山区通用机场建设项目场外边坡用地节地评价方法浅析

刘云，王紫隆，康斌

摘  要：山区通用机场建设项目因地形条件复杂，场外边坡用地面积大，用地范围不规则，开展节地评价有一定难度。本文结合实际案例探讨行之有效的节地评价方法，为同类项目节地评价提供参考。首先定性评价边坡设计方案中与占地有关参数取值的合理性，然后通过量化自然放坡条件下边坡合理用地规模，对比边坡设计用地面积，得出具体的节地规模。实践案例表明，采取定性和定量分析相结合的节地评价方法能够科学合理地评价边坡用地节约集约用地水平。

关键词：山区；通用机场；边坡用地；节地评价方法

中图分类号：F293.2           文献标志码：A              文章编号：1672-5603（2023）03-47-07

Analysis on Evaluation Method of Outside Slope Saving Land for General Airport Construction Project

in Mountainous Area

Liu Yun， Wang Zilong， Kang Bin

（Hunan Hengju Exploration Co.， Ltd.， Huaihua Hunan 418000）

Abstract： The construction project of general airport in mountainous area is difficult to carry out saving land evaluation because of complex terrain conditions， large area of outside slope and irregular range of land. This paper discusses the effective evaluation methods of saving land based on actual cases， and provides reference for the evaluation of similar projects. Firstly， the rationality of the parameters related to the land area in the slope design scheme is qualitatively evaluated， and then the specific saving land scale is obtained by quantifying the reasonable land area of the slope under the condition of natural slope discharge and comparing with the designed land area of the slope. The practical case shows that the saving land evaluation method combining qualitative and quantitative analysis can scientifically and reasonably evaluate the level of slope saving land and intensive landuse.

Keywords： mountainous area; general airport; slope land; saving land evaluation method

0 引言

通用航空業属于战略性新兴产业，国家和地方均高度重视。《湖南省通用机场布局规划（2021—2035年）》确定近期形成“1+13+N”通用机场网，基本实现通航飞行“县县通”。湖南省地处云贵高原向江南丘陵、南岭山脉向江汉平原的过渡地带，山地占全省总面积的51.2%。随着通用航空产业的持续发展，今后大部分通用机场将不可避免在山区选址。因海拔高、高差大、切割强烈，地形条件复杂，在山区建设通用机场普遍面临填方高、障碍物多、边坡用地面积大、用地范围不规则等问题，开展节地评价有一定难度。本文以湘西某通用机场为例，针对场外边坡用地探讨行之有效的节地评价方法，评价节约集约用地水平，为山区通用机场边坡用地节地评价提供参考。

1 建设项目概况

湘西某通用机场选址位于云贵高原北东侧与鄂西山地西南端结合部，机场定位为A1级，跑道长度1 200 m，宽度30 m，近期飞行区技术等级指标为3B，非仪表跑道，跑道中心点标高519.50 m。建设内容及规模与同级别通用机场基本相同。项目总用地面积35.166 3 hm2，按功能分区可分为飞行区、航站综合区、通信导航设施区、场外边坡用地等，其中场外边坡用地13.103 7 hm2，占总用地面积的37.30%。

2 项目区自然条件

自然条件与边坡设计坡率（坡度）值的取值密切相关，主要包括地形地貌、地质构造、岩土工程特征等。

2.1 地形地貌

项目区地貌以低山丘陵为主，“V”形沟谷发育，地形起伏较大。用地范围地形标高470～560 m，相对高差约90 m，存在多处低于480 m的低洼地和高于550 m的山包。

2.2 地质构造

根据《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2015），项目区设计基本地震加速度值为0.05 g，抗震设防烈度为6度区。场地为单斜构造，断裂不发育，基岩风化、节理裂隙较发育。

2.3 岩土工程特征

地层岩性主要为第四系粉质粘土，白垩系强风化及中风化粉砂质泥岩。

（1）粉质粘土：可塑状，中等压缩性，干强度及韧性中等，含约10%风化碎石。层厚0.20～2.60 m，平均厚度0.82 m；

（2）强风化粉砂质泥岩：矿物成分为粘土，薄层状，风化节理裂隙发育，岩体破碎，岩芯呈半岩半土状，岩芯采取率低，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层在场地广泛分布，层厚1.60～5.60 m，平均厚度2.83 m；

（3）中风化粉砂质泥岩：矿物成分为粘土，泥质胶结为主，中厚层状，节理较发育，岩体较完整，岩芯呈短柱状，暴晒易崩解，泡水易软化，岩芯采取率80%以上，RQD值为60～80，岩石为软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级，该层岩石厚度5 m以上。

