西北国道绿色公路应用方案研究

0 引言

国道310线尖扎至共和段所处西北地区地形变化大，切割强烈；地形岩性组合复杂，风化层厚，产状多变，局部顺层边坡，覆盖土层较厚；不良地质以岩溶、危岩、岩堆、土质滑塌为主；项目区地壳活动较强，地震烈度高。沿线可用耕地、经济林地较少，土地资源珍贵。路线经过黄河谷地，为当地重要的农业地带，为地方百姓主要经济来源，沿线土地资源极其宝贵[1]。

本文以此项目为依托，对西北地区国道开展土地节约、水土资源保护、提高复垦成效，建设区域绿色公路标杆工程实施方案展开研究，有利于推动树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，对践行青海省“生态立省”发展思路，实现资源节约、能效提高、污染控制、环境保护的绿色公路建设目标具有重要意义。

1 项目概况

1.1 技术要求

根据研究报告及初步设计文件，考虑本项目在国家和青海省公路网中的地位、功能、作用、及沿线地形条件和交通量预测结果，尖扎至牙什尕段路线全长约22.249 km，采用二级公路标准，设计速度釆用60 km/h，路基宽度为12.0 m，桥涵设计荷载采用公路—Ⅰ级；其中，路线经过群科新区段，按照新区道路规划，采用城市道路技术标准建设，路基宽度为25.0 m，桥涵设计荷载釆用城—A级。牙什尕至共和段推荐路线全长147.108 km，为一级公路，设计速度采80 km/h，整体式路基宽度采用25.5 m，分离式路基宽度采用12.75 m，桥涵设计荷载采用公路—Ⅰ级。路段权限航道通航等级为六级；地震动峰值加速度为0.10 g和0.15 g。

1.2 工程特点

根据《国家公路网规划(2013-2030年)》，国道310线在青海境内的主要控制点为大河家(甘青界)、尖扎、贵德、共和。是东连甘肃，西接青海中东部地区的一条重要的东西横向大通道。项目沿线地形地质条件复杂，区域不良地质发育，对工程建设运营安全影响大。项目区地形变化大，切割强烈；地形岩性组合复杂，风化层厚，产状多变，局部顺层边坡，覆盖土层较厚；不良地质以岩溶、危岩、岩堆、土质滑塌为主；项目区地壳活动较强，地震烈度高。本项目工程地质条件总体评价较差，工程自身结构安全、施工安全、运营安全不容忽视。建设绿色公路实施方案主要面临以下难题。

1)工程规模大、桥隧比高，工程弃渣多，运营期通风照明能耗高。

2)沿线农田稀少，土地资源珍贵，耕地保护任务重。

3)区域资源优势明显，沿线环境秀美，公路建设生态环保要求高。

鉴于此，项目建设需与沿线旅游资源、人文、自然景观和谐融合，实现山区高等级公路与自然环境、人文环境和谐共存，将本项目建设成为一条具有青海地域特色的绿色公路典型示范工程意义重大[2-5]。

2 绿色公路方案设计

项目绿色公路方案的主要目标是围绕国道310线尖扎至共和段公路的工程特征，以及青海省依托本项目建设绿色公路的现实需求，以实现项目全寿命周期范围内“三低一高”为总目标，通过制度创新、管理创新、技术创新，把绿色公路新理念、新技术、新工艺、新方法贯穿到项目规划、设计、施工、运营、维护等寿命周期全过程，减少能源消耗、优化用能结构、提高用能效率、降低碳排放，把国道310线尖扎至共和段公路打造成“资源节约、环境友好、安全耐久、服务智能、技术先进”的现代化绿色循环低碳公路。根据绿色公路理念，主要设计统筹方案如下。

2.1 集约利用通道资源和原有设施，绿色选线

牙什尕至共和起始段路线通过左半幅利用原有阿李二级公路，新建右半幅，降低了工程造价，减少了对土地资源的占用。本段通过利用老路约6.7 km，利用老桥1 312 m/6座，其中包括黄河桥578 m/1座，减少土石方115万方，减少防护工程7.21万平方，减少用地296.85亩。充分利用老路现有道路资源，利用和改移标志标牌66块，利用和改移波形梁护栏12 642 m2。

2.2 高效利用土地资源，零弃方、少借方

全线边坡挖方和隧道弃渣较多，弃方量较大。根据全线土石方合理调配利用的原则进行调配，设计中“就近利用、统筹调配”指导原则。路线方案的布设避免“大填大挖”，着力追求“小填小挖”的平衡。根据全线土石方情况，适当调整桥隧规模，充分利用挖方和隧道洞渣等。对于弃方，除路基填方以及互通服务区、停车区等场平区消化部分弃方外，可以寻找合适的位置(山沟、山谷及路基下方)，对其进行整平造地，消化弃方，变废为宝。项目区隧道群段开挖隧道洞渣和路基开挖产生的石渣，经筛选后就地加工破碎，加工成碎石和机制砂，隧道洞渣中的优质碎石可用于隧道衬砌、桥涵结构的混凝土骨料、路面基层及路基支挡防护结构用料，残渣再用于填筑路基，通过筛选利用，可达到减少弃渣，减少对采石场的石料需求。路基挖方段黄土状土就近全利用，以减少取土场设置及远运利用土石方调配。尽量提高隧道弃渣及土地资源利用率，施工便道的布设考虑“永临结合”，后期能作为通村公路、景区道路或救援通道使用，减少二次重复建设。

文章来源：《西北农林科技大学学报》 网址: http://www.xbnlkjdxxb.cn/qikandaodu/2020/1227/478.html