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貴州山區(qū)公路改造邊溝優(yōu)化設(shè)計(jì)論文
摘要：本文結(jié)合幾段公路改建工程施工的實(shí)際情況,對(duì)公路改建工程排水設(shè)計(jì)談幾點(diǎn)看法。
關(guān)鍵詞：改建工程 邊溝 優(yōu)化設(shè)計(jì)
西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略實(shí)施以來(lái),貴州公路建設(shè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,不但新建了幾條高等級(jí)公路及高速公路,而且還對(duì)原有的國(guó)省道及縣鄉(xiāng)公路進(jìn)行了大力改造,從2000年實(shí)施3000公里改造以來(lái),累計(jì)改造(建)里程達(dá)到13000多公里。使得貴州的公路面貌大大改觀。
1、 目前公路改建設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
在公路改建設(shè)計(jì)過(guò)程中,由于資金緊張,公路從設(shè)計(jì)到開(kāi)工周期短,設(shè)計(jì)任務(wù)較重,設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)較少,公路設(shè)計(jì)深度較淺。筆者結(jié)合近幾年的公路改造施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)山區(qū)公路改造工程邊溝設(shè)計(jì)談幾點(diǎn)看法。
公路改建設(shè)計(jì)中,大多依據(jù)原有公路狀況和地形條件,充分考慮交通保暢和盡量利用原公路作為改建后的路基,盡量節(jié)省工程投資為原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。
目前公路改造工程的邊溝設(shè)計(jì)大多只考慮了橫斷面的情況,對(duì)挖方路基地段填筑高度小于邊溝深度的填方路基地段均設(shè)置加固邊溝,而路堤靠山一側(cè)的坡腳很多沒(méi)有設(shè)置邊溝。設(shè)計(jì)沒(méi)有結(jié)合路基平面線型、縱斷面情況及自然條件,使得需要設(shè)置邊溝的不滿足上述條件的地段沒(méi)有設(shè)置,部分滿足上述條件但邊溝作用不大的地段卻設(shè)置了邊溝,因此造成了邊溝設(shè)置不合理,路基排水系統(tǒng)不完善。
2、 貴州公路的特點(diǎn)
貴州共現(xiàn)有各種公路3萬(wàn)多公里,其中等外公路占總里程的60%。近幾年改建的公路大多是50~70年代修建的,公路等級(jí)低,多為泥級(jí)碎石路面,邊溝多為土邊溝,未經(jīng)任何加固處理,抗災(zāi)能力弱,遇雨季水毀特別嚴(yán)重。
根據(jù)路線經(jīng)過(guò)地形地貌及所處的位置,公路的路線分為沿溪線、山腰線、越嶺線和山脊線,各種路線在貴州公路中均有分布。由于貴州地形以山地丘陵為主,山腰線及越嶺線大約占總里程70%。
路基橫斷面形式上有填方路堤、半挖半填路基和挖方路塹。在山區(qū)公路路基中尤其以半挖半填路基和挖方路塹形式居多,特別對(duì)于50~70年代修建的公路,路堤形式很少。
3、 邊溝優(yōu)化設(shè)計(jì)原則
由于公路改建工程投資資金緊張,公路改建工程不可能向高等級(jí)公路那樣設(shè)置完善的排水系統(tǒng),但是通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),可以在保證滿足公路路基排水要求的前提下盡量節(jié)省資金。
根據(jù)公路改建設(shè)計(jì)時(shí)除少量需要改線或拓寬路基外,大多在原公路路基上砌筑護(hù)肩形成新的路基。改線和拓寬路基形成新的塹坡或堤坡,砌筑護(hù)肩形成新的路堤。邊溝的優(yōu)化設(shè)計(jì)在排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行,先檢查滿足路基挖方地段和填筑高度小于邊溝深度的填方地段是否均按要求設(shè)置了邊溝,然后結(jié)合路線縱斷面及地形、地質(zhì)條件對(duì)邊溝優(yōu)化設(shè)計(jì)。
(1)、塹坡坡腳邊溝應(yīng)連續(xù)設(shè)置：由于改線及拓寬路基形成的塹坡一側(cè)及填方高度小于邊溝深度地段已經(jīng)設(shè)計(jì)了邊溝。優(yōu)化設(shè)計(jì)只需在填筑高度大于邊溝深度地段根據(jù)縱斷面圖和地形圖決定是否增設(shè)邊溝(C橫斷面右側(cè))。
