受限制或原有路面下路基及土基中硫酸鈉含量超過1.2%以上時，則對原有路面采取必要的挖除或翻修處理：地基為弱鹽的，清除地表土30cm；地基為中、強鹽的，路基填高大于1.3m 段落，地表清表30cm，且在地面以上30cm 處鋪一層復合土工布；小于1.3m 的段落采取超挖換填，并在地面以上30cm 處鋪一層復合土工布。

第二，結合沿線經濟增長情況對交通量進行預測后，公路各項線型設計主要技術指標按照公路一級標準設計，為遠期改擴建成一級公路方案的實施提供便利。

第三，項目組與規劃部門溝通：按照道路一級路規劃要求，提前辦理好道路用地手續，以禁止在公路或城市道路兩側建筑紅線控制范圍內修建永久性設施或綠化帶，預防道路再次升級改造時產生大規模土地征用需要。

第四，項目開工時，為綠化、美觀道路，業主在全線兩側開始著手種植樹林帶以形成“百里樹廊”。考慮到道路遠期極大可能升級擴建，“百里樹廊”將面臨全部砍伐，故設計組及時向業主建議充分預留道路兩側空間，并在預留空間外側種植“百里樹廊”。

第五，我國公路大多采用高路基建設方式，高路基占地過多、拆遷數量多、臨時取土多、地表植被破壞多，水土流失多，景觀差，施工、養護困難，居民出行安全性低[2]。因此，該項目在保證路基穩定和排水通暢的情況下，將平均路基高度由大于2m 降至1m 以內，節約了大量土地資源。以邊坡1∶1.5 為例，路基高度每減少1.0m，每公里將少占地3000m2。

第六，水利設施是該項目路基高度的主要控制因素，其高度設置應提前規劃控制。項目路線經過區域內有多個水庫，地上灌溉渠、排堿渠星羅密布。灌溉渠一旦建成，再調整其標高，施工難度大，且會中斷農田灌溉，引發社會糾紛；不降低其標高又導致強拉豎向曲線，道路線形在水利設施處出現大“鼓包”，坡度變化陡峻，行車不利；若采取將路基整體抬高的措施，又會大量增加用地面積，浪費土地資源。為此，設計組積極與當地水利局溝通和協調，預先優化水利設施建設，合理確定其標高，為今后道路升級改造掃清障礙，促進道路可持續發展。

2.4 節約土地資源

該項目地勢平坦開闊，沿途多為耕地、林地。為節約土地資源，減少公路新增用地，路線盡可能沿老路走廊帶布設，行車道、硬路肩橫坡減小至1∶1.5，將路基填土高度降低至1m 內。路基填料全線采取沿線集中取棄土方式，路基填料必須在指定的取土料場取用，嚴禁亂掘、亂挖。對礫類土取土料場，擬在開采過程中采用設置緩邊坡、及時回填清表土等措施，以保護環境和恢復植被。

沿線挖除的林業植樹用土需臨時集中堆放在棄土場內；農田區和草場的清表土用于路基邊坡覆土還草。挖除的舊路面必須按指定的掩埋方式進行處理掩埋。為了少占農田，保護自然景觀，料場位置的選定“舍近求遠”，選擇荒地或低產農田[3]，該項目共有3處料場，除1 處為成品料場外，其他兩處均設置在了荒地或梭梭林。

項目陡坡路堤或填挖交界處挖臺階土方工程量約10 萬m3，經核實，將挖臺階土方作為路基填料處理，以最大程度節約土地資源。

2.5 保護水土環境

減少棄土數量，對適用材料盡量移挖作填；將挖除的舊瀝青混凝土集中棄于棄土場內，并采用防滲膜包裹，防止泄露；做好施工組織計劃，加強施工期間的環境保護。施工結束后，施工營地、拌和場、預制廠、料場等，一律平整完好；清除用地范圍內的一切固體廢棄物，取棄土場外圍不得堆存未利用的土石方、砂石料等。

2.6 確保出行安全

路線途經八十四戶鄉、西湖鎮、頭臺鄉、125 團、甘家湖牧場、石橋鄉等多個鄉鎮，沿途居民居住集中是居民出行必經之路，原平交口設置較多，交叉口間距過短，不滿足二級公路設計規范要求。平交口多，導致車速低、交通事故多，違背通達、有序、安全、舒適的綠色交通理念。為此，設計組取消或歸并多處交叉口，修建與主線平行的村路，并在主線適當位置集中開口，實現村路與設計道路相交。路線交叉形式根據被交路等級采用渠化或加鋪轉角方案，確保通行質量和安全。全線共設置平面交叉113 處，開口98 處，設計方案安全、合理。

3 結語

以省道S258 線油路改擴建工程為例，融入環保、節能、超前、安全、舒適的綠色交通設計理念，從線位優化、指標選取、超前設計、景觀規劃、安全出行等方面開展設計實踐，尤其凸顯了超前設計理念的合理應用，最終設計出一條低碳節能、綠色發展的二級公路，為綠色交通理念在二級及以下公路改擴建工程設計中的實踐提供參考。