山区高速公路路基路面工程造价指标探讨

2022-06-07 06:01张春丽周柏宇
交通科技与管理 2022年10期
关键词:山区高速公路路基工程

张春丽 周柏宇

摘要 由于西部山地区高速公路地形和地貌复杂,地势起伏较大,施工困难,相应的工程造价较高;跟平原地区相比,各指标偏差较大。通过对山地区及平原区设计、施工以及造价的对比,得到山地区高速公路项目价格特点,以此建立山地区高速公路项目造价指标体系,以贵州地区高速公路为例,对项目价格指标进行计算,得到路基路面工程的测算值。

关键词 山区高速公路;路基工程;路面工程;造价指标

中图分类号 U416 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2022)10-0172-03

0 引言

随着我国高等级公路路网规划的逐渐完善,高速公路项目由平原区逐渐转至中西部高原山地区。山地区高速公路普遍出现高填方、深挖方和半挖半填路基,造成高速公路路基稳定安全性较差[1],导致路基施工后产生差异性沉降,通车后造成高速公路路面出现大量病害,影响公路的正常使用寿命[2]。为了达到公路的正常使用寿命,防止差异性沉降增加的路面基层和面层的层底拉应力,必须提高山区高速公路基层填料的设计指标。根据山地区高速公路与平原区高速公路设计标准、施工方案以及造价指标方面的差别,归纳山区高等级公工程造价特点,构建项目造价指标系统。以贵州地区某山区高等级公路为例,根据项目造价指标系统,对造价指标进行测算,验证该工程造价指标测算体系的合理性。

1 山区高速公路工程造价特征及造价指标体系构建

1.1 方案设计特征

1.1.1 路基工程

山区地形地貌较复杂且不良地质较多,造成山区高速公路在方案设计阶段公路技术标准与设计指标较低,由于山区高速公路地形起伏较大,路基多为高填方路基、深挖方路堑以及分离式路基。

(1)技术标准与设计指标较低。山区高速公路技术标准的确定因素众多,不仅要满足公路的基本通行需求,还要结合地形地貌与区域自然环境情况进行确定。在高程差别较大且存在特殊不良地质条件的位置,容易引起路基破坏,因此在山区高速公路平面设计中优先选用规范中极限半径,虽然线型指标较差但是能够避免高填深挖路基和地质灾害发生。山区高等级公路为了避免高填方深挖方,纵断面线型指标一般也采用规范极限值。

(2)高填方路基多。山区的地形复杂,由于纵向高差较大,为了方便施工节省工程造价,尽量采用高填方路基。但是高路堤需要大量填方量,对自然环境影响较大。由于经常采用开挖填料进行回填,回填材料质量不足易导致高路堤整体稳定性下降。在经济适用方面,高路堤需要占用大量的土地资源,防洪抗灾的能力不够并且工程造价较高,经济性较差。

(3)边坡防护工程加固多,技术要求高。山区高速公路在进行路基设计时,为了减小对自然环境的影响以及降低施工难度,采用大填大挖的方式进行施工,导致较多高填方路基、深挖方路基出现。因此,为了保证边坡的整体稳定性及路基承载能力,需要对路基边坡进行防护加固。主要的防护工程包括:护面、支挡、锚固与排水。

1.1.2 路面工程

路面是高速公路的表面层,直接受到车辆荷载与环境的共同作用,根据规范规定路面面层必须具有良好的强度和刚度,保证车辆的安全行驶。山区高速公路路面由于地形起伏较大并且路基填筑情况有差异,容易在使用过程中出现路面病害。因此为了避免山区高速公路面层的严重病害,路面设计具有以下特征:

(1)路面结构强度和刚度要求高。与东部地区高速公路对比,西部山地区高等级公路路基类型较多,多为高填方深挖方路基形式,且填方回填质量不容易保证。在车辆荷载及环境的作用下,在路基回填交界处,由于回填材料压实不足易导致路基出现差异性沉降,造成路面病害。因此,为了防止路基不均匀沉降导致路面出现的病害,山区高速公路路面各结构要求具有一定的强度和刚度,通常采用增加基层、面层厚度的方法提高强度与刚度。

(2)路面的防排水要求高。山地區因为降水量较大,容易导致路面出现渗水。在暴雨灾害出现时,雨水冲刷造成路面出现松散、剥落等病害,严重影响路面的路用性能。因此需要在路面设置排水设施或防水层。

(3)温度稳定性要求高。山地区气温变化大,昼夜温差较大,导致面层材料易产生横向裂缝,降低路面结构强度。因此在山区高速公路路面材料设计过程中,需要采用温度稳定性好的材料,并且施工过程中要严格控制施工温度。

