森林防火通道工程可行性研究报告 第五章建设方案
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第五章建设方案
5.1建设条件
5.1.1自然地理条件
1、地理位置
习水县位于贵州省遵义市的西北部，地处川黔渝结合部的枢纽地带，地理位置处于东经105°50′～106°44′，北纬28°03′～28°51′之间。该县东邻桐梓县，南接仁怀市及四川古蔺县，西连赤水市，北靠重庆市江津、綦江两区。县人民政府驻地东皇镇，距遵义市200公里。
拟建习水县大坡乡寨门森林防火通道工程处于习水县北端习水河北岸。路线起点位于大坡乡，接县道X320公路，终点位于飞鸽景区大门，顺接景区公路。地理位置详见图5-1。
拟建项目
拟建项目
图5-1地理位置
2、地形地貌
图5-2沿线地形地貌本项目测区处于大娄山脉的西段，贵州高原向四川盆地东南缘急剧倾斜坡与河谷盆地中。海拨一般310～1200米。地势总的为西北高，东南低。区内主要为岩溶地貌缓丘谷地亚类，局部地段出现槽谷，谷地比较多见，其面积一般大于0.5平方公里。赤水河自南向西方向流入，走廊带紧临赤水河右岸，主要为浅切低山向斜侵蚀谷地，河流沿向斜轴部发育，河床平缓，河岸开阔，常有小型阶地发育，岸坡为侵蚀浅切一中切低山。由于岩层倾角较大，山势较为陡峻，高差300
图5-2沿线地形地貌
3、地层岩性
区内除缺失泥盆系，石炭系地层外，从下古生界寒武至中生界白垩系地层皆有出露。就项目走廊带内地层从新到老简述如下：
第四系：以冲洪积卵石夹砂砾为主，分布于赤水河床及两岸阶地上，开阔河段阶地上可见二元结构，总厚6～8.0米。残坡积层分布的岸边山坡下，一般以残、坡积亚粘土、亚砂土为主，一般厚度1～3.0米。硬质石英砂岩与泥页岩互层岩层构成的陡崖下，常有崩塌堆积存在。
白垩系：白垩系为砖红色砾岩，含砾砂岩入紫红色泥岩，见于茅台附近。
侏罗系：上统上部蓬来镇组石英砂岩，砂质钙质泥岩及岩屑砂岩及岩屑砂岩：下部遂宁组钙质、砂质泥岩夹石英砂岩，钙质砂岩及透镜状灰岩，见于项目末段习水土城附近。中统沙溪庙组为泥岩、粉砂岩与石英砂岩或长石砂岩互层，中下统自流井群为杂色砂页岩夹灰岩、泥灰岩、黄绿色泥页岩。
三迭系：上统以石英砂岩为主夹少量粘土岩、粉砂岩；中统上部为灰岩，白云质灰岩；下部为阿色页岩泥质灰岩和白云页岩，下统一部灰岩，泥灰岩为主夹页岩。上部灰岩及砂页岩、泥灰岩组成。
二迭系：上部为海陆交互相与浅海相灰岩、砂页岩、粘土岩夹煤，下部为生物悄灰岩、隧石灰岩、砂页岩夹煤。
志留系：自上而下为炭质泥岩夹黑色砂质，钙泥岩与黄绿色泥岩、砂质泥岩等。
奥陶系：为瘤状泥灰岩、生物屑灰岩、灰岩夹页岩。
寒武系：为粘土岩、碳酸盐岩及碎屑岩。
4、地质构造
区内属黔北台隆遵义断陷的一个四级构造单元——毕节北东向构造变形区的东北部，以北东向和北北东向的横排多字型构造为主，西面与四川台拗毗邻，南缘尚有东西向构造，致使本区北东向构造发生S形弯曲，呈较为明显的横向排列。
测区内这一组褶皱在剖面上比较开阔，两翼地层产状大多在10～50°左右，核部地层产状，背斜较向斜为缓，轴面一般北西倾，为斜歪的楔状-箱状褶急类型，处于楔状一箱状褶皱发育阶段。走向上呈弯曲奇异的S形或反S形，北东驰入北邻桐梓幅，南西斜插西邻威信幅。区内这组褶皱的枢纽走向大多偏离北东45°主要为复合迁就南北向及东西向构造线发育所致。
