平原地区高速公路节地措施研究

平原地区高速公路节地措施研究

王

（1.公路交通环境保护技术交通行业重点实验室，北京摘

健

1,2

100088；2.交通运输部公路科学研究院，北京100088）

要：东北平原、华北平原和长江中下游平原是我国的三大平区，是我国重要的粮食基地，在此区域修建高速

公路应重点把节地作为高速公路设计和建设的考虑因素。统筹规划、合理布局，采取优化路基形式，降低路堤高度等切实有效的节地措施减少高速公路占用土地尤其是耕地的规模和数量。关键词：平原地区；高速公路；节地；措施中图分类号：U418.9

文献标识码：B

我国是人多地少的国家,人均土地面积只有世界人均的1/3。截至2008年12月31日，全国耕地面积为18.2574亿亩，人均耕地面积1.36亩。耕地总量比上一年（2007年度）减少29万亩。2008年度新增建设用地548.2万亩，其中新增交通用地为83万亩，占新增建设用地总量的15%，仅次于新增独立工矿用地（38%）及新增城镇建设用地（20%）。在新增的交通用地中，有很大一部分是用于高速公路的建设。2008年底，全国等级公路里程305.63万公里，比2007年末增加27.77万公里，占公路总里程的79.2%。高速公路6.51万公里，比2007年末增加0.48万公里。按规划，到2020年全国交通基础设施建设占用土地将达4.637万平方千米，占国土面积的0.48%。预计到2020年，在各种基础设施占用土地中，耕地约为2.91万平方千米，占63.1%，占全国耕地面积的3.06%。我国平原地区主要分布在东北、华北和长江中下游地带，此区域气候适宜，地势平坦，土壤肥沃，且大部分水源丰富，多河流，灌溉便利，便于大规模耕作，是我国十分重要的粮食产区。目前，我国处于社会主义经济飞速发展阶段，面对土地日益紧缺的形势,如何"十分珍惜和合理利用每一寸土地,切实保护耕地"是关系到国计民生的大事。在搞好高等级公路建设的同时,合理利用每寸土地,切实保护耕地。通过统筹规划、合理布局，采取切实有效的措施减少公路建设占地规模，达到土地资源的可持续发展。

地，合理的路线布设是实行节约用地的前提条件。由于平原区村庄密集，人口众多，路网相互交错，因此在路线方案可行性研究阶段，针对线位布设应首先选择既有道路的改造和扩建，同时考虑与被交叉的道路进行合理的合并。根据项目所在区域的土地类型和结构，重点避开基本农田和高产良田等敏感区域。在选线时,合理避让沿线村镇,多走相对贫瘠的土地,通过对几个方案的比较,在满足行车安全性能要求的前提下选择线路较短占地较少的线位。纵断面设计中对沿线主要等级道路和村镇附近的村民及农用车流量较大的乡村道路采用以主线上跨的方式通过,对一些离村镇较远,主要为机耕作用的道路,因其行人及过往车辆较少,多采用以主线下穿的方式通过,把主线上跨与主线下穿结合起来综合考虑,这样既能满足纵坡设计的坡度要求,又能有效地节约占地。当今的高速公路建设宁肯多一些桥梁，也要少一些大开大挖，尽量减少水土流失和生态破坏，减少对当地居民生产、生活的影响。尽量避免由于路线切割而遗留小块不利于耕种土地；对于高填路段采用桥梁形式；深挖路段采用隧道形式；互通立交灵活选用指标，不追求高指标，在满足使用及安全的前提下，尽量减小互通立交规模，从而减少工程占地数量。1.2优化路基横断面

在高速公路横断面设计中需根据项目所在区域环境概况，以及交通流量,选择合适的路基宽度,并采取必要的防护及支挡构造物来降低边坡坡度,减少公路占地。对高速公路路基横断面优化主要从断面形式、排水设计等方面入手。针对高路堤路段，通常采用增设挡墙或加筋陡边坡，收缩坡脚，从而减少占地面积和工程造价。路基综合排水设计，优化排水沟、边沟尺寸和布置形

