江勇、晏一靈、劉正陶
(四川省林業(yè)和草原調(diào)查規(guī)劃院,四川 成都 610081)
建設(shè)以質(zhì)量?jī)?yōu)良為前提,以資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保、節(jié)能高效、服務(wù)提升為主要特征的綠色公路,是我國(guó)全面貫徹落實(shí)新時(shí)代生態(tài)文明思想,并實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的需要。綠色公路建設(shè)的實(shí)施必須充分考慮項(xiàng)目全壽命周期,路線(xiàn)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)階段的龍頭,本文以省道460 線(xiàn)巴塘縣波密鄉(xiāng)經(jīng)鄉(xiāng)城縣定波鄉(xiāng)至正斗鄉(xiāng)公路工程(簡(jiǎn)稱(chēng)“項(xiàng)目”)為例,將綠色公路建設(shè)理念具體融入路線(xiàn)設(shè)計(jì)中,從而確保項(xiàng)目整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
項(xiàng)目區(qū)地處四川省甘孜州西南部,橫斷山脈中北段,金沙江東岸縱谷地區(qū),屬大香格里拉旅游圈腹心地帶。路線(xiàn)全長(zhǎng)75.567km,起于巴塘縣波密鄉(xiāng),經(jīng)過(guò)鄉(xiāng)城縣定波鄉(xiāng),止于鄉(xiāng)城縣正斗鄉(xiāng),路線(xiàn)起點(diǎn)接S459線(xiàn)K100+400,海拔3590m,止點(diǎn)接G549 線(xiàn)K45+300,海拔2894m。三級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè):設(shè)計(jì)速度30km/h,路基寬度7.5m(起點(diǎn)經(jīng)波密鄉(xiāng)路段6.3km采用設(shè)計(jì)速度40km/h、路寬度8.5m),瀝青混凝土路面,橋梁寬度9.0m,橋梁設(shè)計(jì)荷載公路Ⅰ級(jí)。
高原、高寒、高海拔、高烈度、地形差、地質(zhì)差、施工條件差。
為新改建公路,新建33km,改建42.567km;新建路段岸坡橫坡在45~75,覆蓋層厚度達(dá)5~25m;項(xiàng)目區(qū)耕地、Ⅰ級(jí)林地、生態(tài)紅線(xiàn)分布較多,路線(xiàn)布線(xiàn)空間狹??;沿線(xiàn)3 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和11 個(gè)行政村,對(duì)路線(xiàn)干擾較大。
以服務(wù)沿線(xiàn)地方經(jīng)濟(jì)為主,主要承擔(dān)以下功能:縱向連接國(guó)道318 線(xiàn)、國(guó)道549 線(xiàn)、省道459 線(xiàn),完善區(qū)域路網(wǎng);承擔(dān)沿線(xiàn)主要鄉(xiāng)村與縣城,鄉(xiāng)村之間的交通;項(xiàng)目位于“香巴拉”附近,地處川、滇、藏三省結(jié)合部,該項(xiàng)目的建設(shè)有利于三省旅游資源互補(bǔ),形成新的旅游通道或旅游線(xiàn)路。
在建設(shè)規(guī)模、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及路線(xiàn)布設(shè)和線(xiàn)位確定時(shí),充分考慮整個(gè)社會(huì)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,最大程度地節(jié)約土地和其他資源。在項(xiàng)目方案的擇定和工程措施的采納上,堅(jiān)持以統(tǒng)籌規(guī)劃、遠(yuǎn)近結(jié)合的方針,路基、橋涵、生態(tài)保護(hù)措施等基礎(chǔ)性工程力爭(zhēng)一步到位,減少項(xiàng)目全壽命同期成本。