综上所述，北西地区的断裂，形态不同，但它们都是受北西、南东方向挤压迁就东西向及南北向构造线在不同地段不同应变阶段的产物，应属华夏系的构造形迹。
5、不良地质
路线经过部分水田及软土区，上覆褐色软粘土0.5～1.5m淤泥土，土体含水量大。路基以路堤通过，易造成不均匀沉降。通过换土填石处理即可。
6、水文地质特征
区内河流属长江流域的赤水河水系。赤水河干流源于云南镇雄县境，经威信、叙永、毕节、金沙，入仁怀县境，从南西方向流来测区后转向北西、纳入区内牛渡河、张家河、土城河后流向赤水，合川(属四川)，最后注入长江。测区碳酸盐岩层含丰富的岩溶水，为区内主要用水水源，碎屑岩岩层含少量裂隙水，一般可作小规模供水水源;第四系松散层零星分布微含孔隙水，无供水意义。岩溶水主要富集于较开阔的向斜、背斜地段，因为这些地段碳酸盐出露面积大，岩溶发育，故汇水条件好。另外，在两种构造体系复合交接部位，向斜翘起端、背斜倾伏端、断裂交汇带，岩溶裂隙较发育，岩溶水较富集。
7、气象
习水属亚热带湿润季风气候，四季分明。夏季，高温多伏旱；秋季，温度下降快，多绵雨；冬季，多低温阴雨；春季，气温回升不稳定，多夜雨；多阴雨、少日照、湿度大；局地小气候明显；气候的垂直差异十分显著。年均日照时数为1053.0小时，年总辐射量为83.29千卡/平方厘米，年平均气温为13.1℃，年极端最高气温为34.4℃，年极端最低气温为-8.6℃。年平均无霜期为268天，最长无霜期为303天。年平均年降雨量为1109.9毫米。
8、地震
根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GBl8306～2001)，项目区路线区地震动峰值加速度值为<O.05g，根据《中国地震动反应谱特征周期区划图》，场地特征周期为0.35s，相当于地震基本烈度小于Ⅵ度。按照交通部部颁《公路工程抗震设计规范》（JTG B02-01-2013）的有关规定，本项目桥梁工程需要进行抗震措施设计，路基及其余构造物可采取简易设防。
9、工程地质评价
（一）、工程地质岩组及岩土力学性质
项目区覆盖层主要为第四系粘土、红粘土及水田耕植土，土层平均厚2～4米，地貌类型主要为低山～低中山溶蚀槽谷地貌，低山侵蚀剥蚀槽谷地貌，下伏地层岩性多样，较硬岩主要为白云岩、白云质灰岩、灰岩、石英砂岩、硅质岩、变余砂岩等，较软岩主要为页岩、泥岩、粉砂岩、板岩等，软岩主要有砾岩等。较硬岩区域工程地质条件较好；较软岩、软岩区域强风化层较厚，岩体强度较低，工程地质条件较差。
全线范围由于为满足线型指标需要，存在大小不等的边坡，局部路段边坡岩体均较破碎，岩性为较软岩～较硬岩，需要采用放坡、挡土墙等方式加固治理。各边坡治理后能满足稳定要求，适宜公路及构造物建设。
1、较坚硬的碳酸盐岩工程地质岩组
本岩组包括寒武系娄山关群、高台组、清虚洞组，奥陶系大湾组、红花园组、桐梓组，志留系翁项群。岩性主要为石灰岩、白云质灰岩、白云岩、泥质灰岩。主要以较坚硬的碳酸盐岩为主，岩石力学强度大，抗风化能力较强。工程地质条件较好。
2、半坚硬的碎屑岩工程地质岩组
