淺析黃土山區公路建設項目三改工程的設計思路

韓州斌

（甘肅省交通科學研究院集團有限公司，甘肅蘭州 740030）

0.概述

三改工程包括改路、改溝及管線等。隨著設計要求不斷提高，粗獷設計的三改工程，需精細化設計[1-2]。實際勘察設計中，三改工程缺少足夠的重視，存在勘察深度不足，圖表簡略，工點設計不細，指導施工能力不足等問題，增加建設管理難度。

西部黃土山區溝壑縱橫、梁峁交錯，地質條件復雜，且生態環境脆弱。因此該地區公路建設項目既要考慮工程因素，又要保護生態環境。

文章以某黃土山區高速公路建設項目三改工程為背景，總結三改工程的工程特點、常見問題及設計心得供同業參考。

1.工程特點與常見問題

三改工程是對封閉運營高速公路的有益補充，從設計、施工及工程造價等方面考慮，三改工程在項目中占比較小[3-4]。黃土山區地形復雜、生態脆弱，三改工程既要克服地形地質等工程因素，又要保護生態，還要與既有基礎設施有效銜接。因此，黃土山區高速公路三改工程有不同的工程特點與常見問題。

1.1 工程特點

（1）工程具有動態性。三改工程為滿足主線構造物設置及村民出行需求，在施工過程中會根據現場實際情況實時調整，需樹立動態設計理念。（2）工程規模小數量多。三改工程會盡量縮減規模以降低投資，改移道路多為村道或農耕道，等級較低，規模較小，數十米便會形成一個項目，數量眾多。（3）工程涉及專業多類別廣。三改工程基本覆蓋公路設計全過程。為指導施工，三改工程需進行平縱橫設計、防排水設計，跨越河道或設天橋的位置，需進行橋梁設計，涉及專業較多。（4）影響因素多。三改工程不僅受村民宗教信仰、水源地等社會因素影響，還受到地質條件、河流分布等自然因素影響，設計中應全面考慮。（5）建設條件較差。黃土山區溝壑縱橫、不良地質分布廣泛，三改工程需考慮與主線通道順接，局部路段需對不良地質進行處理，設置完善的防排水設施，建設條件較差。（6）建設指標低。三改工程建設指標偏低，縱坡較大。受投資限制，三改工程僅需滿足基本功能，多采用極限值以滿足規范要求。

1.2 常見問題

（1）勘察深度不足。三改工程是主線的附屬工程，現場勘察深度不足，基本是按經驗，沒有進行精細計算，其重要工點的設計缺乏依據，導致后期變更較多。（2）圖表粗略。圖表缺少施工控制數據。山區三改工程僅依據平面圖與標準斷面難以指導施工，應采用精細設計，以滿足施工的要求。（3）重視程度偏低。三改工程重視程度偏低，多由一個專業完成，與其他專業溝通不及時，導致改路與通道錯位，改溝與涵洞錯位，大填大挖等不合理的設計。（4）環保設計薄弱。西部黃土山區生態環境脆弱，三改工程出現裸露的高填方與深挖方，但環保設計并未考慮生態恢復措施，導致沿線生態環境惡化。

2.設計心得總結

2.1 設計理念

黃土山區三改工程設計應牢固樹立以人為本，兼顧靈活設計的理念，三改工程與沿線居民生活直接相關，總體規模較小，適當增加方便群眾的安全措施等對項目整體影響較小。因此，三改工程應以方便村民出行為目的，靈活采用設計指標，將三改工程與周邊環境融為一體。