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中,以滿(mǎn)足人們的出行需求作為根本,把行車(chē)安全性作為控制目標(biāo)貫穿于路線(xiàn)方案和各類(lèi)工程設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程中,既保證滿(mǎn)足區(qū)域主要集散運(yùn)輸功能,又充分考慮到區(qū)域內(nèi)車(chē)輛上、下本公路和沿區(qū)人民生產(chǎn)、生活對(duì)項(xiàng)目的依賴(lài)性。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)貫徹“綠水青山就是金山銀山”的理念,高度重視環(huán)境的承載能力,堅(jiān)持尊重自然、恢復(fù)生態(tài)的原則。在路線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)遵循“隨彎就勢(shì)、標(biāo)準(zhǔn)靈活、指標(biāo)合理”的原則,盡量避免高填深挖,采用以邊坡綠化和路基防護(hù)工程相結(jié)合的措施對(duì)沿線(xiàn)環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)和積極治理,最大程度地使建成后的公路與沿區(qū)地形、地貌協(xié)調(diào)融合,鑲嵌于自然、回歸于自然。
項(xiàng)目區(qū)地處定曲河河谷地帶,其地形隨定曲河流向自北向南傾斜,地勢(shì)整體呈北高南低,東高西低之狀。沿線(xiàn)屬于河谷侵蝕地貌,河谷下切強(qiáng)烈,侵蝕堆積地貌廣泛發(fā)育,尤以I、Ⅱ級(jí)階地及河漫灘為主,沿岸谷坡高陡,植被茂密。路線(xiàn)廊帶較為狹窄,加之受耕地、Ⅰ級(jí)林地、生態(tài)紅線(xiàn)的制約,項(xiàng)目可供布線(xiàn)的空間十分有限。充分發(fā)揮原路通道資源作用,結(jié)合項(xiàng)目環(huán)境、資金條件、因地制宜,按照綠色公路設(shè)計(jì)理念進(jìn)行路線(xiàn)方案設(shè)置,路線(xiàn)主要布設(shè)在河漫灘、沖積扇和Ⅰ級(jí)階地上(見(jiàn)圖1),盡力減少占用耕地、林地,盡量減少拆遷,路線(xiàn)布設(shè)與周?chē)h(huán)境和地形相協(xié)調(diào),最大限度地減少對(duì)自然景觀的破壞,從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
圖1 路線(xiàn)總體方案
K0+000~K23+300 段,路線(xiàn)兩側(cè)為村莊、耕地、生態(tài)紅線(xiàn)和Ⅰ級(jí)林地,制約路線(xiàn)方案布設(shè)。統(tǒng)籌考慮建設(shè)項(xiàng)目的合理用地,以盡量利用原路改建為基本原則,以保護(hù)當(dāng)?shù)赜邢薜耐恋刭Y源及農(nóng)田、水利設(shè)施,減少對(duì)房屋拆遷的影響。路線(xiàn)布線(xiàn)時(shí)盡量少征占農(nóng)地,保護(hù)耕地、林地,在內(nèi)挖外擋間做好平衡。過(guò)村莊路段,拆遷工作協(xié)調(diào)困難,結(jié)合原拆遷量、村民的拆遷意愿、改線(xiàn)條件等對(duì)四處村莊采用“進(jìn)而不進(jìn)”的方案。原路基利用率達(dá)60%。該方案與工可方案比較減少:公路 用 地29.01 畝(19340m),拆遷2240m,投 資2633萬(wàn)元。
K23+300~K46+300 段為新建路段,本路段樹(shù)種及自然生態(tài)系統(tǒng)、自然景觀稀有珍貴,山體橫坡陡,地形條件差,地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)大,建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)大。在詳細(xì)調(diào)查該路段定曲河設(shè)計(jì)洪水位以及河道沖刷深度的基礎(chǔ)上,結(jié)合地形、地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等實(shí)際情況,路線(xiàn)方案布設(shè)優(yōu)先考慮對(duì)沿線(xiàn)自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù),充分利用河岸岸坡和灘地布線(xiàn),較大段落采用了沿河線(xiàn)方案。
