张建柳
中国华西工程设计建设有限公司 四川成都 610000
摘要：通过山岭重丘区小区域城市道路及场坪土石方与道路纵断面设计的关系分析，论证道路及场坪土石方对道路纵断设计的影响，从而为同类型的城市道路纵断设计提供经验参考。
关键词：土石方；平衡；纵断面；设计；影响
1 引言
一般新建城市道路纵断面设计是依据道路竖向控制性规划进行的，即纵断拉坡参考点高程为控规的节点高程。由于控规所确定的节点高程是在规划大区域背景下，采用方格网计算土石方平衡基础上形成的，存在土石方调配与实际不符现象，尤其是山岭重丘的城市道路及场坪土石方对节点高程的影响尤为突出。
在这种情况下有必要对新建城市道路及周边的小区域进行系统研究，理顺道路及场坪土石方与纵断面设计的关系，通过道路及场坪土石方平衡来验证道路纵断面设计的合理性，从而达到降低工程造价和保护环境的目的。
2 工程概况
泸州地处川东南平行褶皱岭谷区南端与大娄山的结合部，四川盆地南缘向云贵高原的过渡地带，兼有盆中丘陵和盆周山地的地貌类型。
项目所处的大区域为北部浅丘宽谷区，为川东平行褶皱地带的延伸部分，属四川盆中丘陵区的南缘，如2-1图所示。
2-1 项目小区域三维地形图
项目所处小区域西面紧邻城市快速路、东面毗邻高速公路，南面为城市主干道，北面紧邻长江。项目由5条新建城市道路组成，分为1横4纵，呈网格布置，道路共涉及8个地块场坪土方，如2-2图所示。
3 土石方调配方案
通过对项目小区域的系统分析，拟建的5条路及8个地块，被已建成的交通干道和江河包围，在不影响干道交通和航运安全的情况下，本项目道路和场坪土石方只能通在项目小区域内自身调配实现平衡，既不能在区域外借方，也不能在区域外弃方。
4 纵断设计方案
4.1 规划节点方案
一般新建城市道路的纵断设计，是以道路竖向规划节点作为拉坡参考点，依据现行城市道路设计规范中对坡度、坡长和竖曲线的规定进行设计，在横断面设计完成后，形成路基土石方。
（1）在上述原则基础上，各条道路主要纵断面指标如下：
A、经向一路，设变坡点1处，最小纵坡-0.592%，最大纵坡1.065%；
B、经向二路，设变坡点3处，最小纵坡1.0%，最大纵坡3.356%；
C、经向三路，设变坡点2处，最小纵坡0.515%，最大纵坡-2.073%；
D、经向四路，设变坡点3处，最小纵坡0.5%，最大纵坡2.367%；
E、横向路，设变坡点3处，最小纵坡-0.485%，最大纵坡2.592%。
（2）在横断面一定的情况下，本项目5条道路总计路基挖方186.1万方，填方（压实方）97.2万方，考虑压实系数后，弃方74.9万方，详表4-1。
（3）根据控制性规划，道路沿线除8#地块为城市综合功能用地外，其余地块均为工业用地。据其用地性质，要求场坪坡度≤2%。在上述规划道路纵断面方案基础上进行场坪土石方设计，方格网计算精度10m×10m，本项目8个地块总计场坪挖方673.7万方，松填方388.9万方，弃方313.6万方，详表4-1。
4.2纵断优化方案
表4-1 道路与场坪土石方表
注：①表中填缺数值以自然方计，＋为余方，－为借方。②道路填方为压实方，压实系数0.87；场坪填方为松填方，松填系数1.08。
受项目小区域土石方调配方案制约，依据规划节点高程进行的道路纵断方案，共需弃方约859.8万m3（自然方），这不仅显著增加了道路和场坪等基础设施的工程造价，其大量的弃方也给环境带来了严重影响，极不符合环保要求。
（1）优化节点高程方案
在道路竖向规划节点高程的基础上，对道路平交口节点进行优化设计，调整幅度如下：
经向一路3个节点，分别为-0.88m、2.98m和-0.15；
经向二路3个节点，分别为-1.42m、5.16m和-0.09m；
经向三路3个节点，分别为1.84m、2.82m和10.42m；
