公路棄土場選址和設計原理綜述

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目前，高速公路建設快速發展，工程建設規模大，在工程建設中棄土場作為高速公路線外附屬工程，往往被業主、監理、施工單位所忽視，特別是在山區高速公路建設中棄土場的位置和設計不當，給當地政府和老百姓留下諸多隱患，造成較大損失。本文針對棄土場的選址和設計進行了探討，總結了棄土場選址和設計過程中的一些經驗。

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、生態、經濟，選擇一處合理的棄土場要綜合考慮以下各種因素，優化各種方案，達到選址最佳棄土場的目的。

(1)選擇肚大口小的喇叭形位置，這樣可以減少防護工程數量，特別是擋渣墻的工程量，節約工程造價，也有利于棄土的穩定［1、2］。

(2)選擇荒山或貧瘠土地，盡量少占耕地。土地類型和數量是決定征地費用的主要指標，土地較好或數量較多，征地費用較高，因此棄土場應選擇荒山、貧瘠土地。

(3)避開陡坡、滑坡體以及極易產生工程滑坡或者誘使古滑坡復活的地段，避免出現單坡場地［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置，對高路堤或陡坡路堤進行回填反壓，到達路堤穩定和棄土場穩定的雙重效果;棄土場也可以和路基排水綜合考慮，將取土場設置在需要通過涵洞排水的地段，即進行填平處理，從而減少涵洞數量。

(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、高壓電力網以及地表附著物較多或價值較高的土地等等，由于這些區域拆遷量大、拆遷難度大，不利于工程進度，因此應盡可能避開這些區域。

(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、水庫上游設置棄土場，當必須設置時，應征得當地水保、環保部門的同意，并切實做好棄土場防護、排水設施，以免造成水土流失、水體污染。

(7)合理運距，降低成本［3］。運距是決定棄土運輸單價的首要因素，運距短可以節省工程造價，且施工方便，但運距過短將影響路基后期運營安全，結合景觀、生態建設的需要，應盡量將棄土場布置在高速公路視野外，最長運距不宜超過3km，平均運距控制在1km以內。

(8)結合當地建設規劃和老百姓意愿?？梢詫壨劣糜谔钛咛痢⒐毯拥?、修當地機耕道、修屋基等，盡可能變廢為寶，減少投資，增加社會效益。

(9)遠離生活區，運輸棄土的臨時施工道路盡可能繞過村鎮，減少施工期間對當地老百姓生活造成過多的干擾，如環境污染(粉塵、噪音)、道路破壞、交通堵塞等。

2棄土場設計

棄土場的設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，棄土場的經濟性越強;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，對原有自然環境的破壞程度也越小;但h太大則不利于棄土場自身的穩定，也會導致相關防護工程量的增大。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，應考慮選擇新棄土場［2、4］。棄土場的臨空面對于棄土場穩定安全來說至關重要，臨空面寬度和臨空面高度是棄土場對自然環境破壞的數值反映。因此選擇棄土場位置時應注意臨空面背向公路和生活區，降低安全隱患，避免影響景觀，過度破壞生態。

(1)當棄土場自然地面橫坡大于15%時，應對棄土場進行穩定性分析，并采取相應的處理措施，比如在原地面開挖臺階，自下而上分層填筑，并攤平碾壓，頂面層可不進行壓實。

(2)當棄土堆放高度大于8m時，應在8m處設邊坡平臺，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，頂面層設置不小于6%的排水坡;坡面要進行綠化，以防止雨水沖刷造成水土流失。

(3)棄土場周圍應設置完善的截、排水設施，將地表水引排至棄土場外，防止周邊匯水直接沖刷棄土場;棄土場內設置橫向排水，快速排除場內積水;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中選擇的棄土場進行分析。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;根據現場地質勘查，該處地質較好，不是滑坡體和古滑坡地段，棄土后不會誘發工程滑坡;地面的附著物較少，經濟作物少，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;綜合考慮運距等其他因素，該處是比較合理的棄土場。

4結束語

棄土場選址和設計是一個綜合性強的工作，既要考慮多棄土，又要考慮減少征地費用和工程防護費用，也要兼顧群眾利益。只有綜合考慮棄方量、運距、征地費用、工程防護費用、生態恢復以及排水等等因素后，才能選擇和設計出較合理的棄土場方案。