2.2 合理選取指標

2.2.1 改路

改移道路不能為求設計簡單，出圖方便，按統一標準改移，應按原有道路等級和功能，分等級路與等外路改移。

（1）等級路。對于無規劃提級的等級路，改移道路指標應與既有道路保持一致，路面結構層不低于原設計。指標應滿足相關規范的要求，對此類道路，不能隨意提高道路的等級。

對于規劃提級的等級路，應與相關部門做好銜接，并簽訂協議，建議改移道路指標與提級后道路保持一致，避免重復建設。

（2）等外路。等外路應分村道與農耕道進行改移，采用《小交通量農村公路工程技術標準》改移，禁止為減小工程規模而突破規范，也應避免追求高指標占用大量耕地。

村道可在既有路基上改移，平面應順直，縱坡應平緩，路基寬度采用4.5m，采用水泥砼路面，并設置完善的防排水設施。

農耕道大多為土路，縱坡較大。改移時縱坡在滿足規范的前提下可適當加大以減小工程規模，路基寬度采用4.5m，采用碎石路面，適當完善防排水設施。

2.2.2 改溝渠

改溝應進行詳盡的水文計算確定過水斷面，確保河道行洪能力。改渠應按水力計算并根據地形條件確定采用結構形式，滿足沿線耕地灌溉需要。

2.3 常見問題對策

2.3.1 加強外業勘察

外業勘察階段應針對三改工程特點，詳盡搜集資料，為合理進行內業設計提供支撐。

（1）改路。1）宏觀方面：調查改移道路等級及連接村鎮，掌握其在路網中承擔的作用。2）微觀方面：調查改移道路的平縱面、路基寬度等現狀，改路與主線構造物的銜接情況等。（2）改溝（河、渠）改移溝道調查地形、洪水位等溝道現狀，對既有河床或溝道的典型斷面進行測量。改渠調查既有灌溉渠的分布與走向及高速公路構造物設置情況等。（3）改移管線。改移管線調查管線類型、走向、埋深、保護范圍等，需與所屬單位簽訂協議書。

2.3.2 精細化設計圖表

在詳盡勘察的基礎上，針對不同的三改工程，合理采用設計指標，保證設計圖紙既能指導施工，又能滿足群眾需求。

（1）改路：1）改路設計均應進行平縱橫設計，平縱面應結合實際地形因地制宜，合理運用指標。2）等級路與村道均應設置完善的排水及必要的安防設施；等外路應根據實際情況設置排水及安防設施。3）與涵洞專業及時溝通，保證改移道路與主線通道順接，避免出現錯位錯臺等，改路縱坡應服從通道縱坡，涵洞進出口應預留15m以上平緩路段，保證通道的行車視野。4）與橋梁專業及時溝通，天橋在滿足主線凈空前提下，降低臺背填高。5）在村莊密集及耕地分布較多位置，宜300m左右設置通道，改移道路順接既有道路，以滿足村民日常耕作需求。6）濕陷性黃土及膨脹性紅黏土路段對路床應進行處理，保證路基的穩定性。（2）改溝（河、渠）：1）黃土山區改溝均應進行平縱橫設計，平縱面應結合實際地形因地制宜。2）平面線形應順直，避免急彎及小半徑曲線，防止水流頂沖岸坡。縱面應根據地形合理設計，避免大縱坡導致水流沖刷岸坡，也應避免小縱坡形成雍水。3）應以詳細的水文計算為依據確定合理的尺寸，保證溝道的行洪能力。4）對天然比降較大的溝道，宜采用跌水設計，減小水流對岸坡的沖刷。對于泥石流溝應詳細調查并計算沖出量，采用多級攔擋設施使泥石流溝達到穩定治理。5）改渠應能滿足沿線農田的灌溉需要，對溝渠進行規整合并，采用渡槽或倒虹吸穿越高速主線。（3）改移管線。應根據管線的類型、走向、改移要求及保護范圍等確定合理的改移方案，并與所屬單位簽訂協議，保證項目的順利實施。

2.3.3 重視三改工程設計

應樹立“以人為本”的設計理念，重視三改工程的設計，從外業勘察、各專業溝通協調、方便村民耕作等角度出發，讓三改工程充分發揮效益。

2.3.4 加強環保設計

黃土山區生態環境脆弱，一旦破壞，難以恢復。考慮到三改工程占比較小，在資金充裕的情況下，應加強三改工程的環保設計，保護沿線生態環境。

2.3.5 帶動經濟阻止返貧

三改工程的設計應充分考慮與既有基礎設施及沿線村鎮扶貧產業園區的銜接，方便群眾出行，帶動沿線經濟發展，阻止返貧，充分發揮高速項目的整體效益。

3.結論

三改工程是高速公路建設不可分割的一部分，由于其作為高速公路主線的附屬工程，經常不受設計人員重視，本文總結了黃土山區高速路公路三改工程的工程特點及常見問題，并總結設計心得，以期為類似的工程提供參考。