林区道路的规划设计研究.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流林区道路的规划设计研究.精品文档.林区道路的规划设计研究60林区道路的规划设计研究总第162期林区道路的规划设计研究郭竹兰(福建省龙岩市永定县仙岽国有林场龙岩364112)摘要:林区道路是林场建设的主要内容之一,是决定林区经济能否顺利发展的重要因素.林区道路规划设计的合理与否,直接关系到整个林区产业的生产,发展和壮大.针对当前我国林业产业发展现状,笔者研究了林区道路规划设计中常遇到的重要问题,并结合实践经验提出了解决的办法,以供实践参考.关键词:林区道路;规划设计;研究StudyonRoadsPlanningandDesigninPlanni

2、ngandDesignGuoZhulan(StateOwnedXiandongForestFarminYongdingCountyinLongyanCityofFujianProvinceLongyan364112)Abstract:Roadsinforestregionareoneoftheimportantcontentinforestfarm,whichdeterminewhethereconomydevelopmentinforestregionsmoothlyanimportantfactor.Forestroadplanninganddesignrea-sonableornotis

3、directlyrelatedtotheentireforestindustry,theproduction,developmentandgrowth.Facetocurrentsituationofforestindustry,theimportantproblemsofforestroadplanninganddesignisstudied,combinedwithpracticalexperience,proposedsolvablemethodsandprovidedreference.Keywords:roadsinforestregion;roadplanninganddesign

4、;study林区道路是指建在林区,主要供林业运输工具使用的能够连接场与工区,工区与经营林班之间的道路.主要包括林区公路,运材道路,集材道路,护林防火道路,连接道路,冻板道路以及木排道等.笔者研究的道路仅指林区公路,运材道路,集材道路,连接道路,统称林区道路.在木材生产中,尤其是人工林进入到主伐期的时节,林区道路的重要性更能显现出来.就年产1.5万m3木材的林场计算,若只用每车平均能运输3m3的拖拉机运输,在林区道路上的往返就需要达到5000多趟次1.如果林区道路出现问题,整个林场的生产势必会受到影响,甚至直接关系到地方整个林业产业的生产进度和经济效益.调查显示,林区道路投资额度在整个林区开发建

5、设中一般占总投资的4O9/66O,有的甚至高达7O2.由此可知,林区道路是林业产业发展的重点,林区道路的规划合理与否直接关系到整个林区建设的经济利益和社会效益,因此,林区道路的建设需要科学的规划,设计和养护.1林区道路规划1.1林区道路的等级划分林区道路的等级可以按照以下形式划分:按标准等级可以划分为林区等级道路,即各指标达到等级标准的林区公路(如场部至生产点之间的公路);林区便道,即为木材生产临时简单开辟的道路,一般可行驶木材运输的小型车辆,如拖拉机等.我国林场或林业采育场目前使用的林区道路等级为林区级线标准,林区道路主要技术指标为:路*收稿日期:20o9一O226作者简介:郭竹兰(1976

6、),女,福建龙岩人,助理工程师.从事林业采运与科研工作.2010.2湖北林业科技61基宽4.5m,最大纵坡度8,困难地段限翩13%,最小弯道半径15.0m.林区便道一般按照拖拉机或农用小型双轮车的标准设置.按照使用期划分,可以分为永久性和临时生2种.永久性道路一般都具有一定的等级,投资多;临时性的只是简单开设,平时废弃,使用时再维修.1.2林区道路网的科学规划,布局林区道路的规划设计必然先考虑整个林区道路网的布置,在新开发的林区中,应当事先规划好主伐区的道路布线,以利于资源的优化合理利用,防止资源重复利用和资金的浪费.林区单位面积内需要建设多少条道路,林道的米数多少我们称之为林区道路网密度.林

