摘要:在我国公路交通不断完善与进步的大背景下,国内的公路设计、施工、管理和养护技术等方面都面临着更严格的标准,需进一步优化道路设计方案,从而形成总体更优的、更加满足经济、财务、环境和社会要求的道路设计方案,改善和优化区域公路网结构,提高道路服务水平,方便人们出行,达到促进区域发展和经济增长的目的。道路设计方案是否合理,直接影响到项目建成后能否满足当地城镇建设和民众出行的需要,影响到工程质量、工程造价和运营条件的好坏,关系到该项目是否能够达到预期的效果,并最终决定该道路的社会经济效益。
关键词:道路设计;路线方案;优化设计
引言
合理的路线方案是保障公路可持续发展的关键。道路设计方案应综合考虑方案对环境、社会等方面的影响,结合当地的规划和需求,从技术、经济、环境和社会四大方面入手进行优化设计,从而形成总体更优的方案。
1道路路线设计与优化的问题及局限
1.1未充分结合地形条件布线
对路线沿线地形拟合不好的线型,一方面易切割较深,形成较高、规模较大的挖方边坡,对自然环境破坏严重,土石方数量较大,边坡防护工程量大,容易导致边坡失稳甚至引发地质灾害,给施工安全及道路后期运营留下较大的安全隐患;另一方面易形成高填方、高挡墙,而高填方后期易出现路基沉降等病害,高挡墙施工质量风险较大等风险。
1.2未充分了解沿线的工程地质、水文条件盲目布线
设计人员未能仔细勘测道路的工程地质与水文地质情况,道路工程的建设线路,就难以保证与工程周边环境的协调效果,甚至还会给环境带来不可修复的影响。在设计过程中,应对沿线地质条件及地质灾害点的分布有一个全面的了解和避让,避免引发更为严重的地质灾害;同时应充分勘察路线沿线的覆盖土层厚度、岩层倾向倾角等,确保对山体的切割处于稳定或小代价可治理的范围。
1.3未充分收集沿线基本资料
占用基本农田、生态敏感区、公益林保护区、水源保护区等都是我国现行基本建设不可触碰的红线,如果违反了任何一项,最直接导致的后果就是项目不可行,无法实施。所以,在开展项目设计前,应充分收集沿线走廊带内的基本资料及相关规划等,最好能与相关部门对接,并取得他们提供的文字许可资料作为路线布线的依据。
1.4对于改扩建项目,未能把握好改造与利用的关系
改扩建项目中,往往出现两种极端情况:一种就是一味的追求较高的平、纵面指标,废弃了大量的老路,老路利用率极低;另一种是一味的迁就老路利用,老路利用率很高,但技术指标极低,将老路改扩建设计成了类似大修性质的工程,无法满足改扩建的初衷与要求。应当明确,与一般的新建项目相比,改扩建项目有着它的特殊性。首先满足技术指标的路段应尽可能的利用,无法满足利用要求的路段应废弃,应在二者之间寻求一个平衡点,避免两种极端的发生。同时,对于利用,也分为完全利用原有老路及利用原有老路的路幅,应根据路线布设需要及路线前后的平纵面指标要求决定;当原有老路宽度不足时,应从工程投资、实施的难易程度等方面充分权衡加宽哪一侧;另外老路改扩建一般都有保畅要求,纵面上不应有较大填挖,应尽量以一个路面结构层的厚度控制填高,充分利用老路路幅的原有强度,同时满足施工期间的保畅要求。
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2技术方案优化
2.1技术优化
路线布设在服从总的路线走向和主要节点,以及安全选线、地质选线的前提下,主要从以下几个方面进行优化:(1)尽量避开集中安置区,沿河边和山坡坡脚布设,减少土地占用和分割;(2)以环保和节约耕地为先导,尽量减少高填、深挖路段,以桥、隧方式通过;(3)对隧道弃渣,除用做各种筑路材料的料源外,其余选择河湾、支沟等集中弃置,并平整成耕地或安置场地;(4)保持好原有的完整的排灌系统,不降低土地原有的功能;(5)设置必要的挡防设施,以收缩坡脚;(6)采用新建和旧路利用相结合的路线方案,增加方案旧路利用率;(7)对原道路转弯半径极小处进行截弯取直,平、纵面尽量采用较高的技术指标,并有效地考虑平交口交通功能使用,保证路线的经济性,提高运营质量。
