精细化设计在国道G335公路中的运用

段荣鑫

(内蒙古交通设计研究院有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010010)

1 项目情况

省道335线承德-塔城公路,所经过的省份主要有河北、内蒙古、新疆。它是内蒙古自治区非常重要的进出公路，由于它处于内蒙古北部，靠近与我国接壤的蒙古，战略意义十分重要，同时也是内蒙古自治区“干线公路网”的一部分。本段公路是国道335呼和温都尔至巴彦努如段公路，桩号为K0+000～K129+225，位于内蒙古西北部巴彦淖尔市境内的乌拉特后旗，地理坐标为东经107°20′～107°35′，北纬40°45′～42°25′。它是边境口岸甘其毛都镇与巴彦淖尔市的重要连接线，对保证边境安全、促进口岸建设、促进区域经济具有十分重要的意义。

国道335线的呼和温都尔至巴彦努如段既有公路技术等级为三级，部分路段处在阴山山脉的狼山之中，高程在1 500m～2 200m之间，山峰林立、岩石外露，河谷下切严重。既有路沿河谷一侧展线，公路服务水平低、路面严重破损、车辆通行能力较差。

此次改建的公路定位为主要集散公路，采用二级公路，起点-K7+700段落设计时速采用60km/h，路基宽度12.0m/10.0m；K7+700-K22+800段落设计时速采用40km/h，路基宽度10.0m；K22+800～K56+000段落设计时速采用60km/h，路基宽度10.0m；K56+000～终点段落设计行车时速为80km/h，路基宽度12.0m，全线均采用沥青(混凝土)路面。

地震动峰值加速度K0+000～K54+000呼和温都尔镇0.2g，K54+000～K81+500获各琦苏木0.15g，K81+500～终点潮格温都尔镇0.1g。

2 项目难点

路线沿杨贵沟翻越狼山段，河谷狭窄，两岸山势陡峻，由于岩石松动及公路切坡后地势变陡，致使岩体较破碎，岩石的自稳性不强，常有小规模崩塌、滑坡。所以该项目难点有：①选线非常困难，既要兼顾旧路路线减少占地和对边坡开挖，又要截弯取直，避开旧路指标较低的路段。②为防止路基挤压河道和洪水冲刷路基，很多段落需要设置路肩挡土墙及路堤挡土墙。③由于路线靠近山体，小桥涵设置量较大，且上游山体破碎，进水口需要特殊设计。④在路线左侧K8～K40范围内设置了6处避险车道，避险车道需要与主线的排水系统统一考虑。

3 针对性的精细化设计

鉴于以上各种问题与难点，勘测与设计时提出有针对性的“精细化设计”，在路线选定时，各专业在选线时就开始沟通，紧密配合，以建设一条“安全、舒适、环保、通达”公路为总体目标，最大限度地保护路线所经地区已有的风貌。

3.1 路线设计

根据项目区的受控因素，选线是着重注意按照地形、地质选线并重的原则，尽量规避不良地质地段，合理利用有利地形进行布线。注意路线线型顺适、连续，根据现有情况合理选用路线、桥涵、路基路面等专业的技术指标，不过分要求高指标，不过分使用低指标。在不增加工程量的情况下尽可能地使用比较好的技术指标。同时应用运行速度这种先进手段，对路线平纵方案进行安全性评价，合理选用超高、坡长等技术指标，使公路各项指标达到规范要求，保障路行汽车行驶安全及路侧行人等的安全。重视环保选线，贯彻“建绿色通道，走环保之路”的设计理念，尽量采取低路基，避免大填大挖，减少对环境的破坏，防止水土流失，注意保护生态自然平衡。路线方案的选择应充分考虑旧路利用率。原有公路现有的平纵面线形标准大部分满足现行规范的要求，满足规范要求的路段沿旧路布线，不满足规范的路段可适当提高技术指标，但不宜太高以致偏离旧路太远。