(2)、連續(xù)堤坡一側(cè)不設(shè)邊溝：由于最初設(shè)計(jì)時(shí)填方高度小于邊溝深度的地段均設(shè)置邊溝,并沒(méi)有考慮地形及縱坡的實(shí)際情況,優(yōu)化時(shí)取消連續(xù)堤坡一側(cè)邊溝,根據(jù)路基外具體情況決定采用土質(zhì)邊溝或降低路基外土體(B斷面左側(cè))。
(3)、越嶺埡口路塹邊溝優(yōu)化：山區(qū)公路越嶺埡口路塹一般較短,多數(shù)小于50米。越嶺埡口靠連續(xù)堤坡側(cè)邊溝可根據(jù)路塹的長(zhǎng)度、路線縱坡及地層情況決定是否設(shè)置漿砌片石邊溝。對(duì)于長(zhǎng)度短(小于30米)、縱坡小、邊坡矮且處于平曲線外側(cè)地段可不設(shè)置加固邊溝,只需開(kāi)挖土質(zhì)邊溝就能滿足要求。而長(zhǎng)度大于30米的路塹則需要設(shè)置加固邊溝。
4、 工程實(shí)例
筆者自2001年來(lái)參與了S212線K61+000至K82+000段、S212線K0+000至K33+000段、X039線K0+000至K23+000段的公路改造施工過(guò)程。并根據(jù)優(yōu)化原則對(duì)上述項(xiàng)目的排水系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,在滿足要求的前提下為業(yè)主節(jié)省了投資,并且排水系統(tǒng)更加完善。
S212線K61+000至K82+000段改建工程起于畢節(jié)地區(qū)赫章縣與六盤(pán)水市水城縣交界處,迄于赫章縣寒婆嶺,全長(zhǎng)21公里,為山嶺重丘區(qū)三級(jí)公路,路基寬度8.5米,水泥混凝土路面。原設(shè)計(jì)矩形邊溝16218米,優(yōu)化設(shè)計(jì)后實(shí)際施工矩形邊溝19312米,塹坡側(cè)邊溝連續(xù)設(shè)置,增設(shè)部分排水溝及開(kāi)挖部分土質(zhì)邊溝,增加投資24萬(wàn)元。
S212線K0+000至K33+000段起于畢節(jié)地區(qū)赫章縣與云南省鎮(zhèn)雄縣交界處,訖于赫章縣六曲鎮(zhèn),全長(zhǎng)33公里,為山嶺重丘區(qū)四級(jí)公路,路基寬度7.0米,瀝青表面處治路面。原設(shè)計(jì)矩形邊溝49385米,優(yōu)化設(shè)計(jì)后實(shí)際施工矩形邊溝43530米,塹坡側(cè)邊溝連續(xù)設(shè)置,增設(shè)部分排水溝及開(kāi)挖部分土質(zhì)邊溝,節(jié)省投資20余萬(wàn)元。
X039線K0+000至K23+000段起于畢節(jié)地區(qū)納雍縣縣城,訖于納雍縣張家灣鎮(zhèn),全長(zhǎng)23公里,為山嶺重丘區(qū)三級(jí)公路,路基寬度7.5米,瀝青表面處治路面。原設(shè)計(jì)矩形邊溝共17721米,由于該路段投資有限,優(yōu)化時(shí)石質(zhì)塹坡路段不設(shè)加固邊溝,優(yōu)化設(shè)計(jì)后實(shí)際施工邊溝16815米,節(jié)省投資5萬(wàn)元。如按上述原則優(yōu)化后邊溝長(zhǎng)度不低于23000米,將增加投資35萬(wàn)元。
上述項(xiàng)目建成以來(lái),運(yùn)營(yíng)狀態(tài)良好,排水系統(tǒng)滿足要求。
5、 結(jié)論
(1)、山區(qū)公路塹坡長(zhǎng)度約等于公路里程,原設(shè)計(jì)加固邊溝長(zhǎng)度小于公路里程的,優(yōu)化設(shè)計(jì)后將增加投資才能使塹坡側(cè)邊溝連續(xù);相反原設(shè)計(jì)加固邊溝長(zhǎng)度大于公路里程的,優(yōu)化設(shè)計(jì)后將節(jié)育投資。
(2)、塹坡側(cè)邊溝設(shè)置不連續(xù)的情況下,應(yīng)結(jié)合地形地質(zhì)情況對(duì)未設(shè)加固邊溝地段進(jìn)行處理,才能滿足排水要求。
(3)、優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格結(jié)合縱斷面及實(shí)際地形進(jìn)行,否則可能達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。堤坡側(cè)取消加固邊溝后應(yīng)采取一定的措施對(duì)其進(jìn)行處理,保證滿足排水要求的前提下節(jié)省投資。
(4)、對(duì)于石質(zhì)路塹可根據(jù)實(shí)際情況取消加固邊溝,只對(duì)溝底作適當(dāng)處理即可。
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