7、区道路网密度合理布置应当建立在能够加强木材生产,营林生产,森林保护和林区的经营管理的需要上,经过统一的整体规划逐步形成较完整的林道网,构成有利于生产和有效生产的林区道路网密度.当前的国际国内研究和应用林区道路网密度理论主要有3种,分别为中欧理论,马秋思理论和极限林道网密度理论3.比较而言,由于马秋思理论在学术上理论严密,应用中也比较方便,所以该理论在应用范围上比较大,笔者尝试使用该理论探讨林区道路网的合理密度.马秋思理论认为,运材拖拉机的集材最佳经济限界为600700m之间,如果集材距离超过这个界限,那么必须把林场位置往前移动延伸岔线林道才能保证最佳经济效益L3.因为拖拉机运输距离延长在几百米

8、范围内对运材费的影响不大,但对集材费用影响却显着提高.马秋思林道密度布局理论有利于指导林区道路密度的规划.关于林区道路密度的计算公式,国内外都有很多,但都是建立在等平线林道的间隔理论上的.而在地形复杂,道路形状差异大的情况下,林区道路密度的计算往往误差较大,不适合实际操作.根据美国林业经济学家马秋思理论的基本原理,我国南方林道网推算出一组可以计算出伐区林道网合理密度dl的公式1:d1:=(1)由马秋思理论基本原理推算,得出基本林道网合理密度二dz,公式为:d,一/AV(ClCz),/入1一入2(2)上述式子中,A表示常数,随地形,集材因子而变化,V为林场平均出材量,8为集材费用,C,Cz分别为

9、每立方米木材在伐区林道网,基本林道网每米的单位运输费用.入,入为以岔线,支线造价为基础计算得出的道路费用.总之,应用上述计算公式,可以计算出不同地形条件,单位面积出材量,集材方式,道路造价和伐区的合理道路网密度.2林区道路的设计2.1林区道路的选线设计林区道路的建设,选线是极为重要的一步.选线的合理,最佳与否,直接关系到林区道路建设工程量的大小,养护条件以及整个工程的总体造价大小.除此之外,林区道路选线,还应根据林区地形,气象,水文及沿途工程因素综合考虑.林区道路建设中的选线,比较快捷的办法是先根据当地地图显示的地质状况挑选出若干条理论上可以满足修建所需林道的线路.其次组织具有丰富实践勘察经验

10、的选线人员实地调查选线,全面掌握拟建道路地区的地址,水文,气象和木材蓄积量等实地情况.然后将理论研究出来的线路意义筛选,除去不合理的备选方案,留下23个方案作为推荐和比较方案,以备后期计算对比各个备选路线的工程造价,供上级决策部门商讨L4.上述布线方式体现了我国当前林区道路布线的现状以人工布线为主.我国现阶段的林区道路布线仍然依靠人工布线,虽然人工布线准确性大,但工作量非常大,人力耗费大,局限性往往比较突出,特别是对布线因素的考虑缺乏整体的观念,由此,应当结合时代的发展,借助高新科技的应用,结合计算机智能功能建立一套机器智能型的林区道路选线模型,这就是基于GIS技术的林区道路选线方案优化流程L

11、5.基于GIS技术可以建立与林区道路选线有关的水文,地质,气象,林木资源分布的信息形成数字地形模型,提供道路沿线地形的宏观信息,帮助设计者综合各个因素计算出路线的起点,中问控点,并最终确定路线方案.期间,基于GIS技术可以利用选线沿途的地质,气象数据计算出竖曲线半径,圆曲线半径,土石方量统计值等数据,从而形成62林区道路的规划设计研究总第162期道路纵断面线形图,道路平面地形图,道路横断面图等数据表现形式.供决策者参考.在上述基础上,应用美国着名运筹学家,匹兹堡大学教授T.L.Saaty提出的层次分析法建立林区道路选线优化方案的层次结构模型,对影响林区道路的选线因素进行综合分析,最终提炼出最优

