創(chuàng)新設(shè)計(jì)建設(shè)理念精心打造示范工程(張曉燕

1、.創(chuàng)新設(shè)計(jì)建設(shè)理念 精心打造示范工程張曉燕四川省交通廳【摘要】四川省九寨-黃龍機(jī)場(chǎng)至九寨溝公路(簡(jiǎn)稱川九公路)改建工程于2002年10月開工建設(shè)，2003年9月與九寨-黃龍機(jī)場(chǎng)同時(shí)完工，投入運(yùn)營(yíng)。本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中按照交通部“安全、舒適、環(huán)保、示范”的總體要求，借鑒國內(nèi)外山區(qū)公路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，通過實(shí)踐與創(chuàng)新，提出“順應(yīng)地形采用靈活的路線平縱面技術(shù)指標(biāo)、多種措施并舉徹底根治路基病害、邊坡加固與生態(tài)防護(hù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)道路安全與環(huán)保的統(tǒng)一”，改變了原路標(biāo)準(zhǔn)低、抗災(zāi)能力弱、與九寨溝世界自然文化遺產(chǎn)地位不相稱的舊貌，體現(xiàn)了“以人為本、可持續(xù)發(fā)展”的理念。本文介紹了川九公路的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)特色，提出了對(duì)山區(qū)旅游公路

2、設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，供同行們參考。1工程概述1.1建設(shè)背景四川省九寨-黃龍機(jī)場(chǎng)至九寨溝公路是四川省規(guī)劃的重要旅游干線公路之一。川九公路連接四川省旅游資源最豐富的地區(qū)，有被譽(yù)為“童話世界”的世界自然遺產(chǎn)九寨溝風(fēng)景區(qū)，“人間瑤池”的世界自然遺產(chǎn)黃龍風(fēng)景區(qū)，是九寨-黃龍機(jī)場(chǎng)通往九寨溝風(fēng)景區(qū)和九寨天堂國際會(huì)議中心的唯一通道，是世界看中國、全國看四川的一個(gè)重要窗口。1.2地形地貌與氣候氣象條件 路線走向大致呈南北向，地形南高北低，最高海拔3500米，最低海拔1995米，相對(duì)高差1505米。起點(diǎn)川主寺至弓杠嶺段屬岷江流域，為嶺谷緩坡地形，地形平坦開闊。弓杠嶺到九寨溝口段屬沱江支流白河流域，為高山深切河谷地形，岸坡

3、較陡，多數(shù)為直立懸崖陡壁，局部為寬緩河谷階地。其中甘海子一帶屬堰塞湖，湖面高程2640米，長(zhǎng)約2公里，寬近1公里。 路線經(jīng)過地區(qū)全年降雨量偏少，比較干燥，干濕季分明。境內(nèi)地形相對(duì)高差較大，氣候垂直分帶明顯，高山有凍害。年平均降雨量為634729毫米，全年降雨量集中在59月。積雪及冰凍期為當(dāng)年11月底到次年3月初，積雪一般厚0.20.4米；季節(jié)性凍土深度達(dá)6070厘米。1.3原有公路技術(shù)狀況原有公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏低，路基病害較突出，路面破壞較為嚴(yán)重，排水沒有形成系統(tǒng)，交通工程設(shè)施不配套；沿線海拔較高、地形地質(zhì)條件復(fù)雜，路塹邊坡、特別是九道拐至溝口段高陡邊坡不斷發(fā)生碎落、坍塌及滑坡，損壞沿線植被，植物