2.2经济优化
合理地降低工程造价,需对以下几个方面进行优化:
(1)道路部分
1)根据项目技术标准的特点,灵活采用技术指标,不片面追求高指标;2)避免大填大挖,合理控制道路本身用地规模;3)结合平场土石方,合理利用纵坡调节路基土石方;4)充分利用当地实际情况和排水总规划,尽量减少沟槽开挖土石方,对排水设计进行相应的优化设计,减少工程造价;5)对工程设计当中,须加强方案设计比选,减少工程造价;6)加大工程地质勘探的投入,确保全线地质勘探的数量和质量,坚持以钻探为主,地质调绘、触探为辅的原则,为桥等特殊构造设计提供足够的地质资料和设计参数,减少工程变更来减少工程投资;7)积极采用路面新材料和新技术。
(2)管网部分
1)与城市建设规划相结合,尽量缩短管网线路长度,减少拆迁,少占土地,便于管渠施工和运行维护;2)尽量沿现有道路布置,处理好与现有建筑物、构筑物的关系,以便于施工和检修;3)充分利用地形,使管道的走向符合地形趋势,实现重力输水;4)遵守国家对环境保护及输水工程等有关的政策、法规、标准和规范,服从城市总体规划的原则及要求,并与城市道路、给水、排水、防洪、环保、绿化、电力、电信等工程规划相协调;5)系统考虑输水工程总体方案,使在满足水环境保护总体目标的前提下,总费用最低;6)充分利用现有管道设施,合理确定污水管道的各种参数、管材和基础;7)输水管的设计应考虑防洪要求,保证洪水期的安全运行;8)对既有管网用户及迁改项目进行方案优化。
2.3环境优化
(1)水污染防治措施优化
施工期设排水沟,废水经沉砂池、沉淀池处理达标后排放生活污水直接排入城市污水管网或作为农灌。营运期地表径流经边沟排入沿线涵洞附井中,充分沉淀后排放。
(2)环境空气污染防治措施优化
施工期主要是扬尘污染,防治对策主要以管理为主。施工中推行湿式作业;施工开挖产生的挖方及时回填;出入施工场地的车辆在出施工场地时对轮胎进行冲洗等。运营期建设方制定相应的工程环境卫生管理制度,定期对道路进行清扫,减少道路积尘量。
(3)噪声污染防治措施优化
施工期噪声污染防治措施以预防为主,合理安排施工作用时间和施工场地布局;加强对机械和车辆的维修;车辆运输中尽量避免鸣笛;爆破采用微差爆破。运营期主要通过限制穿越村镇、居民区车辆的车速,在集中居住区域内禁鸣等措施来降低交通噪声。现有学校在完善教室、校舍隔音窗的同时,可在围墙内设置绿化防声林带进一步降低噪声影响,可以满足2类声环境要求。
(4)固体废弃物污染防治措施优化
固废包括建筑垃圾和生活垃圾,固废不能随意丢弃,应注意集中收集和清理分类,拆除的建筑垃圾可以运至附近建筑垃圾场弃渣,生活垃圾必须运至附近城市垃圾站妥善处理。
(5)水土保持设计优化
由于公路沿线工程地质、地形地貌复杂,生态环境脆弱,植被一旦遭到破坏将导致很长时间内难以自然恢复等现状;项目设计时综合采用生物防护和工程防护,做好水土保持工作,遵循了以下原则:1)在满足设计标准的情况下尽量减少公路边坡的开挖,避免破坏原公路侧生态环境;2)岩体风化严重、松散碎(砾)石土填挖方边坡地段,采用植物与工程综合措施防护;3)完善弃土场防护排水设计,避免其成为水土流失源;4)严格选择取土区域,使其符合水土保持原则。
结语
在道路的路线方案设计过程中,优化、调整是关键,它贯穿于道路设计的整个过程,设计人员将这种观念融入到设计过程中并付诸实际,才能做出合理的,满足安全性、经济性、舒适性的道路设计。
参考文献:
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[3]刘伟伟.基于小城镇道路建设生态环境保护体系的构建与研究[D].山东大学,2016.
论文作者:冉茂源
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/6
标签:道路论文; 老路论文; 路线论文; 工程论文; 沿线论文; 方案论文; 项目论文; 《防护工程》2019年12期论文;