12、的选线方案.其优化流程图见图1:图1基于GIS技术林区道路选线方案优化流程图阳林区GIS技术选线方法简单,快捷,较于人工此外,对不同情况的重点,难点地段地质情况选线可以缩短时间,提高效率,建立此基础上结合都会有具体的专业处理方法,这些方法需要具有丰层次分析方法可以使选线由定性分析提高到定量,富经验的专业人员带领施工.这些重难点施工路定位相结合的综合分析中,更精确,严谨的界定选段也是路线选择成败与否的关键.线工作为林区道路修建提供科学的决策依据.但是,不管是人工选线方法还是计算机模型智能选线,林区道路的选线应把握好以下原则:(1)林区道路应为社会服务.在实地勘查比较之后的定线应尽可能按照最短路线

13、方向将预定点连接起来,并且尽可能接近于最短,以便于节省投资,用最优先的资源创造出最佳的林区路线.在考虑集材运材便利的前提下,尽可能地为居民点,生产企业的运输服务,达到社会效益和经济效益双赢的目的.(2)投资最少,工程最少,效益最优原则.选定路线要综合考虑自然,社会等多种因素,尽量选择可以避开大工程大成本的地方.选线优先解决的地方应该是选择最适宜翻越山岭的垭口处,绕越湖泊深谷的地方,铁路,公路交叉的地点等都是可以先从地形图上定线.对于路线的几何要素,极限值应当是首先避免考虑使用的,一般是在不得已的情况下才考虑使用.而平面上的设计视距应当在不使用任何特殊处理措施的情况下得到绝对的保证.而在山区取线

14、时应当考虑到具体地形具体分析,线路的取舍应该按照山地的走势定夺,不能绝对取直.(3)抓住不同地质条件选线考虑的重点,随记随定.主控点的设置,不同地质条件决定的线路必然会不同.就越岭线而言,应当重点研究越岭垭口,山坡控点及山脚控点,大概估计展现的长度;而对于沿溪线,应当注意其布线的地点,沿河洪水蔓延的痕迹,跨河桥位设置点;对于不理想地段或深挖高填等难施工地段,应当作为重点勘查地点,必要时反复勘查,寻求最优的解决方案.2.2林区道路路基的设计(1)林区道路路基设计原则路基是道路的主骨架,也是公路出现问题的根源,路基及其边坡的稳定与否关系着公路质量的好坏,特别是铺设沥青的道路,其强度与稳定性都与路基

15、有着极大的联系.设计时应遵循以下原则:林区道路路基施工应当快速,精准,规划精确.林区道路路基施工,在路基土方作业上,时间是非常短的,因为林区雨水较多,雨雾天气大,对土方施工造成不利的影响.这就要求规划设计部门充分了解当地气象条件,设计施工时间应尽可能避开雨雾天气,避免潮湿天气的影响.因地制宜,分情况处理不同地质情况.在陡峭的山腰斜坡时,要看具体的情况分别安排挡墙和桥梁,综合不同地形条件灵活合理运用分离式,悬出式,台阶式以及整体式路基模式,筛选出最合理的断面形式,降低路基边坡的高度,从而提高稳定性.在不同植被条件和地形平缓地段,分别采取削坡绿化,构建挡墙等额外工程稳定地基平坡;在路基的中央分隔带

16、及边坡路基外侧地带应当加种绿化带,增加人造绿化景观,不仅与自然景观相映成趣,还可以起到防止冲刷,稳定道路地基的作用.着重处理重难点地质地带.对地质灾害频发区要做好专门的勘查测量,多收集计算参数,以便找到稳定边坡和防止变形的合适参数,利用工程计算合理架设外接防护,以便提高公路通过此路段的安全性.(2)林区道路路基排水设计2010.2湖北林业科技63排水系统是公路路基工程的重要组成部分,对公路使用寿命具有重要的影响作用.而林区公路路基大多是切割山坡展开布线的,公路建设铺设半填半挖,有时候会割破山坡的含水土层,使得地下水以泉水形式流出地面.此外,林区气候多雨雾天气,落叶积塞,林区公路维护少都会直接影