路線(xiàn)利用支溝沖積扇扇體、左岸緩坡帶布線(xiàn),順定曲河左岸下行,在K27+820~K34+180 提出了比較方案(見(jiàn)4.2.1);為了繞避滑坡,在K34+109 跨河至右岸,路線(xiàn)沿右側(cè)岸坡布線(xiàn),待完全繞避地質(zhì)病害后,在K35+309 跨河回到左岸,利用左岸緩坡帶布線(xiàn),在K46+300 接上C128 村道。
K46+300~K57+200 段為脫線(xiàn)新建路段,原路分布有6 個(gè)較為集中的村莊,右側(cè)分布有較多房屋。原有道路為等外級(jí),利用率低,地形較為復(fù)雜。根據(jù)實(shí)際情況,在定曲河右岸開(kāi)辟新線(xiàn)路,繞避村莊、減少拆遷,提升區(qū)域路網(wǎng)服務(wù)能力與水平(見(jiàn)4.2.2)。
K57+200~K76+685.23 段,原路為瀝青混凝土道路,平面線(xiàn)形較好,基本達(dá)到四級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn),走廊帶較為明確,定曲河右岸無(wú)較大意義的比較線(xiàn)價(jià)值,基本按照原有道路進(jìn)行路線(xiàn)布設(shè),原路利用率達(dá)70%。通村路段,路線(xiàn)無(wú)法繞避,為了減少拆遷量,合理利用技術(shù)指標(biāo)對(duì)4 段涉及10 個(gè)交點(diǎn)局部困難路段的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)進(jìn)行了降標(biāo),但均確保大于20m,降標(biāo)路段總長(zhǎng)1.74km,減少拆遷3142m。
一是路線(xiàn)方案的工程量、投資大?。?/p>
二是地形、地物、地質(zhì)條件等對(duì)路線(xiàn)方案的影響;
三是路線(xiàn)方案有關(guān)征地、拆遷、施工條件等實(shí)施難易程度;
四是路線(xiàn)方案實(shí)施后對(duì)資源、環(huán)境影響;
五是路線(xiàn)走廊帶內(nèi)生態(tài)保護(hù)、旅游景點(diǎn)的發(fā)展;
六是地方政府意見(jiàn)和可研報(bào)告的符合性。
結(jié)合區(qū)域內(nèi)地形、地質(zhì)、氣候、生態(tài)環(huán)境等,擬定了7 處比較路段,按照比選原則進(jìn)行了同精度比選,定量與定性相結(jié)合,經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、服務(wù)功能、征地拆遷、環(huán)境保護(hù)等綜合比較,結(jié)合當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門(mén)及村民意見(jiàn),提出了推薦方案。項(xiàng)目全線(xiàn)貫通推薦樁號(hào)范圍K0+000~K76+685.23,路線(xiàn)全長(zhǎng)75.567km,短鏈1118m,比較線(xiàn)累計(jì)長(zhǎng)度34.005km,占推薦方案的45%。下面重點(diǎn)介紹兩處新建路段方案比選論證。
4.2.1 扎忠段方案比較(K27+820~K34+180)
河流下切厲害,河谷呈“V”形,岸坡橫坡坡度達(dá)55~70,覆蓋層為碎石土,厚度達(dá)5~25m,路線(xiàn)布線(xiàn)十分困難,該路段分別提出了沿左岸坡面布線(xiàn)的K 線(xiàn)和沿右側(cè)河岸岸坡坡腳布線(xiàn)的D 線(xiàn)(見(jiàn)圖2)。
圖2 扎忠段路線(xiàn)方案比較
K 線(xiàn):路線(xiàn)起點(diǎn)K27+820,路線(xiàn)沿定曲左側(cè)坡地布線(xiàn)。路線(xiàn)行進(jìn)至K34+000km 處,前方定曲河左岸斜坡中下部有一滑坡,高差約80m,滑坡體積約3.5 萬(wàn)m,前方距離300m 連續(xù)兩處較大型垮塌,左側(cè)坡體坡度大,且不穩(wěn)定,在K34+109 設(shè)2~20m 中橋跨定曲至右岸,沿右側(cè)岸坡布線(xiàn),止于K34+180。