4、難以自然生長(zhǎng)，沿線生態(tài)環(huán)境十分脆弱。這些因素時(shí)常造成公路斷道、影響行車安全，公路抗災(zāi)能力較差，道路通行能力不足，公路與沿線自然風(fēng)景不協(xié)調(diào)，公路服務(wù)水平與九寨溝被聯(lián)合國確認(rèn)為世界自然文化遺產(chǎn)的地位極不相稱?，F(xiàn)有公路路基寬度小于8.5米的路段長(zhǎng)度約47公里，占全長(zhǎng)的55%；弓杠嶺關(guān)門子及九道拐等地形困難地段技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到二級(jí)公路，長(zhǎng)度約28公里，占全長(zhǎng)的33%；全線路塹邊坡發(fā)生局部坍塌失穩(wěn)和存在整體失穩(wěn)隱患的段落共25段、長(zhǎng)度2730米。1.4采用設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和主要工程規(guī)模川九公路全長(zhǎng)94.14公里，由九寨-黃龍機(jī)場(chǎng)專用線(新建5.54公里)和川主寺至九寨溝公路(改建88.6公里)組成，按照山嶺區(qū)

5、二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，計(jì)算行車速度40公里小時(shí)；路基寬度8.5米(部分路段拓寬為1012米)；橋涵與路基同寬；設(shè)置完善的交通安全設(shè)施、必要的管理設(shè)施和旅游服務(wù)設(shè)施。2 總體設(shè)計(jì)2.1總體設(shè)計(jì)原則川九公路是九寨-黃龍機(jī)場(chǎng)通往九寨溝的重要旅游公路，服務(wù)的主要對(duì)象是去九寨溝、黃龍觀賞著名自然風(fēng)光的旅游者。項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)遵循“以人為本”的指導(dǎo)思想，使游客安全舒適、公路路容景觀及大自然風(fēng)光景致三者有機(jī)地結(jié)合，相互協(xié)調(diào)配合，營(yíng)造“車在路上行、人在畫中游”的優(yōu)美道路交通環(huán)境。堅(jiān)持以 “安全、舒適、環(huán)保、示范” 的總體設(shè)計(jì)原則，指導(dǎo)本項(xiàng)目的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工，并通過施工現(xiàn)場(chǎng)信息反饋、不斷完善設(shè)計(jì)。2.1.1安全原則將道

6、路安全設(shè)計(jì)放在首要位置，采取必要和綜合處理措施，保證結(jié)構(gòu)物的安全穩(wěn)定；盡可能提高路線平縱面設(shè)計(jì)指標(biāo)，設(shè)置必要的交通安全設(shè)施，減少道路安全隱患。2.1.2舒適原則盡最大可能采用以曲線替代直線，加長(zhǎng)緩和曲線長(zhǎng)度，加大曲線比例，注重平縱面配合，力求線形的連續(xù)性、流暢性及公路景觀的協(xié)調(diào)性；提高路面等級(jí)和平整度，減少行車顛簸, 最大限度地為乘客提供行車的舒適性。2.1.3環(huán)保原則盡可能減小對(duì)自然環(huán)境的破壞就是最大的保護(hù)?；謴?fù)自然植被、掩蓋人工和施工的痕跡，將環(huán)保理念貫穿于設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)全過程，最大限度地保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)原貌，使道路交通環(huán)境與沿線自然風(fēng)景相協(xié)調(diào)。2.1.4示范原則按照“安全、舒適、環(huán)?！痹?/p>

7、則，通過“精心設(shè)計(jì)、精心施工、科學(xué)養(yǎng)護(hù)”，最終達(dá)到公路與自然風(fēng)景協(xié)調(diào)，對(duì)風(fēng)景區(qū)乃至山嶺區(qū)公路的建設(shè)起示范作用；并通過這項(xiàng)示范工程，積極探索交通與環(huán)境保護(hù)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。2.2環(huán)保優(yōu)先的分段建設(shè)方案根據(jù)原有公路的特點(diǎn)和路況，可分5段分別采取不同的改建方案。2.2.1九黃機(jī)場(chǎng)專用線（5.5公里）該段是由九黃機(jī)場(chǎng)至九寨溝方向的專用連接線，為高山灌木生態(tài)區(qū)域，按二級(jí)公路8.5米路基寬度新建。2.2.2川主寺至弓杠嶺段（33.1公里）該段為高山河谷生態(tài)和高山草甸生態(tài)區(qū)域。原路地形條件較好，路線平縱面指標(biāo)較高，基本符合二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)；改建設(shè)計(jì)時(shí)，平面上擬合原路中線，縱面上擬合原路坡度，盡可能利用原路。