3.2 路基挡土墙设计

由于项目为山区段落，河谷狭窄，下切严重，河槽没有压缩空间，为防止路基挤压河道和洪水对路基的冲刷，在很多段落必须设置路肩挡土墙和路堤挡土墙。同时考虑本路段的路堑挖方主要为坚石和次坚石，为充分利用开挖的石料，挡土墙采用浆砌片石砌筑。全线共设置挡土墙78处，其中路肩挡土墙42处，共9 656m，出露地面最大高度为12.0m；路堤挡土墙36处，共5 663m，出露地面最大高度为11.5m。在设计中要注意挡土墙与桥涵洞口的衔接，保证平顺衔接，不能有容易被水冲刷的薄弱处。挡土墙每隔一定距离设一道沉降缝，并保证缝的防水性。在河道转弯及河流纵坡较大处，容易冲刷挡土墙基础的地方，应该设置箱形石笼，并在合适的地方设置丁坝等防冲刷构造物。

3.3 小桥涵设计

项目主线共设置小桥219.14m/12座，涵洞211道。原有公路设计标准为三级，桥涵设计荷载等级采用旧的汽-20挂-100，旧路桥涵设计荷载不能满足《公路技术标准》(JTG B01-2014)中公路-I级的各项指标，为此，必须进行拆除新建。旧路小桥涵最大的问题就是孔径不能满足要求，而且某些涵洞上游在雨季容易发生滑坡，石块、砂砾顺坡而下，将涵洞进水口全部堵死，使构造物失去过水能力，导致路面过水，进而冲毁路基。所以设计前，应充分调查每个桥涵的汇水面积和流量，保证孔径满足要求，尤其要保证涵洞净空，尽量利用路基的填高，提高涵洞净空，这样即使滑坡淹没涵洞下半部分，上半部分仍有一定的过水面积，保证行洪，从而使路基不被冲毁。还可以根据上游沟头的远近和沟底纵坡，在线外一定距离设置带有泄水孔的拦石坝或者柔性拦石网，可以提前挡住向下滚落的石块，并且使洪水正常通过。

3.4 安全设计

本项目某些路段长大下坡，考虑大型车辆行驶的安全性，因此通过计算，在路线左侧设置了6处避险车道。避险车道分为驶离匝道、过渡段、制动坡床几部分，驶离匝道、过渡段共长140m，采用混凝土路面，制动坡床长81m，设置8%的纵坡，采用砾石路面。由于某些特殊地形，避险车道挡住了边沟，使水聚集在路基一侧，无法向下排走，此时就需要在避险车道下部设置涵洞，将路基边沟连接起来，形成完善的排水系统，防止长下坡的边沟水冲刷避险车道路基。

3.5 绿化设计

按照“不破坏就是最大的保护”原则进行各路段的精细化设计，不做不符合当地生态系统的过度绿化，就地利用，突出山区公路特点，将公路建设对环境影响减轻到最低程度。充分保护和利用表层耕植土、腐殖土，为公路绿化以及取弃土场复耕或恢复植被所用。设置齐全的路基路面排水系统，避免明显改变地表水径流机制，造成水土流失。巧妙利用现有地形造景观，景观不止绿化，孤石、岩石边坡也可以是景观，也可以起到减少路侧单调，保证行车安全的目的。与巴彦淖尔市统筹山水林田湖草系统治理，突出抓好与全国防沙治沙综合示范区建设相一致，围绕“抓点、扩线、增面”，“抓点”要有特点，“扩线”上要求通达，“增面”注意带动。

4 项目成果

2020年12月份，呼和温都尔至巴彦努如段公路顺利通过了市交通局组织的交工验收，并通车运营，且质量标准和绿色环保的要求均达到优良，成为内蒙古北部边境山区又一优秀的公路典型工程，为后续该地区的公路建设做出了良好的示范。这些示范包括有针对性的精细设计、不同专业之间的协同、特殊公路的设计技巧、对各种灾害的抵御设计、山区景观的保护设计等。

国道呼和温都尔至巴彦努如段公路的建成是“十四五”内蒙古自治区交通运输发展不断完善路网出行服务体系，有序实施公路提质改造精神的体现，让交通运输发展成果更多更公平惠及各族群众，真正做到修适合的路、修需要的路。增强了国家战略物资和应急物资运输保障能力，确保以点带面推动交通运输实现跨越式发展。形成互联互通、优质高效、便捷舒适、生态绿色的高品质公路，全面促进交通强区建设，为自治区经济和发展提供了较稳固的公路运输基础。