17、响到公路的使用寿命,这些因素带来的雨水影响对林区公路路基具有非常大的破坏作用.因此,林区公路路基的排水系统必须在工程期间规划,建没好.一般地,路基排水系统分为路面排水系统,路基排水系统,中央分隔带排水系统.而从实践经验上看,当前我国路基排水系统的设置往往重视排除地表存水,而忽视了路面结构内部存在自由水的可能.公路的建设往往会出现路面接缝,裂缝或由于工程压实不到位而存在的空隙,降水或人为洒水时,雨水就会不停地通过这些间隙或路基,路肩渗入在路面结构内部,直到停留在里边.雨水不能及时排走,路面结构内部的材料渗水性差,积水长时间的积滞会破坏沥青混凝土,水泥混凝土表层,使得路面不同程度的出现龟裂,破碎,

18、脱空等病害,严重降低整个路面结构的使用性能和寿命.因此,林区路基排水系统在设置常规的路基排水系统,路面排水系统,中央分隔带排水系统外,还应当注意路面结构内部的排水系统设置.路面结构内部的排水系统设置方案,我国比较通用的办法是设置边缘排水系统和透水层排水系统.边缘排水系统有以下几个部分组成:纵向排水管道,横向排水管道,以透水性填料塑成的集水沟,过滤织物.然后按照具体的实地地形情况设置安排,达到能够排水的目的.透水层排水系统一般可以分为3个类别:集水沟管道透水层排水系统,透水垫层排水系统,全宽式透水基层排水系统.这3类排水系统一般仅用于高等级公路的路面内部结构排水系统,在林区高等级公路中才运用,一

19、般的林区普通级别公路由于成本问题不考虑使用.63参考文献E13涂庆丰.国有林场林区道路网的合理布局研究.林业科技开发,1998,(3):3940.E23余建平.林区道路有关问题的探讨.森林工程,2008,2(24).5152.E33蓝文丰.浅谈林区便道路基排水现状与养护对策.福建林业科技,2009,(36):255258.43徐尚好.浅谈林区道路勘察设计中的选线工作.安徽林业科技,1996,(4):3638.E53,峥,魏家民.浅谈路面排水系统设计及应用.交通科技,2005,(2):4647.63杨学春,孙云佩,张春祥等.基于GIS技术林区道路选线方案优化方法的研究.森林工程,2004,20(

20、4):5152.(下接第69页)根系与土壤的密切关系,树体的水分吸收与蒸腾和养分吸收与消耗平衡,树木会出现消耗的水分大于吸收的水分,树体内发生水分亏损,严重时导致死亡.2.5精细管护措施到位是五角枫大树成活的根本保证五角枫移栽到公路上以后,从缓苗,发芽,展叶,到成活,管护至关重要,稍有不慎,叶芽收缩变干,导致死亡.迁擂公路绿化五角枫成活率由2006年春季的86.1到2007年春季的81.1%,可见养护管理至关重要.2008年仍在原来的地点进行补植,成活率达到98.0,而且至今长势良好,两者差距之大,主要区别是后期的管护差异.要提高苗木的成活率,首先要有良好的土壤墒情,土壤相对含水量要控制在70

21、.O%左右,适时松土,雨季要注意封坑,同时做好排水防涝等项工作;其次叶面喷洒环保蒸腾抑制剂,以缩小植物气孔的开张度,并在叶片和植株表面形成高分子控水透气膜,从而抑制水分,养分的蒸发和流失,减少高温灼伤和枝干抽条,增强植物抗性和自身免疫力;再次要做好五角枫养分的供应,在公路绿化中,生境比较恶劣,基本以客土改良为主,生土所占比例较大,随着苗木的生长,原有土壤养分已远远不能满足植株生长的需要,长势表现较弱,容易感染病虫害,需要靠人为改变它的生存环境,适时追肥,同时做好基肥的长效管理,从很大程度上对五角枫前期缓苗到后期健康生长的过渡能够起到一定的作用;最后,做好五角枫病虫害的预防控制工作,唐山地区五角枫的病害主要是介壳虫导致的煤污病Capnodiumsp.,适时对五角枫虫害进行预防,能有效地促进枝叶的正常生长,增强抗性.可见,精细地管护是五角枫移栽成活的力量和源泉,是大树移植成活的根本保证.(河北省迁安市交通局公路绿化管理站王广)