中交路桥华东工程有限公司 上海市浦东新区 200120
摘要:随着高速公路的发展,越来越多的山区高速公路即将修建,山区高速路基设计大多为深挖路堑,六级及以上边坡均很常见,施工过程中往往会产生很多弃方,目前环保形势相当严峻,所以选择合理弃土场的位置、排水及防护措施尤为重要,本文通过在建的宣鹤高速公路弃土场规划设计为例来论述山区高速弃土场规划思路,希望对后续山区高速弃土场施工有所帮助、借鉴。
关键词:弃土场;环保;经济性
目前我国环保形势非常严峻,环水保部门对高速公路的监管也越来越严格。交工验收对环保的要求也提升了一个高度,弃土场作为环水保验收的关键组成部分,应值得我们高度重视,要做到提前规划考虑,才可轻松应对验收。项目部对弃土场的选址、排水及防护措施提前规划设计,取得了一定的成效。
1工程概况
宣鹤高速第二合同段设计线路线位较高,导致边坡多为六级及以上边坡,挖方弃方较多,主线路基挖方259.4万方,填方35.95万方,路基弃方223.45万方;共有隧道3.5座(特长隧道0.5座,长隧道2座,中隧道1座),隧道弃方约92.8万方,本标段共计弃方约316.25万方。[1]
2准备工作
设计图纸中的弃土场位置大多未全面考虑施工单位施工的便捷性及经济性,所以设计图纸当中的弃土场位置需要我们进场后重新复核,首先对标段内的弃土方量进行统计计算,根据计算结果并结合构造物情况初步对弃土段落分段。并对原设计弃土场位置初步测量放样,确定其实际位置。
3弃土场规划设计
3.1弃土场选址
本合同段原设计共设置13个弃土场,其中有12个弃土场位于我标段内,有一个弃土场位于另一个标段,对原设计每个弃土场分析,主要考虑运距初步判定设计弃土场位置是否合理。如本标段有一弃土场位于其他标段境内,距我标段需弃土位置约10Km,运距较远,经济性不合理,所以首先排除此弃土场。通过运距的经济性排除一部分后,初步判断原设计较为合理的弃土场,准备下一步分析。
对于弃土场位置设计不合理的,需重新选择。首先依靠地形图,在地形图上进行初选,初选主要考虑地形,地形最好为三面环山,中间为低谷,该种地形为弃土场的绝佳位置,弃土防护投入可大量减少,其次为两面环山,中间为低谷,低谷较长且地面线较缓,此类地形容易在低谷下方进行收口,且坡脚挡土墙不必施做过大,整体稳定性较好。
弃土场位置在图纸上初选后,然后需进行现场踏勘,对选定的弃土场逐一调查,主要调查以下几点,第一查看弃土场位置下方是否有居民区,河流,并确定其位置,第二向当地村民了解该位置近些年是否发生过山体滑坡,该位置的雨季汇水量的大小情况。第三是调查弃土场范围内是否有经济作物或国家保护物种如楠木、红豆杉等,并对其数量初步核查,第四是调查其是否为基本农田。
根据调查结果,对弃土场下方较近位置有居民区、河流的不予选择,近年来发生过山体滑坡位置不进行选择。若该位置有较高价值的经济作物和保护物种的,要对该处的征迁费用进行评估分析,根据征迁费用确定,较高则不予考虑,若该位置为基本农田也不作考虑。
3.2确定合理坡度、范围
根据地形图并结合测量数据对选好的弃土场位置进行详细规划,通过先前分析计算结果可知规划渣场的计划弃土方量。首先在地形图上选择可以弃土的最高点即弃土场成型后的顶部平台外侧,该处的高程即作为弃土场的最高控制点,最高点位置可根据实际情况调整,最高点确定后,弃土场顶面平台宽度可初步取值为10m,其余坡比按照不小于1:1.5控制,下方边坡坡比可适当增大,边坡分级高度均不大于10m,平台宽度均不小于2m,下一步需确定弃土场坡脚高程,坡脚高程即选择山谷下方地形较缓和位置高程,确定最高最低点高程和两高程点之间的距离后,并依据上面要求合理选取弃土场分级高度、坡比、平台宽度的参数,通过调整平台宽度、分级高度及坡比三个参数就可以得出一个纵断面图。确定纵断面后可初步计算出弃土场的容量,与计划弃土场容量对比,确定规划方案是否满足计划要求,若不满足就通过调整以上参数调整弃土场容量,纵断面图确定后,根据每一级平台宽度及高程,绘制出弃土场平面图,即绘制的平台线与相同高程的地面线相交,将每一级平台与地面线的交点相连接后,就确定了弃土场征地范围。
3.3排水设计
对于沟谷地形弃土场排水系统设计一定得从两个方面考虑,即表层排水和基底排水。我们排水设计中往往容易忽略基底排水的设计,造成弃土场施工后,基底有较多积水不能及时排出,导致底部形成滑动面,对弃土场后期安全造成隐患。
弃土场底部排水易采用矩形碎石盲沟形式,碎石盲沟设置在沿原沟谷底部顺流方向,尺寸采用0.6m×0.6m-1m×1m,先期完成碎石盲沟施工方可进行弃土施工。
弃土场表层排水系统主要为平台截水沟与环向截水沟相结合的形式,平台截水沟主要排除本平台的地表水,汇水面积不大,采用0.6m×0.6m矩形沟即可。环向截水沟截面尺寸的选用就需要对该沟谷位置的汇水面积和该地区降水量做初步的计算后确定,结构形式一般采用矩形沟,材料采用M7.5浆砌片石和C20片石砼两种形式。
3.4防护设计
距弃土场坡脚前约30m-50m的位置设置一道拦渣墙,防止弃渣过程中,有弃渣流出弃土场范围,造成下方水土破坏,造成不必要的赔偿。对于较大的弃土场,则考虑增加抗滑挡土墙,挡墙设置在弃土场的中上部、中部、中下部位置,通过挡墙抗滑作用增加弃土场的稳定性。弃土场挡土墙材料一般选用M7.5浆砌片石和C20片石砼两种形式。挡墙基础应置于满足承载力要求的地基上,基底逆坡一般选取1:5,挡土墙埋深及襟边参数应满足下表3.4-1要求,以保证墙身稳定,弃土场弃渣完成后,坡面防护形式易采用植草绿化,使弃土场尽快融入原有生态系统。
基底埋置深度S及襟边宽度参数表
4结语
通过对弃土场的先行设计规划,避免了盲目弃土施工造成的水土流失,消除了后期安全隐患,减少了后期治理的费用,真正可以做到路基挖方工程结束时,弃土场也基本达到环水保验收标准。所以山区高速公路弃土施工前一定要进行弃土场规划设计,其具有一定经济性,希望本文对弃土场规划设计思路可以为类似的山区项目弃土场规划提供参考。
参考文献:
[1]中交第二公路勘察设计研究院,宣鹤高速两阶段施工图设计。
作者简介:
1.吴杰、男、1990年、大学本科、工程师;2.陈强、男、1991年、大学本科、助理工程师
论文作者:吴杰,陈强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/2/13
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