8、原路路基寬度約8.5米，主要是完善路基排水系統(tǒng)和進(jìn)行坡面綠化。2.2.3弓杠嶺至樟扎段（46.3公里）該段為森林生態(tài)、高山湖泊及沼澤生態(tài)、森林生態(tài)向干旱河谷生態(tài)過渡區(qū)域。原路路基寬度7.5米，地形地質(zhì)條件較復(fù)雜，平縱面指標(biāo)高低不一，路塹邊坡病害較突出，路況相對(duì)較差，為改建設(shè)計(jì)的重點(diǎn)地段。根據(jù)原路技術(shù)指標(biāo)現(xiàn)狀，在弓杠嶺、關(guān)門子及九道拐等3個(gè)平縱面指標(biāo)較低的路段，達(dá)吉寺至永竹工程艱巨段個(gè)別技術(shù)指標(biāo)按三級(jí)公路線形標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)地形，避開內(nèi)側(cè)高陡邊坡；采取多種擋防措施綜合處治原路邊坡病害。2.2.4樟扎至九寨溝溝口段（6.1公里）屬城鎮(zhèn)生態(tài)區(qū)域。原路路線平縱面符合二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度12.0米，水泥砼路面

9、。該段為利用原路段，設(shè)計(jì)重點(diǎn)是高陡不穩(wěn)定邊坡病害的綜合處治及破損路面的修補(bǔ)。2.2.5溝口至龍康橋延伸段（3.1公里）屬城鎮(zhèn)生態(tài)區(qū)域。原路路基寬度7.5米，瀝青表處路面。本段路基需拓寬路線為12米，路線布設(shè)受左側(cè)高陡邊坡及右側(cè)賓館、酒店控制，盡量減少拆遷，平縱面指標(biāo)滿足二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)。3川九公路的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)特色3.1本著“順應(yīng)地形、確保安全、保護(hù)環(huán)境”的原則，靈活采用路線平縱面技術(shù)指標(biāo)3.1.1配合自然地理?xiàng)l件，靈活地應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)，最大限度地保護(hù)環(huán)境（1）地形較好地段提高設(shè)計(jì)指標(biāo)川主寺至弓杠嶺段，地形條件較好，原有公路平縱面指標(biāo)較高，分段采用提高的設(shè)計(jì)行車速度進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）地形困難地段適當(dāng)

10、降低路線技術(shù)指標(biāo)弓杠嶺下山段、關(guān)門子及九道拐等地形特別困難的地段，平縱面指標(biāo)按運(yùn)行車速進(jìn)行控制。（3）外移線位避開高陡病害邊坡根據(jù)原路既有線形、地形、地質(zhì)、邊坡病害及植被覆蓋情況，因地制宜地確定路基加寬方向，有條件的地段外移線位，最大限度保持原有邊坡的穩(wěn)定。3.1.2調(diào)整交通事故多發(fā)地段路線平縱面線形組合方式及橫斷面寬度，提高行車安全性（1）改移路線原路技術(shù)指標(biāo)低、平面線形較差、地形條件較好的交通事故多發(fā)地段，通過改移路線提高設(shè)計(jì)指標(biāo)。（2）消除縱面“暗凹”原路縱面起伏大形成“暗凹”不良線形的地段，通過調(diào)整和優(yōu)化縱面，消除“暗凹”和行車安全隱患。（3）積雪結(jié)冰地段的路基加寬及調(diào)勻縱坡路面積雪結(jié)

