某地公路工程的建设条件与总体设计

◎廖庄

本段公路工程规划S237 全线位于湖南省常德市境内，为南北向道路。北起石门县太平镇湘鄂界，南至石门县牌楼，途径石门县维新、皂市、新关、石门县城等乡镇。本项目为S237 皂市～新关段公路工程。项目起点位于皂市镇，往北沿S237 至维新、太平；往西沿 S304 至白云、慈利；终点与G353 顺接，沿G353 西至慈利苗市，东至澧县。项目的建设是《交通强国建设纲要》、《长江经济带发展规划纲要》的具体落实，将进一步加快推进武陵山地区经济协作发展。

一、工程概况

本次公路工程项目全线使用的是双向四车道结构，为国家一级路建设工作标准路线，总长度7.38km，公路工程设计通车时速80km/h，整体式路基宽度为21.5m，分离式路基宽度为11.25m。路线起点位于皂市镇路网规划西南角，与S304 平面交叉路线基本沿皂市镇路网规划往东南方向前行，于周家屋场新建南溪河大桥（5×30m）上跨南溪河，经皂市镇朱坪社区、桅岗村、岩湾村，于岩湾设置岩湾垭隧道（分离式，左线1570m、右线1545m），由段家湾出口，经新关镇新桥社区，终点顺接G353 渫水大桥（在建），如图1：

图1 项目施工位置

二、公路工程建设条件

1.地形地貌条件。

本次公路工程项目建设施工位于湘西北常德市石门县，该区域地形条件属于河流高阶地和剥蚀丘陵地貌条件河流地形地势比较开阔，同时菱形分布馒头形状的小山丘和连片的桔园为主，局部位置为水塘，其中夹杂着居民村落。剥蚀丘陵区主要体现为高耸的跌宕起伏形状，地形起伏量相对较大，局部山区顶部坡度比较偏陡，山坡和沟谷主要是以林地为主，局部位置为居民的村落，河流区域地表高程范围在77.74～122.4m 之间，丘陵地区地表高程范围在98～532m 之间。如图2：

图2 公路沿线地貌条件

根据公路工程深区域的地质条件勘察资料、工程地质调查以及钻孔参数资料，公路路线走廊范围内不存在断裂的构造分布，地层条件比较稳定没有出现禁活动性的断裂构造痕迹，场地区域范围内的地质比较稳定，地表覆盖层为第四系填筑土、种植土、淤泥质粉质黏土、可塑粉质黏土、含卵石粉质黏土、卵石、碎石、块石及残积粉质黏土等，覆盖层厚度整体较小，基岩为二叠系、三叠系、泥盆系及志留系的灰岩、砂岩、石英砂岩及泥质粉砂岩等，岩层稳定。拟建路线区区域地质是稳定的，适宜公路建设。

2.填方路基条件。

公路路线经过的地区为河流高阶地区和剥蚀丘陵地区填方路段，大部分分布在河流高阶地区和丘陵，地冲沟低洼地带覆盖层，主要是以填筑土、种植土、淤泥质土、粉质粘土以及可塑性粉质粘土为主，并且其中还包含大量的卵石以及还有卵石的粉质粘土、碎石以及局部区域的淤泥地质条件。沿线公路路低填方高度范围在3～8m，最大的填方高度为14.7m，位于公路工程左线K3+620 位置。在施工过程中建议清除表层比较松软的填筑土种植土、淤泥质粉质粘土等，然后直接进行路基填筑施工，如图3：

图3 填方路基结构

3.水文地质条件评价。

该场地内部分布的地表水，主要是以沿线的南溪河、水塘以及水渠中的水体为主，含水量相对较小，对桥梁的基础、路基基础层的影响程度相对较小。除此之外，在山区的斜坡地段，特别是冲沟上方的坡面结构，由于斜坡上方的汇水面积相对较大，因此需要设置出相应的截水沟和横向输水涵洞等排水系统，防止山洪对路基形成破坏，或者是造成填方路基积水产生软化情况。本段公路工程地下水主要是以基础岩体裂隙水为主，对于挖方地段地下水位埋设深度相对较大，对于路基基础结构的影响程度相对较小，但是在挖方施工段需要充分注意土质挖方边坡冲刷所产生的影响，有效做好坡面排水设计以及抗水体冲刷设计等各项工作。

4.不良地质路段条件情况。

公路工程线路走廊带内部没有出现危险的岩石崩塌、泥石流采空区域以及地面塌陷等不良地质条件。本次项目工程勘察工作当中，虽然经过了灰岩地质条件区域，但是地质调查工作过程中没有发现明显的溶蚀等不良地质条件情况，岩溶发育程度相对较弱，对公路工程项目建设施工影响程度相对较小。在施工路线范围内没有见到古河道、墓穴、防空洞或者是孤石等对公路工程建设施工产生不良影响的埋藏物，公路工程线路走廊带的特殊性，岩土主要是以填土和软土为主填筑土成分，主要是以粉质粘土、砂石和少量卵石等为主，局部位置为回填块石和碎石材料为主，可以直径范围在5～15cm 之间分布不均匀，厚度大小范围在0.6～2.0m 之间，软土厚度相对较小范围较小，建议需要清除换填透水性材料到地表水位之后，再进行后续的分层路基填筑处理。

三、公路工程项目整体设计要点分析

1.公路工程设计指导思想和原则。

本次公路工程项目设计工作过程中，有效遵循安全选线、地质选线、地形选线、生态环保选线等相关设计工作要求，同时还遵循以下几个方面原则，包含安全性原则、服务社会性原则、尊重地区性原则、整体协调性原则、自然性原则等，同时还需要全面贯彻工工程建设工作，以预防为主、保护优先、防治结合、综合治理的设计工作原则。

