公路棄土場選址和設(shè)計原理綜述
時間:2022-06-07 05:09:00
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目前,高速公路建設(shè)快速發(fā)展,工程建設(shè)規(guī)模大,在工程建設(shè)中棄土場作為高速公路線外附屬工程,往往被業(yè)主、監(jiān)理、施工單位所忽視,特別是在山區(qū)高速公路建設(shè)中棄土場的位置和設(shè)計不當(dāng),給當(dāng)?shù)卣屠习傩樟粝轮T多隱患,造成較大損失。本文針對棄土場的選址和設(shè)計進(jìn)行了探討,總結(jié)了棄土場選址和設(shè)計過程中的一些經(jīng)驗。
1棄土場的選址原則
棄土場選址的綜合原則為安全、可行、科學(xué)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì),選擇一處合理的棄土場要綜合考慮以下各種因素,優(yōu)化各種方案,達(dá)到選址最佳棄土場的目的。
(1)選擇肚大口小的喇叭形位置,這樣可以減少防護(hù)工程數(shù)量,特別是擋渣墻的工程量,節(jié)約工程造價,也有利于棄土的穩(wěn)定[1、2]。
(2)選擇荒山或貧瘠土地,盡量少占耕地。土地類型和數(shù)量是決定征地費用的主要指標(biāo),土地較好或數(shù)量較多,征地費用較高,因此棄土場應(yīng)選擇荒山、貧瘠土地。
(3)避開陡坡、滑坡體以及極易產(chǎn)生工程滑坡或者誘使古滑坡復(fù)活的地段,避免出現(xiàn)單坡場地[2]。特殊情況下棄土場可以與高路堤或陡坡路堤綜合考慮設(shè)置,對高路堤或陡坡路堤進(jìn)行回填反壓,到達(dá)路堤穩(wěn)定和棄土場穩(wěn)定的雙重效果;棄土場也可以和路基排水綜合考慮,將取土場設(shè)置在需要通過涵洞排水的地段,即進(jìn)行填平處理,從而減少涵洞數(shù)量。
(4)避開特殊地段,減少拆遷或盡可能避開拆遷,以便征地工作的開展。比如林地、墓葬群、高壓電力網(wǎng)以及地表附著物較多或價值較高的土地等等,由于這些區(qū)域拆遷量大、拆遷難度大,不利于工程進(jìn)度,因此應(yīng)盡可能避開這些區(qū)域。
(5)選擇匯水面積較小的溝頭荒山地,這樣可以減少棄土場的排水溝和盲溝的工程量,減少造價,也有利于水土保持。
(6)避免在水源地、水庫上游設(shè)置棄土場,當(dāng)必須設(shè)置時,應(yīng)征得當(dāng)?shù)厮!h(huán)保部門的同意,并切實做好棄土場防護(hù)、排水設(shè)施,以免造成水土流失、水體污染。
(7)合理運(yùn)距,降低成本[3]。運(yùn)距是決定棄土運(yùn)輸單價的首要因素,運(yùn)距短可以節(jié)省工程造價,且施工方便,但運(yùn)距過短將影響路基后期運(yùn)營安全,結(jié)合景觀、生態(tài)建設(shè)的需要,應(yīng)盡量將棄土場布置在高速公路視野外,最長運(yùn)距不宜超過3km,平均運(yùn)距控制在1km以內(nèi)。
(8)結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)規(guī)劃和老百姓意愿??梢詫壨劣糜谔钛咛?、固河堤、修當(dāng)?shù)貦C(jī)耕道、修屋基等,盡可能變廢為寶,減少投資,增加社會效益。
(9)遠(yuǎn)離生活區(qū),運(yùn)輸棄土的臨時施工道路盡可能繞過村鎮(zhèn),減少施工期間對當(dāng)?shù)乩习傩丈钤斐蛇^多的干擾,如環(huán)境污染(粉塵、噪音)、道路破壞、交通堵塞等。
2棄土場設(shè)計
棄土場的設(shè)計要素主要有體面比和臨空面。棄土場的體面比h計算公式為:h=v/s(其中:h平均高度是棄土場的主要空間幾何特征值。)一般來說,h越大,棄土場的經(jīng)濟(jì)性越強(qiáng);在所占土地面積一定的情況下,h越大棄土越多;在棄土總量確定的情況下,h越大則占地越少,對原有自然環(huán)境的破壞程度也越小;但h太大則不利于棄土場自身的穩(wěn)定,也會導(dǎo)致相關(guān)防護(hù)工程量的增大。一般情況下體面比h以8~15m為宜,h過小則意味著棄土場占地過多,應(yīng)考慮選擇新棄土場[2、4]。棄土場的臨空面對于棄土場穩(wěn)定安全來說至關(guān)重要,臨空面寬度和臨空面高度是棄土場對自然環(huán)境破壞的數(shù)值反映。因此選擇棄土場位置時應(yīng)注意臨空面背向公路和生活區(qū),降低安全隱患,避免影響景觀,過度破壞生態(tài)。
(1)當(dāng)棄土場自然地面橫坡大于15%時,應(yīng)對棄土場進(jìn)行穩(wěn)定性分析,并采取相應(yīng)的處理措施,比如在原地面開挖臺階,自下而上分層填筑,并攤平碾壓,頂面層可不進(jìn)行壓實。
(2)當(dāng)棄土堆放高度大于8m時,應(yīng)在8m處設(shè)邊坡平臺,平臺寬度2~3m,第一級邊坡坡率宜采用1∶1.5,第二級邊坡坡率宜小于1∶1.5,頂面層設(shè)置不小于6%的排水坡;坡面要進(jìn)行綠化,以防止雨水沖刷造成水土流失。
(3)棄土場周圍應(yīng)設(shè)置完善的截、排水設(shè)施,將地表水引排至棄土場外,防止周邊匯水直接沖刷棄土場;棄土場內(nèi)設(shè)置橫向排水,快速排除場內(nèi)積水;坡底排水溝與地方排水水溝要接順。
(4)棄土場必須先做好臨時排水、支擋等必要防護(hù)工程方可棄土,比如說盲溝、擋渣墻。
3工程實例
以貴州省惠水至興仁高速公路建設(shè)中選擇的棄土場進(jìn)行分析。圖1、圖2所示的棄土場是一個典型的肚大口小的喇叭形棄土場,該棄土場棄土量大,擋渣墻的工程量少;根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)勘查,該處地質(zhì)較好,不是滑坡體和古滑坡地段,棄土后不會誘發(fā)工程滑坡;地面的附著物較少,經(jīng)濟(jì)作物少,拆遷量小,征拆費用低;棄土場周邊的匯水面積較小,排水工程量不大;綜合考慮運(yùn)距等其他因素,該處是比較合理的棄土場。
4結(jié)束語
棄土場選址和設(shè)計是一個綜合性強(qiáng)的工作,既要考慮多棄土,又要考慮減少征地費用和工程防護(hù)費用,也要兼顧群眾利益。只有綜合考慮棄方量、運(yùn)距、征地費用、工程防護(hù)費用、生態(tài)恢復(fù)以及排水等等因素后,才能選擇和設(shè)計出較合理的棄土場方案。