本岩组包括寒武系金顶山组组。岩性主要为砂岩、含泥砂岩、石英砂岩、粉砂岩、局部砂质页岩、钙质页岩。该组主要以半坚硬的碎屑岩为主，其岩石力学强度较低，易软化，风化能力弱，易产生边坡崩塌。桥梁基础若设置在软硬不同的岩层上，易产生不均匀沉陷。
3、松散堆积层工程地质岩组
分布于河谷谷地及溶蚀洼地、溶蚀谷地等地段。该组主要以第四系残坡积红土、砂、冲积砂、卵石、砾石、亚粘土组成。由于岩土松散，干缩后较硬，易产生龟裂，水饱和或过饱和后松软膨胀，呈塑流、液化状态。此类工程地质岩组承载力较低，易产生不均匀沉降。
（二）地质病害
根据现场地质调查，结合区域地质资料，沿线地质病害主要有岩溶、软土、边坡失稳等。
项目区域碳酸盐岩类岩石广布，岩溶较发育，其主要形态主要有岩溶洼地、漏斗、落水洞、竖井等，而这些岩溶形态往往贯通了地下管道，在地表水、地下水的长期侵蚀、溶蚀作用下，易形成不同形态、规模不等的岩溶塌陷。
软土零星分布于侵蚀、溶蚀的低洼地段。由于地势低洼，地下水位较高，排水条件不畅，土体长期浸泡，形成软土。易造成不均匀沉降。
边坡失稳及滑坡主要分布于河谷两岸阶地及山麓坡脚的松散堆积层及碎屑岩类工程地质岩组中。岩性多为第四系残坡积亚砂土；奥陶系同高组、十字铺组，岩性为粉砂岩、砂质页岩；志留系翁项群，砂质页岩、泥质砂岩；泥盆系的邦寨群、利山组，岩性为石英砂岩、钙、泥质砂岩及页岩；石炭系大塘组，岩性为浅褐灰色厚层状细至中粒石英砂岩、粉砂岩、炭质页岩。顶部有时含透镜状赤铁矿；三迭系法朗组，岩性为薄至中厚层灰岩夹砂岩及页岩，关岭组，岩性为页岩、钙质砂页岩。由于岩石风化强烈，节理裂隙发育，在地表水的冲蚀、侵蚀软化作用下，岩体易沿层面、断裂面或裂隙带滑动，造成边坡失稳，形成滑坡。
5.1.2 沿线筑路材料
沿线石料丰富，岩性以石灰岩、白云质灰岩、白云岩为主，岩石强度较高。路面基层材料以碎石为主。
沿线混凝土骨料和路面基层材料以碎石为主。
天然山砂，可采用石灰岩、白云质灰岩、白云岩风化砂，但大部分仍以机轧砂为主。
沿线第四系坡积粘土广泛分布，工程用粘土不缺，且运距较近。
沿线地表迳流、地下水较丰富。测区地表及地下水多为弱碱性水，均可用于道路工程。
外购材料可自遵义、习水等地采购。
依托江习高速、省道S302、县道X320，以及本项目现有老路是项目施工人员进出场和材料运输的主要通道。可满足施工需要。
5.1.3社会环境分析
1、与沿线城镇的关系
本项目路线经过良大坡乡，现场踏勘和选线时均与地方政府及有关规划部门交换意见，并达成了共识，路线方案与城镇规划结合较好。
2、沿线景区、景点
本项目终点位于国家级森林公园——飞鸽景区内，项目的建设对沿线风景名胜区和旅游景点的发展是积极的和有利的，并且路线走廊带范围内没有风景名胜区和文物古迹分布，本项目路线布设基本不会对风景名胜区和文物古迹造成不利影响。
3、沿线矿产资源分布
习水县矿产资源丰富，目前已发现矿产30种，有铁矿、锰矿、铜矿、铅锌矿、铝土矿、铀矿、白云岩、石灰岩、粘土矿、高岭土、陶土、瓷土、萤石、、无烟煤、烟煤、风化煤、油页岩、磷矿、硫铁矿、雄黄、含钾岩石、重晶石、石膏、大理石、方解石、天然沥青、水晶、冰洲石、温泉、石英砂岩。其中，习水煤矿赋存于二叠系上统龙潭煤系地层中、下部，分布于15个乡镇，总储煤面积920平方千米，占地域总面积的29.45%，初步估算蕴藏量为54.6亿吨，已查明储量16.7亿吨。习水境内铁矿以沉积铁矿为主，主要分布在条台、温水、良村、羊久一带。习水是全国知名的产硫磺县之一，已查明硫铁矿主要产地14处，其中大型矿床1处、中型矿床3处，小型矿床10处。。