第一，设计工作单位在全面了解公路工程整体特点的基础之上，有效结合评审工作意见、项目建设环境以及工程项目建设规模，对公路路线走廊带地形地质、沿线规划等相关工作内容展开深入研究和分析，并且认真落实地形地质选线安全，选线生态环保选线等各项工作原则，提出科学合理化的路线选择工作方案。本次公路工程项目建设及工作方案之后，加大了新区域地质条件的勘察工作，并且全面查明公路沿线附近区域存在的不良地质条件问题与最终的勘察工作结果，合理指导优化工程施工路线方案。

第二，要合理确认取土弃土工作方案，保证公路线路和周围的环境景观之间形成和谐与统一。公路工程沿线桥梁设计工作方案，需要考虑到工程的整体造价施工条件等多方面影响因素，需要选择更加经济合理、安全耐久、施工比较成熟的桥梁结构形式，树立起全寿命周期范围内的成本控制理念，合理控制向工程建设成本以此来达到最佳的经济效益。

第三，公路工程沿线涉及到的桥梁隧道以及路线交叉设施布置，需要和周围环境之间形成充分协调，保证公路工程项目简洁实用，并且和当地区域的文化之间形成融合，要尽可能减少沿线管道房屋的拆迁工作，采取科学合理的耕地保护工作措施，有效降低农田的占有量，同时减少工程投资量。

2.桥梁设计要点。

在桥梁工程项目设计工作当中，需要有效遵循安全适用、经济美观以及环保性的设计工作原则，要充分考虑到因地制宜、就地取材、便于施工以及后续养护工作等多方面因素。条形布置和结构设计需要结合地形条件、地质地貌、水文条件等，根据公路现行条件，对山区桥梁的结构特性进行全面了解和分析，有效降低自然环境产生的破坏性问题，要充分重视环境和景观之间的协调性。在桥梁方案选择过程中需要有效考虑到施工场地、施工道路施工工艺技术以及施工周期等多方面影响因素，避免工程项目设计工作和施工内容之间相脱节，具体设计要点如下：

第一，桥梁设计工作过程中，需要和路线设计，作内容之间形成有效结合，桥梁通常情况下服从路线的整体设计走向，但是公路路线需要考虑减小大桥设计的复杂性，需要尽可能避免在一些弯道线路上设置一些大跨径的桥梁。

第二，桥梁长度跨径大小的布置，需要充分满足水文计算、通航要求标准，确认桥梁长度大小需要尽可能不压缩河床断面，有效保证泄洪、排涝、通行以及通航的工作要求和标准。

第三，工程地质条件是桥梁位置选择所需要考虑的重点因素之一，需要尽可能远离陡坡和一些危险落实区域，避免桥梁位置处于断裂破碎带或者是岩缝等不良的地质环境下，如果必须通过一些复杂地形条件，需要做好必要的防控和处理工作。

第四，在桥涵工作项目设计工作当中，需要最大限度上降低运营期间的维护工作难度，同时降低维护工作总量和维护工作成本，要有效考虑到桥梁工程项目结构的安全性以及耐久度要求。

3.隧道工程项目设计要点。

在隧道工程项目设计工作当中需要充分发挥出隧道的各项功能，要遵循安全经济以及利于生态环境保护的设计工作原则，要有效考虑到地形条件、地质条件、气象条件、地震灾害以及后续交通通行量大小等各种条件因素。在设计工作过程中需要符合安全适用、质量可靠、经济合理以及技术先进的设计工作要求。隧道工程项目需要基于公路工程的设计技术标准，公路隧道设计规范要求来进行设定隧道主体结构，设计工作中需要以永久性建筑设计工作标准来进行设计，要具备规定的结构强度、稳定性以及使用耐久度建。设完成之后的隧道更加适用于长期运营发展中的要求，方便后续的维修作业。

隧道工程需要遵循防排截堵相结合的水体处理工作方法，采取因地制宜综合治理的设计方式，对隧道工程项目当中地表水地下水进行合理处置，避免受到水体因素的影响，对隧道工程项目整体结构造成不良影响。隧道工程项目设计工作当中，需要充分体现出动态设计和信息化设计的思想，制定出地质预报以及监控测量工作方案。在项目工程设计工作当中需要根据围岩结构的实际构成情况，合理调整隧道工程支护参数和设计工作方案，隧道工程项目设计工作需要充分符合国家的国土管理、环境保护以及水土保持等各项法律法规的规定和要求。

4.环境保护设计工作要点。

在本次公路工程路线所处区域水体环境保护设计工作措施分为以下几个方面：第一，对于跨河桥梁，设立应急电话和视频监控系统，同时信号接入管理中心在桥梁或者是路段的两侧设置出相应的指示牌，对于跨河桥梁的防撞护栏进行加高加厚，确保产生交通施工的情况下，车辆不会掉入河中或者是冲出护栏。在工程招标工作阶段需要充分明确水源保护区域饮用水源的相关保护问题，并且承包商需要承诺对饮用水源保护区域的责任和相关工作任务，接受业主和地方环保水利工作单位的监管，在项目工程施工前期需要将疏水明渠修改成暗渠，修改暗渠路段的长度不能小于100m，保证桥梁施工污水、施工垃圾不能直接输入到水渠内部，避免对水体环境造成严重的破坏。

四、结语

综上，在本次公路工程设计工作汇总，通过科学确认技术标准，灵活运用技术工作指标，在保证工程项目建设安全的条件下，全面贯彻生态环保资源节约的控制工作理念，最大限度上降低对自然生态环境所产生的破坏，同时降低对沿线建筑体的拆迁，节约项目工程建设投资总量，实现项目工程单位的更高经济效益和社会效益。