D 線(xiàn):路線(xiàn)起點(diǎn)DK27+889.5,順沖積扇降坡,在DK28+699 設(shè)2~20m 中橋跨定曲河至右岸,充分利用右岸灘地,沿定曲河右岸坡腳布線(xiàn),路線(xiàn)止于DK34+278.02。
兩方案長(zhǎng)度相當(dāng),滿(mǎn)足三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)。K 線(xiàn)相對(duì)于D 線(xiàn):路線(xiàn)線(xiàn)位較高,開(kāi)挖量大,短期內(nèi)坡面開(kāi)挖后,邊坡穩(wěn)定需要2年時(shí)間;開(kāi)挖面大,環(huán)境影響較大;不受河水影響,利于路基長(zhǎng)久穩(wěn)定;新征占林地較D 線(xiàn)多34 畝(約22666.67m),但整體公路用地減少14畝(約9333.3m):可節(jié)約投資3111.8 萬(wàn)元;當(dāng)?shù)卮迕褚酝荚诙ㄇ拥淖蟀恫赡⒐健⑺幉牡龋瑸槔诖迕襁M(jìn)山,強(qiáng)烈要求建設(shè)K 線(xiàn)。經(jīng)綜合比較,推薦K 線(xiàn)方案(見(jiàn)表1)。
表1 路線(xiàn)方案主要指標(biāo)比較
4.2.2 定波鄉(xiāng)段方案比較(EK47+300~EK57+170.11)
K 線(xiàn)沿著既有路經(jīng)過(guò)白蘭斗村,沿原有道路到達(dá)定波鄉(xiāng),區(qū)域內(nèi)村道狹窄,兩側(cè)房屋較多,協(xié)調(diào)難度較大;該段平面線(xiàn)形較差,大多原有道路無(wú)法利用。E線(xiàn)方案為脫線(xiàn)新建方案,沿著定曲河右岸繞村而行,對(duì)村鎮(zhèn)影響較?。ㄒ?jiàn)圖3)。
圖3 定波鄉(xiāng)段路線(xiàn)方案比較
E 線(xiàn)路線(xiàn)長(zhǎng)度比K 線(xiàn)短0.63km,滿(mǎn)足三級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。E 線(xiàn)相對(duì)K 線(xiàn):E 線(xiàn)方案平縱面指標(biāo)高;新征占旱地多23 畝(約15333.3m),新征占林地少13 畝( 約8666.67m),整體公路用地減少46 畝( 約30666.67m);拆遷量少566m;對(duì)原有道路保通基本無(wú)影響;工程地質(zhì)條件相當(dāng),K 線(xiàn)有兩處小型滑坡,E線(xiàn)則在滑坡下緣通過(guò),進(jìn)行了繞避;投資增加574.15萬(wàn)元,但在投資增加不多的情況下,既保留了原有道路又新增了一條快速通道,也為當(dāng)?shù)卮迩f預(yù)留了一定的發(fā)展空間;E 線(xiàn)提升了區(qū)域路網(wǎng)服務(wù)能力與水平,道路運(yùn)營(yíng)安全性較好。推薦E 線(xiàn)方案(見(jiàn)表2)。
表2 路線(xiàn)方案主要指標(biāo)比較
項(xiàng)目路線(xiàn)平面線(xiàn)形受地形、地質(zhì)及現(xiàn)有耕地、Ⅰ級(jí)林地的控制,為了盡量減少工程建設(shè)對(duì)線(xiàn)路周邊環(huán)境的不利影響,隨彎就勢(shì),盡量采用曲線(xiàn)線(xiàn)形,適應(yīng)地形、地質(zhì)、地物條件,提高行駛安全性、舒適性。靈活運(yùn)用了直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、回旋線(xiàn)進(jìn)行線(xiàn)形組合,力求保證路線(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)的均衡性、協(xié)調(diào)性和連續(xù)性。共設(shè)平曲線(xiàn)433 處,平均每公里交點(diǎn)數(shù)5.73 個(gè),圓曲線(xiàn)最小半徑為35m/3 處,平曲線(xiàn)總長(zhǎng)41.106km,曲線(xiàn)總長(zhǎng)占路線(xiàn)長(zhǎng)度的54.39%,最大直線(xiàn)長(zhǎng)度551.72m。線(xiàn)形連貫,平滑連續(xù),自然流暢。