11、冰較嚴(yán)重、平縱指標(biāo)較差的地段，路基適當(dāng)加寬并減小縱坡，改善行車安全性。3.1.3結(jié)合原路線形與地形條件，優(yōu)化線形設(shè)計(jì)，改善線形與環(huán)境的協(xié)調(diào)性和舒適性（1）圓順的多圓卵形線形配合地形，較多地采用圓順的卵型或多圓卵型曲線，消除同向平曲線之間的夾直線，線形連續(xù)流暢。（2）順應(yīng)地形的連續(xù)S形線形順應(yīng)地形，大量地采用連續(xù)的S形線形，消除反向平曲線之間的短夾直線，提高線形的流暢性及與環(huán)境的協(xié)調(diào)性。（3）合理的超高加寬漸變方式采用合理的平曲線超高、加寬及其漸變方式，使視覺連續(xù)和路容增輝，提升線形的行車質(zhì)量和舒適性。3.2多種措施并舉，徹底根治路基病害，實(shí)現(xiàn)安全與環(huán)保的統(tǒng)一（1）削坡綠化處治邊坡坍塌碎落植被較

12、差、地形平緩的地段采取削坡綠化處治坍塌碎落病害，盡量放緩邊坡而較經(jīng)濟(jì)地利用植物進(jìn)行生態(tài)防護(hù)。（2）矮墻加削坡綠化處治邊坡坍塌碎落植被較好、地形較陡的地段采取矮墻加削坡綠化處治坍塌碎落病害，盡可能減少和避免邊坡開挖及對(duì)植被的破壞。（3）攔渣墻及落石槽被動(dòng)攔擋邊坡碎落坡頂植被較好不容許削坡、坡腳寬度有富余寬度的地段采用攔渣墻及落石槽處治碎落病害。（4）鐵絲網(wǎng)防護(hù)處治坡面病害對(duì)陡崖下范圍較大的崩坡積松散碎塊石土質(zhì)坡面病害，當(dāng)坡度較緩時(shí)采用鐵絲網(wǎng)防護(hù)與綠化處治。（5）主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)處治坡面溜坍對(duì)陡崖下范圍較大的崩坡積松散碎塊石土質(zhì)坡面病害，當(dāng)坡度較陡時(shí)采用主動(dòng)網(wǎng)防護(hù)與綠化處治。（6）豎梁錨桿加固處治不穩(wěn)定

13、高陡邊坡對(duì)溝口段不穩(wěn)定高陡邊坡，通過框架錨桿、框架錨索、矮墻加削坡及棚洞等多方案比較優(yōu)選，采用豎梁錨桿加固處治。（7）矩形邊溝加設(shè)多孔蓋板矩形邊溝加設(shè)蓋板防止車輪卡陷，并達(dá)到平面寬度增寬的感覺；蓋板上預(yù)留孔洞排泄雨水。（8）清理整治白河河道對(duì)河道狹窄、堵塞嚴(yán)重、危及路基及其擋防工程的安全的個(gè)別河段，進(jìn)行河道清理和整治。3.3借鑒與創(chuàng)新并重，探索邊坡防護(hù)的新型式（1）仿木排樁防護(hù)綠化坡面借鑒梯田在水土保持方面的原理，應(yīng)用仿木排樁新型防護(hù)綠化形式，防護(hù)穩(wěn)固邊坡，減少地表水沖刷。（2）階梯欄柵防護(hù)綠化坡面引進(jìn)國外先進(jìn)環(huán)保技術(shù)，應(yīng)用階梯欄柵新型防護(hù)綠化形式，使坡面防護(hù)、綠化及環(huán)境美化有機(jī)地結(jié)合。（3）

14、花池墻防護(hù)綠化邊坡創(chuàng)造性地采用花池墻防護(hù)邊坡，波形擋土板沿坡面階梯設(shè)置，在內(nèi)波谷內(nèi)填土綠化，防止坡面水土流失及碎落病害，美化公路路容。3.4減少人工構(gòu)造痕跡，使公路融入大自然（1）配合地形的緩邊坡植被較差、地形平坦地段的路基填挖邊坡盡可能放緩，既與周圍環(huán)境配合協(xié)調(diào)，又便于直接采用植物生態(tài)防護(hù)。（2）貼切自然的圓滑坡面為保證公路融合到自然環(huán)境中去，對(duì)路塹挖方邊坡采用圓滑的曲線順適連接上下坡面及原地面進(jìn)行坡面修整。（3）盡量減少人工擋防工程植被生長(zhǎng)較差地段一般采取削坡綠化處理，既避免人工痕跡突出的路塹擋防結(jié)構(gòu)，又節(jié)省工程造價(jià)。（4）減少生硬高大的擋防結(jié)構(gòu)植被生長(zhǎng)較好的地段必須設(shè)置路塹墻時(shí)，盡量采用