3 边坡节地定性分析

评价方法是通过将项目边坡设计方案与有关设计规范、技术标准对比分析，评价边坡设计中与占地有关的参数取值是否符合相关规定，对边坡节地水平做出定性分析。

3.1 边坡设计有关规定

3.1.1 填方边坡

经分析，原始地形标高与跑道设计标高高差大于50 m，填方边坡高度大部分在20 m以上，属于高填方工程[1]。根据《民用机场高填方工程设计规范》（MH/T 5035-2017），高填方工程边坡设计有关规定有[2]：

（1） “3.0.2 高填方工程应依据场地分区和填料分类，以挖填平衡和节约土地为原则，做到因地制宜、就地取材。”（2）“8.1.1 高填方边坡设计应优先采用坡率法或重力式挡墙。”（3）“8.2.2 高填方边坡宜采用台阶式，每级边坡度高度宜为10 m，每级边坡间设置马道，马道宽度宜为2～3 m。最下一级边坡高度小于5 m时，与其上一级边坡间可不设马道。……单独采用坡率法时，下级边坡坡率不应陡于上级边坡，最上一级边坡坡率不宜陡于表8.2.2的规定值”（表1）。

3.1.2 挖方边坡

挖方边坡均位于障碍物限制面（过渡面）之内，其用地边界主要受到过渡面允许坡度的限制。根据《民用机场飞行区技术标准》（MH 5001-2013）及《民用机场飞行区技术标准（第一修订案）》“表20 进近跑道的障碍物限制的尺寸和坡度”，飞行区指标Ⅰ为3的非仪表跑道过渡面最大允许坡度为14.3%[3]。

3.2 边坡设计方案

3.2.1 场址净空条件

根据设计单位提供的净空条件评估结果，为确保飞行安全，场址内超过起飞爬升面和过渡面的部分山体超高需处理，其中过渡面障碍物位于场外边坡用地范围内，结合挖方边坡设计进行处理。与场外边坡用地相关的过渡面障碍物评估情况见表2。

3.2.2 挖填方案

跑道中心设计标高519.50 m，纵坡水平，横坡1.2%，满足挖填平衡、尽可能减少填挖方量以及净空要求。挖方区与填方区交错分布（图1）。

挖方区以满足过渡面坡度要求（≤14.3%）为准，边坡坡度较缓，坡面植草护坡。填方区采用台阶式放坡，每级边坡高度不超过10 m，设置马道，宽度2 m，最上一级边坡坡率采用1∶1.75，护脚墙收坡，坡面浆砌块石格栅加固植草护坡。挖填方区分段基本情况见表3。

3.3 边坡用地定性分析结果

众所周知，边坡用地规模主要取决于边坡坡率（坡度）、每级边坡高度、马道宽度等参数的取值，其中边坡坡率（坡度）是最关键的参数。在确保边坡稳定的前提下，边坡坡率（坡度）越陡，边坡占用土地越少，可以说边坡用地规模的合理性主要取决于边坡坡率取值的合理性。

3.3.1 填方边坡用地定性分析结果

场区岩土体主要为粉质粘土、强-中风化粉砂质泥岩。按照“因地制宜、就地取材”原则，填方区填料类别为土石混合料，填料代号以A8、A9为主。设计每级边坡高度10 m，最上一级边坡边率为1∶1.75，隔3个台阶后再采用1∶2.0的坡率，坡脚采用护脚墙收坡（图2）。坡率取值符合《民用机场高填方工程设计规范》（MH/T 5035-2017）规定值。

3.3.2 挖方边坡用地定性分析结果

挖方边坡按照满足过渡面坡度最低要求14.3%进行设计（图3），符合《民用机场飞行区技术标准》（MH 5001-2013）要求[3]。

3.3.3 边坡用地定性分析结果

在详细分析建设规模、自然条件的基础上，根据设计规范、技术标准，对边坡设计方案的合理性进行了定性分析。经分析，与占地面积密切相关的边坡坡率（坡度）、每级边坡高度、马道宽度的取值符合《民用机场高填方工程设计规范》（MH/T 5035-2017）、《民用机场飞行区技术标准》（MH 5001-2013）要求，边坡设计合理，定性评价边坡用地规模是合理的。采用的节地评价方法简单易行，依据充分，结果可靠，能够对边坡用地节地水平做出定性评价[4-5]。

4 边坡节地定量分析

4.1 边坡用地构成要素

边坡用地与边坡长度、边坡高度、分级边坡水平投影宽度、马道宽度及设置数量、截（排）水沟宽度、围界至坡顶（脚）距离等构成要素相关，量化取值如下：

（1）边坡长度：可直接在边坡设计图上量取。

（2）边坡高度：采用平均坡高，为该段边坡内极值标高与设计场平标高之间差值的平均值。

（3）分级边坡水平投影宽度：可通过平均坡高、设计边坡坡率（高宽比）计算得出，即坡高乘以坡率（高宽比）中的宽值（分母值）。填方段无论多少级邊坡，坡率均按1∶1.75取值。挖方段考虑净空条件从跑道外缘起算坡度为14.3%，换算成坡率为1∶7，边坡设计坡脚距跑道外缘42 m，经作图统计分析，挖方段坡率值根据平均坡高（H）分段取值，5～10 m取值1∶2.8；10～15 m取值1∶4.2；15～20 m取值1∶4.9。5 m以下过渡面设计坡度水平投影距离小于42 m，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2013）硬塑粘性土土质边坡取值1∶1.25[6]。