本项目为老路改扩建工程，大部分路段是对原老路路基进行扩宽改造，部分新建路段路线方案布设时，根据收集资料分析及向相关部门核实，沿线未占压设置矿权的重要矿产，路线对沿线矿产资源开发无干扰，有利于矿产资源的集约开发及运输。
4、沿线水源保护区情况
本项目沿线无水源保护区。
5、沿线文物情况
本改扩建路段所经区域无大型文物、文化遗产保护区。
6、本项目与其它交通衔接情况
本项目原老路为现状大坡乡乡村公路，是进入飞鸽景区的唯一道路，是地方交通网中的重要组成部分。本项目与沿线乡镇道路基本无交叉。本项目经过改造扩宽后，大幅提升了道路的通行能力，一方面直接推动了沿线的经济发展，一方面也使地方交通网功能更为完善，尤其是通过本项目的实施，让改扩建后公路的通行能力增强，更好的带动了沿线乡镇的经济发展。
5.2老路现状及改扩建适用性分析
根据实地勘察，现有公路主要情况如下：
1、路线
本项目老路路线长5.8Km，路线局部路段平、纵指标较低，路线平曲线最小半径R=5.0m，最大纵坡为15%，原路基宽3.0～4.5m，且绝大多数路段路基宽为4.0米，平、纵线形组合不当，对行车安全性和舒适性影响较大。
2、路基、路面
大部分老路路基宽4.0m，局部路段路基出现变形、沉降、塌陷等病害。老路路面为沥青表处土路面，路面局部地方出现裂缝、坑槽、表面破损等损坏。路基、路面的破坏直接影响老路的通行能力和服务水平。
3、排水、防护
部分老路排水工程不完善，或被淤泥杂物堵塞，过集镇路段被不合理封闭，未设置泄水通道，造成部分路面积水。
4、桥梁涵洞
老路部分涵洞被淤泥、杂物堵塞，导致涵洞排水不畅，路基排水功能下降。
5、路线交叉
沿线与县乡公路交叉约6处，部分为农村道路自行衔接而成，存在平交转弯半径较小，与被交路交叉角度较小，未设置相应的标志标牌等问题。
6、乡镇过境情况
经实地调查，本项目无乡镇过境路段，只在起点于大坡乡接县道X320，起点已属镇外。
7、结论
综上所述：
原有公路路线平、纵指标较低，路线起伏大，路线顺地形山势而走，造成平曲线半径较小，纵坡较大，使行车安全性和舒适性受到影响。由于原有公路修建时间久远，路基窄，车流量大，已很难满足沿线乡镇的交通需求，制约了当地的经济发展，再加上后期养护难度大，造成老路部分路段排水功能丧失，边坡失稳，局部路段路基、路面形成不同程度的病害，需要进行加固和维护。在通过村民集居的路段，横向干扰较大，人流、车流、集市摊点等混杂集中，对交通干扰十分严重，存在较多安全隐患，严重影响道路的通行能力及服务水平。
通过本项目的实施，对原公路进行升级、改造，将原等外公路提升为四级公路标准，路基宽度由原来的3.0～4.5m扩宽为7.5m；改善道路平纵指标，加大平曲线半径，展长路线长度；完善老路事故多发地段安保设施，如增设警告标志牌、钢筋混泥土护栏、震动减速带等交通工程措施；疏通、恢复其排水功能，新增边坡防护；根据具体情况加固修复桥梁、涵洞构造物等相应的改造措施，使道路的服务功能大大的提升，地方路网更为完善，并能更好的带动地方经济飞速发展。