15、矮路塹墻，減小生硬高大的擋土墻與路容景觀的不協(xié)調(diào)性。（5）與路容配合協(xié)調(diào)的土質(zhì)碟形邊溝配合寬敞的填挖方邊坡，較多地采用工程數(shù)量節(jié)省的土質(zhì)碟形邊溝，通過綠化植草與邊坡和自然環(huán)境融為一體。3.5因地制宜采用多種種植措施，全面恢復(fù)植被（1）直接種植對(duì)于坡度緩于11.5的填方和挖方邊坡，采用直接種植灌木和植草進(jìn)行生態(tài)防護(hù)綠化。（2）三維植被網(wǎng)種植對(duì)于坡度緩于11的土質(zhì)挖方邊坡，采取鋪掛三維植被網(wǎng)的措施種植灌木和植草，進(jìn)行生態(tài)防護(hù)綠化。（3）鐵絲網(wǎng)加固三維植被網(wǎng)種植坡度陡于11的高陡土質(zhì)挖方邊坡，采取鋪掛鐵絲網(wǎng)加固三維植被網(wǎng)的措施種植綠化，進(jìn)行生態(tài)防護(hù)綠化，并對(duì)邊坡平臺(tái)靈活點(diǎn)種灌木。（4）主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)加三

16、維植被網(wǎng)種植坡度陡于11、存在淺層溜坍病害的坡面，采用主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)加三維植被網(wǎng)的措施種植綠化，進(jìn)行生態(tài)防護(hù)綠化。（5）拱形骨架護(hù)坡種植坡度陡于12采用拱形骨架防護(hù)的較高填方邊坡，在骨架間的空格內(nèi)液壓噴播植草及在邊坡平臺(tái)上種草籽綠化。3.6強(qiáng)化個(gè)性化設(shè)計(jì)，形成舒適的路容景觀（1）回頭曲線及上下線間的坡面修飾發(fā)掘設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)工程，對(duì)回頭曲線內(nèi)側(cè)及其上下線之間的坡面，結(jié)合行車視距的切除進(jìn)行置石造景，零星堆碼較大的片塊石，遂成雅趣，同時(shí)又避免車輛駛?cè)?。?）人工構(gòu)造物的植物掩飾設(shè)置有路塹墻和圬工邊溝的地段，在與路肩之間有條件時(shí)，盡量預(yù)留一定寬度，通過種植灌木綠化掩飾人工構(gòu)造物。（3）路塹擋防結(jié)構(gòu)立面線形的

17、改善路塹擋防結(jié)構(gòu)高度變化時(shí)，采用曲線形或階梯形順適自然地漸變過渡，避免出現(xiàn)突變和較大錯(cuò)臺(tái)。（4）路塹擋防結(jié)構(gòu)的端部細(xì)節(jié)處理路塹擋防結(jié)構(gòu)采用折向坡內(nèi)的曲線形端頭與低矮的挖方或填方邊坡銜接，并通過種植灌木加以掩飾，避免突變厚大的端頭暴露在視線內(nèi)。（5）取土坑的回填種植綠化緊鄰路側(cè)及在公路行車視線之內(nèi)的原有取土坑，利用路基廢棄土回填成緩坡，采用植草和移植灌木綠化。（6）坡面點(diǎn)綴自然的孤石在清理和削除的路基邊坡上，配合全坡面的綠化，有意保留穩(wěn)定可靠的孤石，自然協(xié)調(diào)、別具一格。3.7 適應(yīng)景觀的差異性，向游客展現(xiàn)自然景觀（1）近景好的“露”對(duì)公路附近較好的草原近景和水景觀，使其顯露，僅在路基范圍內(nèi)種植花