（4）马道宽度及数量：马道宽度按规范可取2～3 m，本次取2 m；马道数量按平均坡高（H）除以10 m，向下舍去取整。

（5）截（排）水沟宽度：截（排）水沟断面设计采用梯形，沟上宽1 m，排水沟用地宽度为1 m。截水沟用地包括沟宽和安全距离。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2013）：“坡顶截水沟宜结合地形进行布设，且距挖方边坡坡口或潜在塌滑区后缘不应小于5 m”，则截水沟用地宽度为6 m。

（6）围界至坡顶（脚）距离：根据《城乡建设用地竖向规划规范》（CJJ83-2016）“高度大于2 m的挡土墙和护坡，其上缘建筑物的水平净距不应小于3 m，下缘与建筑物的水平净距不应小于2 m”的规定，填方段围界至坡顶的距离按3 m取值，挖方段围界至坡脚的距离按2 m取值[7]。

4.2 边坡合理用地规模测算

边坡合理用地规模是在不考虑工程措施，即自然放坡的前提下，相关参数取值符合规范、标准要求的边坡用地面积。边坡用地面积等于边坡长度与各构成要素水平投影宽度之和的乘积。为尽量减少误差，根据边坡设计图，将边坡按照挖填类型、高差等因素划分成若干段，分别计算出每段边坡占地面积，每段边坡占地面积之和即为边坡合理用地规模。单段边坡占地面积可按下列公式计算：

S＝L×[（H×θ）＋（M×n）＋P＋W]       （式1）

式中：S为 边坡占地面积，L为边坡长度，H 为平均坡高，θ为坡率（高宽比）中的宽值，即分母值，M为马道宽度，n为马道数量，P为 截（排）水沟宽度，W为围界至坡顶（脚）的距离。

经计算，该项目边坡合理用地规模测算值为15.823 3 hm2（表4）。

4.3 边坡节地定量分析结果

根据边坡占地计算结果，在自然放坡条件下，边坡合理用地规模测算值15.823 3 hm2，设计采用护脚墙等工程措施后用地面积13.103 7 hm2，节约用地2.719 6 hm2，节地幅度17.2%，节地效果明显，通过量化指标定量评价边坡用地规模是合理的。采用的节地评价方法量化参数易于获取，计算公式简单，测算结果可靠，能够对边坡用地节地程度做出定量评价。

5 结语

（1）在详细分析建设规模、自然条件的基础上，根据设计规范、技术标准，对边坡设计方案的合理性进行定性分析，重点评价边坡设计中与占地有关的参数取值是否符合相关规定。该方法能够对边坡用地节地水平做出定性評价。

（2）根据边坡用地挖填类型、高差等因素，在不采取工程措施，即自然放坡条件下，分段量化与边坡用地相关的边坡长度、高度、坡率值、马道宽度及设置数量、截（排）水沟宽度、围界至坡顶（脚）距离等构成要素，通过公式测算得出边坡合理用地规模，对比边坡设计用地面积，得到具体的节地规模。该方法采用量化指标，能够对边坡用地节地程度做出定量评价。

（3）实践案例表明，采取定性和定量分析相结合的节地评价方法能够科学合理地评价山区通用机场建设项目场外边坡用地节约集约用地水平。

参考文献/References

[1]中国民用航空局.中华人民共和国民用航空行业标准：通用机场建设规范：MH/T 5026-2012[S].北京：中国民用航空局，2012.

[2]中国民用航空局.中华人民共和国行业标准：民用机场高填方工程技术规范：MH/T 5035-2017[S].北京：中国民航出版社，2017.

[3]中国民用航空局.中华人民共和国行业标准：民用机场飞行区技术标准：MH 5001-2013[S].北京：中国民用航空局，2013.

[4]中国民用航空局.中华人民共和国行业标准：民用机场岩土工程设计规范：MH/T 5027-2013[S].北京：中国民航出版社，2013.

[5]中国民用航空局.中华人民共和国行业标准：民用机场排水设计规范：MH/T 5036-2017[S].北京：中国民航出版社，2017.

[6]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.中华人民共和国国家标准：建筑边坡工程技术规范：GB 50330-2013[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.

[7]中华人民共和国住房和城乡建设部.中华人民共和国行业标准：城乡建设用地竖向规划规范：CJJ 83-2016[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.