5.3建设内容
5.3.1改扩建原则
习水县大坡乡寨门森林防火通道工程结合贵州的具体情况，提出本项目改扩建的基本原则：
1、符合交通规划及发展的原则；
2、尽量利用现有工程，便于施工的原则；
3、合理选择建设方案，减少对现有道路交通的影响，最大限度保持既有公路正常运营的原则；
4、改善现有道路运输环境，提高道路安全性和耐久性原则；
5、配合沿线产业布局，城镇化发展原则；
6、重视技术研究，合理选择技术方案，节约用地、降低工程造价的原则；5.3.2起、终点方案论证
1、起点论证
根据本项目委托方指定，项目路线起点为大坡乡，与现有县道X320相接，影响路线起点具体位置的主要因素有项目走廊带选择、路线总体走向、地形地质条件、起点附近路网现状以及远期规划等。起点方案见图5-3。
图5-3 起点方案位置图
2、终点论证
影响路线终点点具体位置的主要因素有项目走廊带选择、路线总体走向、地形地质条件、起点附近路网现状以及远期规划等，因此，本项目路线终点选择在飞鸽景区大门，顺接景区公路。终点方案见图5-4。
图5-4终点方案位置图
5.4路线走向及主要控制点
5.4.1路线走向
本项目起点位于习水县大坡乡，与县道X320线K107+500处相接，路线沿老路布线前行经大坡中桥（新建）跨越习水河，后上坡途经玉黄观、羊儿湾、王家坪、蚕联房子、茶园、和尚石及寨门垭口，止于终点飞鸽景区大门，顺接景区公路，路线全长5.678公里。
5.4.2主要控制点
本项目主要控制点有起点大坡乡，终点飞鸽景区大门及中间控制点，玉黄观、羊儿湾、王家坪、蚕联房子、茶园、和尚石及寨门垭口。
5.5主要工程概况
5.5.1方案概况
1、路线：
本项目路线全长5.678Km，路线走向由南向北，路线增长系数为286.19%。，最小平曲线半径为12m/7处，最大纵坡为12%/7处；项目占用土地120亩(不含原老路占地35亩)，沿线拆迁建筑物150平方米。
2、路基、路面
1）、路基
本项目全段路基宽度为7.5m，结合各路段具体情况，采用以下改造方式：
图5-5 7.5m宽路基标准横断面图
在新旧路基衔接处，应设置向内倾斜2%--4%台阶，台阶的高度应根据填筑路基土工程性质及施工机械的大小来合理确定，一般应为1～2m，每隔10～15m设置一道横向临时排水沟。
原有旧路的路基经多年使用，基本处于稳定状态，而新加宽部分则会在各种因素的影响下产生较大的变形，易形成新旧路基的不均匀沉降，因此在提高新加宽路基压实度1%～2%或按高一等级压实标准的基础上，合理使用土木工合成材料进行综合处治，确保新旧路基的整体稳定性。新建路基沉降量较老路基沉降量大得多，即存在较大的差异沉降。过大的差异沉降将导致拼接路基出现纵向裂缝、路面开裂、路基失稳等一系列不良现象，丧失路基的完整性。为了避免新老路基出现较大的差异沉降以及尽量减少拼接路基荷载对老路基的影响，拼宽路基软基出来主要从路基填料、复合地基处理两方面着手，对应不同的工程地质条件选用相应经济、合理的处理方案，有效控制总沉降量、工后沉降量，满足沉降控制要求。
2）路面
本改扩建项目采用新建路面方式对老路路面进行改造。共铺建路面45.140千平方米。
路面结构为：
上面层——3cm厚AC-13C细粒式沥青砼面层，
