高速公路深路堑高边坡方案优化经济对比及分析论文

高速公路深路堑高边坡方案优化经济对比及分析

文| 彭志军

摘要：对莆炎高速公路深路堑某高边坡处治方案经济上进行了详细论证，符合绿色公路、品质工程理念，极大节约了资源，减少了工程造价，产生了较好的经济效益，并可为类似工程的建设提供参考。

关键词：高边坡经济对比及分析

工程总体概况

工程概况介绍

福建省莆炎高速公路永泰梧桐至尤溪中仙段（三明市境内）A4标，项目位于尤溪县中仙乡东华村附近，起止桩号为K155+100～K161+557.196，路线长6.457Km，路线于华口村设华口枢纽互通与厦沙高速公路连接，项目施工合同总价56132万元，施工合同净标价51029万元，合同范围内主要工程有：挖土石方：161万m3，填方288万m3，软基处理1.35km，主线桥梁5座共1984.5m，隧道1座共796m，通涵13座，设华口互通一处，互通区匝道桥梁6座共1636.4m,桩基础494根，预制梁板933片，合同工期为24个月。

取土场设计简介

原设计有1#、2#、3#、4#四个线外取土场，取土计划用量为120万m3，征地面积138亩，占用土地数量较大。

K155+060～K155+410.5段左侧深路堑工点设计介绍如图1。

无论是放养或舍养，有抗养殖与无抗养殖氨基酸总量鸡肉中3.91%和4.08%，肝脏中32.62%和29.9%，有抗养殖略高；必需氨基酸鸡肉中0.99%和0.933 3%，两组差别不显著，肝脏中13.01%和14.81%，有抗养殖略低；非必需氨基酸肉中3.083 6%和2.968 6%，两组差别不显著，肝脏中16.952%和17.794%，有抗养殖略低，但不大；呈鲜味氨基酸中鸡肉中0.601%和0.638%，两组差别不显著，肝脏中6.44%和5.98%，有抗养殖稍高。

图1 原设计平面图

1.K155+060～K155+401.5段线路左侧原设计为深路堑边坡，长度341米，高度最大约35米，山坡较陡，自然坡度25～30°，植被发育，场地起伏较大；边坡岩体为石英片岩，以全风化为主，路堑边坡处山体顺坡方向的半坡位置，自然山体稳定性一般。

2.积极践行交通运输部倡导的创建绿色公路、打造品质工程的理念和要求，减少本标段借方方量和节约土地资源。

1.根据实际地形地貌，将K155+060～280段边坡坡率由原来的1：1～1：1.25统一放缓调整为1：2，平台宽度由2米统一调整为8米，碎落台调整为20米，坡口开挖线处于山体反坡位置；取消原有边坡锚固加固工程，优化防护排水形式，四级(含）以下边坡采用TBS植草，四级以上边坡喷播植草。

1.K155+060～K155+401.5段深路堑高边坡稳定性差，施工和公路运营过程中潜在风险高。

2.新征永久性红线用地约65亩，边坡放缓增加利用方91万m3，减少设计内取土场3个，减少取土场征用面积88亩，可减少线外借土91万方；总体节省用地23亩，极大节约了土地资源，绿色环保效益明显。

优化设计原因

日本堀场集团（HORIBA）是发动机测试系统、风洞平衡以及排放测试系统的领先供应商，同时，还具有交钥匙工程项目承接能力，可以为客户提供全面解决方案。从简单的发动机测试，到高级的发动机及传动系动力学研发，HORIBA都是客户在测试领域的全面合作伙伴。

2.将K155+280 ～401.5段边坡坡率由原来的1：1～1：1.25统一放缓调整为1：2，平台宽度由2米统一调整为4米，碎落台调整为6米，取消原有边坡锚固加固工程，优化防护排水形式，四级以下边坡采用TBS植草，四级以上边坡喷播植草。

图2

图3

定干高度是果树树体培养的关键技术，与树体生长有密切关系[5]。定干程度重有利于生长，沙荒地苹果定干高度不同处理存在显著差异，行间清耕定干高度显著低于间作小麦、自然生草，行间清耕苹果幼树生长量显著高于间作小麦、自然生草。第二年新梢生长量存在显著差异，间作小麦苹果幼树生长量、干粗、中心干粗、分枝粗均显著低于行间清耕和自然生草，行间清耕和自然生草之间差异不显著。

3.山区高速公路运营管理场地设置需要。

优化方案

2.坡面加固和防护形式主要用路堑重力式挡土墙（3～9米高）、桩板墙（2.0*2.5米 42根）、预应力框架锚索（锚索长度27米、29米、30米，锚固长度10米）、非预应力框架锚杆（锚杆长度12米）、TBS植草、拱形骨架植草护坡等多种形式（图2）。

由于阴影分析需要栅格数据，须将建筑物矢量图.shp格式转化为栅格数据，选择ArcGIS系统工具中的 [转换工具][转为栅格][面转栅格]工具，在弹出的对话框中设置，选择高度字段，按“确定”键完成，如图2、图3所示。

方案优化后的优点

1.该段深路堑优化设计后，减少砼圬工共6700方，减少钢材用量600吨，符合绿色生态公路理念。

该类型街道与之前4种模式不同，虽然存在双峰特征，但是早晚高峰时段的拥堵程度均较低，晚高峰时段拥堵情况稍差. 辖区内没有大的交通发生与吸引点. 交通需求较低，交通拥堵状况较其他街道稍好.

3.深路堑工点设计图的典型横断面设计图（图3）显示路堑坡体存在一处潜在的滑动面，按照原设计的锚固防护措施和现有的加固技术及施工能力，高速公路施工期间及后期运营过程中存在较高的安全风险，特别是福建闽中地区雨季较长，雨水量充沛，滑坡等地质灾害易发、频发，此段高边坡对运营管理期间的行车存在较高的滑坡风险，安全隐患较大，运营维护成本高。

3.通过边坡整体放缓和增加平台宽度，剥离表层松散的坡积粉质粘土及全风化石，永久消除了路堑坡体内潜在滑动面，极大降低了施工期间和运营期存在的潜在滑坡风险，能更好地确保边坡整体稳定性。

4.通过原有地质钻探资料和后期地质补探，该段路堑土质为全风化石英片岩，土质为砂性土，具有较高强度和良好的透水性能，能保证高填路基施工质量。

5.该段内K155+257盖板涵为左侧山体和路基主线排水的涵洞，涵洞进出口道路陡峭，不能通行农用车，现可通过加宽的碎落台进行道路改移，节约了用地，同时解决了当地村民生产生活通行问题。

6.因边坡加固防护工程大大减少，该段路基工程造价减少约420万，减少了工程造价，社会经济效益明显。