1高速公路节地措施

1.1合理路线布设

平原地区地势平坦，视野开阔，基本农田所占比例较高。在此区域进行高速公路建设是必要占用大量的耕

作者简介：王健（1980-），工程师，主要从事公路交通环境工程咨询及研究工作。

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综合类

式。设计适应根据区域内降雨量和路面宽度计算汇排水流量确定梯形边沟宽度。对于不需要边沟的路段可通过自然长草或人工植草方式自然排水。梯形边沟开口宽度由1.8m压缩到1.0m，每公里可节约土地约2.4亩。挖方路堑上边坡台阶宽度通常为2.0m，根据实际地质和防护需要，如改为1.0m能节约土地约1.0亩/km，可节省大量土方和工程造价。1.3降低路堤高度

高速公路建设过程中可以通过降低路堤高度来节省土地资源。以四车道28.5m宽路堤为例，每公里路基填土高度降低1.0m，用地面积可减少约10%，路基填料可减少约50%。1.3.1

路线规划

采取综合规划，将沿线村镇规划纳入高速公路规划中。进行认真的技术分析，权衡利弊，从路线的规划着手，减少横向干扰，有利于布设通道或分离式立交的位置布线。结合规划高速公路的走向，对沿线村镇，农田分布等进行合理规划调整，使得公路两侧在衣食住行等在公路同侧得到满足，尽可能减少反复穿越公路的可能，从而减少通道等构筑物的数量，整体性降低路堤的高度。1.3.2

通道下挖

平原地区采用通道下挖,可以有效的降低路堤高度,但需处理好下挖通道的排水问题。可将通道的出入口处尽可能设置成反坡,以减少进入通道的汇水量,充分利用通道内的排水设施,如渗井,也可设置蒸发池。也可在通道四周设置低矮的拦水带,引导水流,通过集水井等排水设施将水排出通道外。

河北省大广高速公路深州至大名段，采用渗井技术方案降低路堤高度。下穿式被交道路的雨水首先排入集水井(设置于被交道最低点)，然后由横向排水管流入渗透池，最后经过渗透池过滤后渗入地下土层。整体排水平面布置图见图1。

图1集水井+横向排水管+渗透池的排水方案平面布置图

渗透池渗水方案，设计时将渗透池底部放在地下水

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位之上(最好是放在砂性土中)，渗透池主要起储水和渗水作用，渗透池所用材料可选为钢筋混凝土或波纹管。根据现场的调查情况，如沉淀井的作用不大，建议可以取消，将汇集到边沟底部集水井中的水流，通过横向排水管直接汇集到渗透池中。在横向排水管的入口处利用铁丝网进行初步过滤(双层铁丝网进行过滤)，防止过多漂浮物进入渗透池，渗透池底部采用过滤材料进行过滤。见图2。

图2集水井+横向排水管+渗透池的排水方案示意图

大广高速公路深州至大名段若不采用渗井的设计，平均路基高度为3.6m,采用渗井排水方案后，路基平均高度为3.0m，路基降低了0.6，少占用耕地约500亩，节省占地费用约2100万元；减少路基土石方数量约500万，节省土石方工程费用约12500万元；减少取土占地约5000亩,节省费用约4500万元；由于路基的降低，部分路段取消了路侧护栏，节省费用约2500万元；沿线共设计渗井171个，投资6370万元；共节省投资15230万元。

1.3.3减少与地方道路、农田水利设施交叉

高速公路互通立交、通道等构造物的间距适当、结构合理,能够有效降低路基高度。对被交叉道路交通量大小做详细的调查和预测,确保分离式立交和通道的合理布设,使分离立交桥和通道交错布置,大小孔径通道合理搭配。