18、草，不植灌木避免遮擋。（2）遠(yuǎn)景好的“透”佳則收之，對(duì)遠(yuǎn)處優(yōu)美的雪山、叢林風(fēng)景，讓其通透，不種植高大的喬木避免阻隔，必要時(shí)對(duì)阻擋的障礙物進(jìn)行清除。（3）景色不好的 “封”俗則屏之，對(duì)不好的景色進(jìn)行封蔽，通過種植喬木和灌木予以掩蔽，遮擋不良視覺的物體。（4）景色不好又無法“封”的則“誘”開視線。合理應(yīng)用借景和障景關(guān)系，對(duì)不好而又無法屏封的景色進(jìn)行誘導(dǎo)，利用茂密顯露的植物誘開視線。3.8以風(fēng)格各異的家裝工藝裝飾路塹擋土墻，豐富路容景觀（1）配合環(huán)境色彩的飾面對(duì)原有擋土墻面，配合環(huán)境色彩，采用仿文化石、漂流石、細(xì)卵石、銹板石、片巖等多種材料飾面，形成天然的巖石外表，變化貼近地方藏羌文化特色。（2）丁

19、順多變的鑲面新建擋土墻面，利用砌塊的丁順相間關(guān)系，采用全丁、全順、一丁一順、兩丁兩順等多種鑲面工藝，上下對(duì)齊，形態(tài)各異。（3）凸凹相間的鑲面圖案新建擋土墻面，通過對(duì)部分砌塊的凸凹鑲面工藝，組成菱形、方形、曲線形、卵形、V字形、牛頭形等各種圖案，在均勻一致中呈現(xiàn)多變。（4）砌塊表面圖案新建擋土墻面，通過對(duì)部分砌塊的表面鑲?cè)肼咽?、片石等不同材質(zhì)，組成各種優(yōu)美圖案。（5）臺(tái)階形鑲面對(duì)部分新建擋土墻，按照面坡坡度砌成臺(tái)階形鑲面，構(gòu)成線條均勻整齊、線形連續(xù)流暢的墻面外觀。3.9設(shè)置與旅游功能相匹配的交通工程設(shè)施，體現(xiàn)旅游公路特色方便休憩和賞景的觀景臺(tái)及停車港灣在村落集中和景觀優(yōu)美的路段設(shè)置4處觀景臺(tái)及其

20、停車港灣設(shè)施，方便旅客休息和觀賞景色。引導(dǎo)旅游興致的景觀區(qū)域標(biāo)志配合沿線分區(qū)明確、豐富多彩的自然景色，設(shè)置帶有典型風(fēng)光彩色照片的景觀區(qū)域指示標(biāo)志，激發(fā)旅游觀景興致，引導(dǎo)旅客進(jìn)入九寨溝風(fēng)景區(qū)的情趣。便于旅游識(shí)別的指示標(biāo)志結(jié)合旅游道路的特點(diǎn)，設(shè)置觀景臺(tái)預(yù)告、觀景臺(tái)指示及旅游指路等具有旅游特色的標(biāo)志類型。方便觀景的形式多樣的防護(hù)欄對(duì)于高山灌木生態(tài)區(qū)的九黃機(jī)場(chǎng)專用線及高山森林生態(tài)區(qū)，地形陡峻，僅有眺望遠(yuǎn)景，采用傳統(tǒng)的波形梁護(hù)攔，并于波形梁下側(cè)加設(shè)方管橫梁。對(duì)于高山草甸及河谷生態(tài)區(qū)，地勢(shì)平緩，視野開闊，采用通透性較好的梁柱式護(hù)攔，遠(yuǎn)觀雪山和森林，近賞草原和水景。對(duì)于高山森林及河谷生態(tài)區(qū)的風(fēng)景優(yōu)美地段，為與周圍環(huán)境配合自然，采用鋼背仿木護(hù)攔。4對(duì)山區(qū)旅游公路設(shè)計(jì)理念的探討4.1用“以人為本和可持續(xù)發(fā)展”的觀念，更新公路設(shè)計(jì)理念 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通條件的改善，人民生活水平的不斷提高，在滿足公路基本使用功能的前提下，需要豐富和延伸公路的文化、