粘 层——粘层沥青 (不计厚度)，
下面层——4cm厚AC-16中粒式沥青砼面层，
透 层——透层沥青(不计厚度)，
基 层——20cm厚水泥稳定碎石，
底基层——15cm厚级配碎石。
总厚度为42cm。
3）土石方、防护、排水
全线路基土石方共计131.00千立方米，其中土方41.96千立方米，石方89.04千立方米；平均每公里土石方为23.072千立方米，防护排水工程36.385千立方米
3、桥梁、涵洞
1）、桥梁
本项目推荐路线全线共设置桥梁1座，设计荷载等级为公路-Ⅰ级，桥梁设计概况如下：
大坡中桥
大坡中桥中心桩号K0+178，跨越习水河。桥型设计为4×16米钢筋砼连续箱梁，桥墩为双柱式墩，桩基础，两岸桥台均为重力式U型桥台，桩承式基础；桥面宽7+2×0.5米：净-8米+2×0.5（栏杆），桥梁全长74米。
2）、涵洞
涵洞的改扩建分为三种情况考虑，分别是：在原涵洞上进行改造、拼宽后再利用；原涵洞损毁严重的拆除重建；新建路段新建涵洞。根据路线的实际地质情况、泄洪排水及排灌要求不同。以及遵从最大限度的利用现有工程，节约工程造价改扩建原则，两方面考虑：本项目改、扩建路段沿用了原老路涵洞形式。新建涵洞主要采用钢筋砼盖板涵、拱涵和箱涵。本项目共设涵洞18道，共170米，平均每公里3.17道。
4、平面交叉
本项目与原老路平交口6处，按一般平交口加铺转角设计。
5、交通工程及沿线设施
1）交通工程
交通工程的作用主要是保障公路功能的充分发挥，为道路使用者提供良好服务，提高运营效率，保障交通安全。
本项目考虑的安全设施包括：交通标志、交通标线及必须的的视线诱导标志、平面交叉预告、指路等标志和配套、完善的交通安全设施，并保证视距，高填路基均考虑设置钢筋混泥土防撞护栏，急弯、大纵坡等事故多发地段均考虑设置震减速带，其他交通安全设施均按常规设置。
图5-6交通工程设施示意图
2）沿线服务设施
本项目主要服务地方交通，现阶段不考虑服务设施。
5.5.2主要技术经济指标表
表5-5主要技术经济指标表
序号
指标名称
单位
K0+000—K5+678
1
公路等级
级
四级公路
2
设计速度
公里/小时
20
3
远景交通量(2033年)
pcu/d
1286
4
拆迁建筑物
平方米
150
5
新增占地
亩
120（不含老路35亩）
6
估算总额
万元
4740.4573
7
平均每公里造价
万元
834.8815
8
路线总长
公里
5.678
9
路线增长系数
%
286.19
10
平曲线最小半径
米/个
12/7
11
最大纵坡
%/处
12%/7
12
路基宽度
米
7.5
13
路基土石方数量
千立方米
131.00
14
平均每公里土石方
千立方米
23.072
15
排水及防护工程
千立方米
36.385
16
沥青混凝土路面
千平方米
45.140
17
设计车辆荷载
级
公路—Ⅱ级
18
桥面净宽
米
8
20
中桥
延米/座
74/1
21
小桥
延米/座
/
22
涵洞
道
18
23
平均每公里涵洞数
道/公里
3.17
24
平面交叉
处
6
25
交通工程及安全设施
公路公里
5.678
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