同时通过调查和预测,并与地方政府协商,对线路跨越道路过密地段,根据当地农村情况适当合并、改路,减少通道数量。农村水利设施可以经过适当改线、合并,减少横穿高速公路的灌溉沟渠。1.3.4采用主线下穿

在平原区采用高速公路主线下穿,被交路上跨的方式可以降低路基高度。江苏省淮盐高速公路在淮安市流均镇西侧连续跨越2条等级公路,因被交路受周围村镇影响使上跨条件较差。经与地方政府多次协调,设置1处上跨分离立交(桥宽12m)、1处车行天桥(桥宽7m),

主线平均填土高度由原设计的4.2m降到了2.5m。1.3.5降低构造物高度

为了满足高速公路的视距要求,高速公路与其他路线相交时,通常为高速公路上跨被交道路,这就使得高速公路跨线桥两端的路基高度增加。设计时可在满足视距要求的前提下适当降低等级公路上跨高度，桥梁的结构形式可选用板式等低高度梁,来降低桥梁两端路基的高度。

如由哈工大交通学院黄侨教授主持并与吉林省公路勘测设计院合作完成的装配式预应力混凝土矮T梁以1/20左右的高跨比使桥梁的建筑高度有所降低,从而降低路基填土高度,减少了工程造价,并提高了桥梁的美学效果。1.4以桥代路

采用以桥带路方式可以节约土地资源，以6车道高速公路填土路堤边坡1:1.5坡率为例，当路堤高度大于6.0m时高速公路路堤占地面积将是桥梁占地面积的2倍以上。合理选择桥路方案，可达到减少取、弃土场地、节约土地资源、保护环境的目的。与此同时，高填土需大量挖压土地，造桥需大量资金，因此是以路代桥还是以桥代路，如何来确定合理的桥路分界高度，需要作技术上、经济上的比较。在比较时，应从土地的实际经济价值和社会价值作较长时间段的全面比较，即从社会效益的角度充分考虑土地占用的机会成本，综合考虑路基工程的造价、土地资源占用、环境保护等因素，从而控制路堤高度，节约土地。1.5

优化互通设计

平原区村镇密集，为方便沿线车辆上下高速公路，需设置一定数量的互通立交。而现有的互通立交占用土地多，工程规模大。减少互通立交占地应从减少直接占用土地数量和减少对土地的条块分割这两个方面入手。有的土地虽然未直接占用，但被几条匝道切割成不规则的多个分块，农业灌溉及机械化耕作均很困难，实际成为利用率不高的劣质地。因此，应减少互通立交占地并降低互通立交绿化费用，互通立交平面布置时应尽可能压缩互通立交匝道封闭范围内的圈地面积。主要措施有：

（1）设计指标：对于定向匝道在满足交通量、车道通行情况下，不宜采用过大指标，可采用环形曲线连接；跨公路、铁路处采用建筑高度低的桥型，降低纵段，降低桥头填土高度，减少了路基放坡占地，也减少取土场占地。

（2）减少匝道间距，相邻匝道之间可填平，中间设置排水沟，在满足各自排水要求的前提下减少相邻匝道之间的距离，减少占地，降低规模。

（3）根据地质情况可对匝道采用挡土墙，减少放坡占地。

（4）收费站、管理中心、养护工区等施工场地设在互通立交占地区内，减少占地。

（5）立交区内的空地可以填平绿化，可以减少主线弃土临时占地。

（6）施工期间的临时占地可以设置在立交区内，可以减少临时占地。

2结论

高速公路是推动我国经济发展的加速器，是一项涉及到地质、工程、经济等多方面的复杂工程。三大平原地区是我国重要的粮食基地，在此区域修建高速公路应重点把节地作为高速公路设计和建设的重要考虑因素。在建设的过程中统筹规划、合理布局，采取优化路基形式，降低路堤高度等切实有效的节地措施，并利用各种政策、技术、经济等手段，少占地，少占耕地，少占优质耕地，严格控制高速公路占用土地尤其是耕地的规模和数量。

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