為減少對(duì)環(huán)境的影響,路線(xiàn)縱斷面設(shè)計(jì)結(jié)合地形、地質(zhì)條件拉坡,適當(dāng)增加變坡點(diǎn),盡量避免大填大挖,減少土石方量,做好土石方調(diào)運(yùn)。全線(xiàn)以低填淺挖為主,沒(méi)有高填路段,深挖路塹共21 段,路塹邊坡多以巖質(zhì)邊坡為主;計(jì)價(jià)土方116.8835 萬(wàn)m,計(jì)價(jià)石方73.6499 萬(wàn)m。為了利于排水,路線(xiàn)最小縱坡按0.3%進(jìn)行控制;最大縱坡7.0%/2 處??v坡總體上盡量使路線(xiàn)縱坡保持均勻,過(guò)渡平緩順適,不出現(xiàn)頻繁起伏,盡量不出現(xiàn)坡差大的反坡,在反坡變坡點(diǎn)處增大豎曲線(xiàn)半徑,避免出現(xiàn)“大坡差、小曲線(xiàn)”的縱坡;豎曲線(xiàn)半徑盡可能采用視覺(jué)要求的豎曲線(xiàn)半徑并注重平縱組合。凸型豎曲線(xiàn)最小半徑400m,凹形豎曲線(xiàn)最小半徑500m,豎曲線(xiàn)占路線(xiàn)長(zhǎng)度的18.56%。
重視路線(xiàn)平、縱、橫線(xiàn)形組合設(shè)計(jì),特別是平曲線(xiàn)半徑、坡長(zhǎng)、超高的協(xié)調(diào),力求公路空間線(xiàn)形與沿線(xiàn)自然環(huán)境協(xié)調(diào),做到既安全舒適、又經(jīng)濟(jì)美觀。合理確定超高值,提高安全性:K0+000~K6+440 段,路拱≤2%的不設(shè)超高圓曲線(xiàn)半徑為600m,最大超高按6%,超高漸變率按照1/150 進(jìn)行控制;K6+440~K76+685.23 段,路拱≤2%的不設(shè)超高圓曲線(xiàn)半徑為350m,最大超高按6%,超高漸變率按照1/125 進(jìn)行控制。
路線(xiàn)走廊帶內(nèi)分布有高山河谷地貌的自然景觀和鄉(xiāng)城特色的白色藏族民居聚落、藏式寺廟建筑群等歷史人文景觀,路線(xiàn)將其有效串聯(lián),路景融合,突出公路的旅游功能。景觀綠化提升,強(qiáng)化邊坡生態(tài)修復(fù),邊坡綠化248820m,撒播植草灌242895m,三維網(wǎng)噴播混植草5925m;設(shè)置了3 處觀景臺(tái),采用以景為媒、以人為本作為設(shè)計(jì)理念,融入地域歷史文化元素,以營(yíng)造特色、舒適的休憩觀景場(chǎng)所。線(xiàn)形景觀充分展現(xiàn)沿線(xiàn)自然風(fēng)景,節(jié)點(diǎn)景觀充分展現(xiàn)民族風(fēng)情濃郁、歷史文化厚重的歷史人文景觀。
與工可比較除計(jì)價(jià)土石方增加193.145km外,減少路線(xiàn)長(zhǎng)度0.954km,永久占地87.42 畝(58280m),拆遷建筑物26039m,防護(hù)工程62.423km,路面37.613km,排水工程48.902km,大中橋144m/3 座,小橋90m/2 座,涵洞2221m,平面交叉25 處,總投資0.8174 億元。
根據(jù)區(qū)域自然環(huán)境條件并結(jié)合當(dāng)前的投資能力水平,在保證公路使用功能、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)水平的前提下,充分發(fā)揮原路通道資源作用,靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo),采用生態(tài)選線(xiàn)、地質(zhì)選線(xiàn),合理進(jìn)行路線(xiàn)布設(shè)及線(xiàn)形組合設(shè)計(jì),因地制宜采取環(huán)境保護(hù)措施,力鑄質(zhì)量?jī)?yōu)良、經(jīng)久耐用、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、全壽命周期成本最低、與自然環(huán)境和區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求相和諧的綠色公路產(chǎn)品。