(4)抗滑性要求高。西部山地区气候潮湿,经常降水,路面经常浸水,因此路面抗滑移指标要求较高。

1.2 组织施工特征

1.2.1 路基工程

(1)交叉作业面较多,现场实施困难度高,受周围环境影响大。

(2)机械化程度低,人工作业多。

(3)土石方调配和废方处理难度大。

1.2.2 路面工程

(1)施工受天气影响严重,需要对路面进行防雨及保温。

(2)路面压实要求高,应满足路面压实度和平整度及强度要求,采用摊铺机逐层摊铺,先铺设中、下面层,通过一段时间后,再铺设上面层。

(3)需要对施工过程中出现的路面病害进行修补。

1.3 山区高速公路典型工程对比

山区与平原区地形、地质方面存在很大不同,以贵州省两条山区与平原区高速公路造价进行对比,如表1所示,得到山区高速公路造价指标特征。

根据表1山区与平原区造价指标对比发现,不管是山区还是平原区高速公路,路基路面工程占到工程总造价的40%左右。路基工程方面,山区高等级公路每千米造价要高于平原区。但是路面工程方面,每千米造价一般低于平原区,因为山区高等级公路实施困难,路面相关参数取值较低,导致路面工程造价占比相对较低。

1.4 山区高速公路典型路基路面工程造价指标构建

山区高速公路造价指标体系反映了公路工程分项工程与分部工程的造价区别。根据山区高速公路造价特点,构建山区路基路面典型工程造价指标体系,如图1所示。

2 贵州省某高速公路路基路面工程造价指标测算分析

2.1 工程概况

贵州某高速公路全长145.37 km,位于山岭重丘区,设计速度为80 km/h,双向四车道,路基宽度为24.5 m。整条公路地基状况较好,未出现大面积软弱地基,为硬质基岩地基与软质基岩地基,在进行路基施工时,需要对软质基岩地基进行处理。其中桥梁95座,长约9 500 m,隧道19座,长约20 000 m,桥隧工程占该高速公路全长30%,估计总投资在95.6亿元。根据项目资料统计,该高速公路为在建工程,尚未完工,不能得到最终决算数据。

2.2 路基工程

2.2.1 路基土石方工程

在土石方工程中,造价主要存在于填挖方费用,因此选取填挖方量为主要统计工程量。根据该山区高速公路路基工程资料,对五、十一、十八标段的路基土石方工程造价指标进行测算分析,结果如表2所示。

由表2土石方工程造价指标测算结果可得,当路基宽度一定时,填、挖方工程量与路基的高度有关,路基高度越高填、挖方量越大。路基千米造价指标既与路基填筑高度有关,又与填、挖方比例有关,当路基填筑高度相同时,填、挖方比例越大,造价越低。

2.2.2 路基排水工程

路基和路面前期出现病害的主要原因是排水不畅,良好的路基排水系统能够增加公路的服务使用年限。该项目位于贵州山区,施工难度大,因此在进行排水工程时,必须保证排水工程质量防止路面水损害。通过对五、十一、十八标段路基工程中排水工程造价进行测算,得到测算结果如表3所示。

根据表3路基排水工程造价测算结果可得,三个标段排水沟单位长度消耗钢筋量差别不大,均在11.2 kg/m;在排水工程中排水沟、截水沟、边沟工程造价占比最大,达到排水工程的90%左右;根据各单位长度造价测算值,截水沟与排水沟造价浮动较大。

2.3 路面工程

该工程路面类型为沥青混凝土路面,路面面层分为上、中、下三层设计,其中第一层厚度4 cm,第二层厚度6 cm,第三层厚度8 cm。基层采用水泥稳定类材料,分三层铺设,厚度从上至下依次为18 cm、18 cm、20 cm,为了防止地下水对路面的影响,在路面与路基之间设置15 cm防水垫层。根据该高速公路路面工程第一合同段与第二合同段工程量清单数据,对山区路面工程造价技术指标进行测算,测算结果如表4所示。

根据表4测算结果可得,在路面结构相同的情况下,沥青混凝土量在1 950 m³/km左右,改性沥青混凝土量在2 780 m³/km左右,出现略微浮动。但是路面千米碎石量差别较大,达到了20%以上,路面工程造价变化量较小。

3 结论

综上所述,山区高速公路路基和路面工程造价指标与东部平原区存在较大差别,但是山区高速公路造价指标体系仍不完善。在了解山区高速公路项目造价特点后,通过对设计技术指标、施工方法以及造价控制三方面分析,构建山区高速公路造价指标体系。以贵州省某山区高速公路为例,基于山区高速公路工程造价指标体系,对路基路面工程进行造价测算,得到该公路工程造价测算值,验证了山区高速公路工程造价指标体系的科学性。

参考文献

[1]韩清燕. 高速公路路基路面工程造价指标探究[J]. 工程建设与设计, 2021(6): 197-199.

[2]李光儀, 罗辉. 高速公路路基路面工程造价指标探究[J]. 四川水泥, 2018(3): 245.

[3]魏守月. 山区高速公路路基路面工程造价指标研究[D]. 西安:长安大学, 2010.

猜你喜欢
山区高速公路路基工程
山区高速公路边坡生态防护方案及评价指标研究
路桥施工技术在山区高速公路的应用分析
高速公路路基施工及质量控制技术
高速公路路基施工及质量控制技术
试论山区高速公路的设计变更及造价控制
边坡处治方案设计
山区高速公路设计阶段造价控制管理
填石路基施工技术在公路工程中的应用
填石路基施工技术在公路工程中的应用