经向四路3个节点，分别为7.80m、-0.63m和0.25m；
横向路4个节点，同上述相交道路节点。
（2）优化节点高程后，各条道路主要纵断面指标如下：
A、经向一路，设变坡点2处，最小纵坡0.3%，最大纵坡1.5%，最小坡长66.236m；
B、经向二路，设变坡点2处，最小纵坡0.3%，最大纵坡1.5%，最小坡长63.239m；
C、经向三路，设变坡点4处，最小纵坡0.3 %，最大纵坡4.043 %，最小坡长50.481m；
D、经向四路，设变坡点3处，最小纵坡0.3%，最大纵坡1.5%，最小坡长60.115m；
E、横向路，设变坡点3处，最小纵坡 0.3%，最大纵坡3.561%，最小坡长232.505m。
（3）在与上述横断面一致的情况下，优化后的5条道路总计路基挖方141.3万方，填方（压实方）168.2万方，考虑压实系数后，弃方-51.9万方，详表4-1。
（4）按上述场坪土石方设计原则基础上，优化后的8个地块总计场坪挖方530.8万方，松填方514.1万方，弃方51.9万方，详表4-1。
5 土石方平衡与道路纵断设计的关系
通过道路纵断面规划节点方案和优化方案的对比分析，道路及场坪土石方平衡与道路纵断面设计存在如下关系：
（1）通过路基土石方平衡分析，验证道路纵断面设计的经济合理性。
依据规划节点方案设计的道路纵断面，路基挖方186.1万方，填方（压实方）97.2万方，弃方74.9万方，建安费约5416万元，按道路面积（63640平方米）折算，路基经济指标为851.04元/平方米，显然不经济。
通过对长江边的沿江路和横向路的深谷地段节点进行优化调整，道路总体土石方由原来的弃方转化为借方（利用场坪的挖方）。按上述原则计算，优化后路基建安费约4230万元，节约工程造价1186万元，经济效益显著。
（2）道路纵断面设计的可行性，间接印证了路基土石方的不平衡关系。
依据规划方案设计的道路纵断面，经向1路、经向2路的雨水管道排放方向指向横向路，1#地块、2#地块和3#地块地表水也势必大部分要向横向路排放，从自然地形分析则为倒坡排放，需在沿长江的滨江路沿线进行大量松填方，不仅增加了工程造价，而且势必影响长江沿线的水土保持，故此道路纵断面设计不合理，且路基土石方存在严重的不平衡，项目区域内也无法弃土。
优化方案调整后，经向1路、经向2路的雨水管道沿道路顺自然地形排放，不再在经横向路雨水管道，从而避免形成1#~3#地块的倒坡排放。道路纵断面设计更趋合理，不仅避免了无法弃土的局面，而且有效利用了场坪弃方，从而实现了小区域的土石方平衡。
（3）场坪土石方平衡与道路纵断面设计密不可分。
在平原微丘区，道路路基基本是浅挖低填为主，道路及场坪土石方对道路纵断面设计影响较小。但山岭重丘区，由于挖填方数量大，有些地段还是＞20m 的高填深挖边坡，其对路基土石方的数量和平衡影响巨大，从而对道路纵断面设计起着制约作用，同时由于道路沿线地块的场坪受道路纵断面的制约，也影响了道路的纵断面设计。可见场坪土石方平衡与道路纵断面设计密不可分，应结合规划系统考虑。
6 结论
综上所述，山岭重丘区道路及场坪土石方平衡对道路纵断面设计影响深远。尤其是在进行小区域道路纵断面设计时应在规划节点高程方案基础上，通过道路及场坪土石方的平衡来验证道路纵断面设计的经济合理性，从而达到减少对环境的破坏和降低工程造价的目的。
论文作者:张建柳
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/16
标签：纵断面论文; 道路论文; 土石方论文; 节点论文; 路基论文; 高程论文; 地块论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;