公路的建设会占用大量的土地,而我国公路建设事业正处于旺盛时期,如何在设计和施工过程中实现对土地资源的集约节约利用,提高土地利用效率,对于解决我国耕地面积不断减小的突出问题,实现社会和经济可持续发展有着重要意义.下面笔者简要从公路工程设计和施工方面探讨节地方法.

1. 公路设计阶段节地方法

公路工程设计人员从设计阶段就应遵循节地这一原则:选定最佳路线方案,控制土地总量,在已确定的控制节点间进行公路的连接,实现公路预期经济社会效益的同时减少土地占用量.设计阶段主要从以下几个方面做到节地.

1..1 路线设计及选择

公路路线设计及选择时,应尽可能地利用荒坡、荒地、滩涂等荒芜土地,而少占耕地、果园,通常线路选择时的侧重点会根据地形地貌条件的不同而改变.

如对于山区的公路,在路线方案拟订的过程中,一般主要考虑了地质灾害的可治性及治理论文范文等,而忽略了保护耕地资源,增加了工程中的耕地占用量,此外,山区耕地原本多呈块状、条状或不规则状分布,公路的出现会造成耕地破碎化、耕地质量降低等问题.所以在路线选择时,要充分顺应地形、地貌,确保山体平衡体系不被破坏,避免大挖大填,加强桥梁隧道的设计,使路线与周围环境融为一体.

平原地区的地质条件比山区好,并且大部分的耕地也是分布在平原地区,修建公路必将占用大量耕地.所以设计路线时应特别注意对土地尤其是耕地资源的影响.在路线的控制节点确定之后,应进行综合比较,尽量选择最短的路线连接控制节点,可将避开高产良田作为设计线路的重要因素,尽量选择荒地或低产田通过,节约耕地良田.

1..2 构造物桥梁隧道设计

(1)以桥代路.当路堤较高时(如路堤高度大于5m),按一般填土路堤1∶1.5边坡坡率计算,路堤占地面积将是桥梁占地面积的2倍以上.合理地以桥代路可达到减少取、弃土场地、节约土地资源、减少生态环境破坏的目的.但高填土需大量挖压土地,造桥需大量资金,所以还应进行技术上、经济上的比较,来确定合理的路、桥分界高度.

(2)以隧代路.当公路经过山区,选线时如果采用避绕的方案会增加公路长度,从而加大土地占地量,降低公路的运输效率.以隧代路可缩短公路长度,减少对原有地貌的破坏,降低土地占有面积,提高公路的运输效率.公路隧道建设应在深入调查、掌握气候、环境对隧道内路面结构影响的基础上,通过调研、现场观测、室内外实验及理论分析,结合新材料、新工艺、新技术等的应用研究,选择适当的隧道路面结构施工工艺,降低成本,提高隧道使用性能、使用寿命及服务水平,提高公路隧道的综合效益.

(3)互通立交设施设计.互通立交设施是公路工程中的占用土地较多的设施,其占用土地多、工程规模大,必须加强方案比选,设计时将占地指标作为一项重要指标来对待.互通立交节地既要尽可能减少直接占用土地数量,同时还要减少对土地的条块分割,避免使土地成为利用率不高的劣质地.设计人员应掌握各种互通立交形式的特点,根据实际情况合理的选择立交形式以减少占地,如高速公路与一级公路相交时,可采用双喇叭立交,与二级公路相交时,宜采用喇叭立交,两条公路相交时,宜采用直连式立交或混合式立交,部分交通量较小的左转匝道可采用设计速度低的半直连式或环形匝道,以减少占地.

2. 公路施工节地方法

建设施工阶段是公路实现节约集约用地的重要阶段.在建设施工时,可以根据当地实际情况,在满足公路建设技术要求的同时,采取各种技术性更强的手段和措施,实现对当地土地资源的节约集约利用.

2..1 合理控制路基高度

路基高度是公路设计的一项重要指标,其对于公路造价、安全、环保等方面都有非常大的影响,若路基过高,会增加工程的规模、难度和造价,并且加大了土地资源的占用,加剧了水土流失.据测算,双向四车道公路的路基平均每下降1m,每千米就会节约近5亩的永久性占地.欧美国家公路路基平均高度在0.5m～1.0m,而我国平原地区公路的路基平均高度在3.0m～3.8m,所以我国公路路基高度普遍偏高,为达到公路节地的目的,就必须对路基高度进行合理的控制.

(1)设置适当的构造物间距和净空.公路通道的设置应该明确其功能,既要满足交通的基本要求,又要避免设置过高而抬高路基整体高度.通道设置数量应根据当地的水文、路网分布密度以及人口分布密度来设置通道数量,可利用相邻通道、桥梁的,就尽量合并利用.对于构造物的净空,应结合路线地区的地质、水文等情况,按照公路工程技术标准进行合理设置.

(2)认真比选方案,合理设计纵坡.设计纵坡时,应根据各控制点高程合理选择坡度和坡长.若工程量不大,纵坡较小时,可适当放大纵坡长度,反之,纵坡长度可适当减少.

(3)做好预测与调查,合理规划道路.对被交叉道路交通量做详细的调查和预测,合理布置分离式立交和通道.与地方政府协商,对原有道路过密地段,进行适当合并、改路,重新调整原有乡村的行政分界和土地分界,避免耕地穿越公路,以减少通道数量.

(4)合理设计被交叉道路底面标高.若分离式立交桥以及通道上跨地方道路,则可采取下挖地方道路的方法.以降低桥面标高和通道顶标高,从而大大降低了路基填土高度.

(5)采用主线下穿方式.采用主线下穿,被交路上跨的方式可以降低路基高度,因此在条件许可的地方,应该采取主线下穿的方式.

2..2 合理选择路基填筑材料

采用粉煤灰和隧道弃石填筑路基已成为公路建设中的重要考虑因素.尤其是粉煤灰路堤应用最为广泛,在软土地基路段可充分利用其轻质的特点,减轻软土地基的附加应力,增强路堤的稳定性,减少总沉降.如:每修建100km高速公路,路基取土将要用地大约600公顷.而我国工业剩余粉煤灰总量很大,堆积还会大量占地,如果能在修建公路时使用,既可减少堆积占地,还可减少路基取土用地和防治环境污染.

2..3 土源土场选取

公路取土场设计应从土地资源的合理利用出发,严格执行“全面规划、合理布局、综合治理”的方针,着重考虑土方工程质量的要求、工程造价的节省以及工程进度的条件.

对于沿线取土场的设置,要以少占农田、深挖窄取和有利排水为基本原则,并使其与周围的景观协调一致,还应有平整的底部.在地面横坡小于1∶10的用土量较少的平坦地区,可在沿线两侧设取土场,并结合路基排水和农田灌溉,使之起到边沟的排水作用.农业或养路需要利用取土场做蓄水池时,可将取土深度适当加大,但注意不要影响路基稳定.

3. 结语

公路建设是一项复杂而繁琐的过程,要求设计及施工人员始终贯彻节地的思想,从每一个环节上严把节地关,合理地利用各种技术手段,减少对土地尤其是耕地资源的占用.

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