木蘭林場(chǎng)林區(qū)道路規(guī)劃設(shè)計(jì)與測(cè)量方法探討

丁賡

摘 要：林區(qū)道路屬于森林經(jīng)營(yíng)的基礎(chǔ)設(shè)施，是林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的動(dòng)脈，也是發(fā)展林業(yè)、提高林業(yè)經(jīng)營(yíng)水平的重要條件。木蘭林場(chǎng)依照林區(qū)公路設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)合林場(chǎng)自身軟硬件實(shí)際情況，制定了適合自己的路網(wǎng)規(guī)劃和路線測(cè)設(shè)方法。該文分析了木蘭林場(chǎng)林區(qū)道路建設(shè)存在的問題，并提出了相應(yīng)的對(duì)策建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：林區(qū)道路;路網(wǎng)規(guī)劃;路線設(shè)計(jì)與測(cè)量

中圖分類號(hào) S773文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）22-0090-02

林區(qū)道路既是森林經(jīng)營(yíng)、資源巡護(hù)、游覽和綜合管理的必要條件，也是林業(yè)發(fā)展、管理水平的主要指標(biāo)。林區(qū)道路主要是為林區(qū)生產(chǎn)服務(wù)的，除了木材、林產(chǎn)品、生產(chǎn)資料的運(yùn)輸外，在森林資源管護(hù)、森林防火、有害生物防治、林區(qū)治安、森林旅游、林農(nóng)出行等方面的功能與作用也日益凸現(xiàn)[1]。

木蘭林場(chǎng)位于河北省最北部的圍場(chǎng)縣境內(nèi)，地處蒙古高原和冀北山地的過渡帶，是陰山山脈、大興安嶺余脈向西南延伸和燕山余脈的結(jié)合部，地勢(shì)南低北高，海拔750～2067m。地形多山地溝壑、土壤種類多，植物資源豐富，森林植被類型屬華北落葉闊葉林區(qū)。近年來，木蘭林場(chǎng)依托森林“近自然”經(jīng)營(yíng)理念，以“區(qū)域經(jīng)營(yíng)、綜合設(shè)計(jì)、集中作業(yè)”為指導(dǎo)，施行整個(gè)流域?yàn)樵O(shè)計(jì)單元的系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)模式，并取得顯著成果。由此對(duì)林區(qū)路網(wǎng)規(guī)劃和路線測(cè)設(shè)的規(guī)范化提出要求，力求林區(qū)道路建設(shè)向規(guī)范化、高標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。因此，依據(jù)林場(chǎng)現(xiàn)有條件有效提升路網(wǎng)規(guī)劃和路線設(shè)計(jì)，并形成具有自己特色的林路建設(shè)方法顯得尤為重要。

1 林場(chǎng)林區(qū)道路建設(shè)存在的問題

1.1 缺少系統(tǒng)性的路網(wǎng)規(guī)劃，林路利用率不高 林場(chǎng)林路修建一直以來多為滿足營(yíng)林生產(chǎn)需要，哪個(gè)區(qū)域有撫育或采伐作業(yè)，就在哪里修一段林路。林路年年修但是由于沒有統(tǒng)一的規(guī)劃無法形成路網(wǎng)，林路零碎分布于整個(gè)林場(chǎng)。另外，林路等級(jí)低，均為單車道土路，僅能滿足農(nóng)用車輛及部分木材運(yùn)輸車輛通行，無法滿足林業(yè)發(fā)展的綜合需要，造成林路利用率不高。

1.2 林區(qū)道路建設(shè)資金缺乏 木蘭林場(chǎng)林區(qū)地處偏遠(yuǎn)，地形以山地為主，地勢(shì)陡斜。林區(qū)道路修建難度大，林路修建造價(jià)高。林路修建費(fèi)用的主要來源木材生產(chǎn)費(fèi)，投資十分有限。由于投資少，如擋土墻、邊溝、排水溝、橋涵等防護(hù)設(shè)施無法修建，嚴(yán)重影響到林路的使用壽命，往往一場(chǎng)雨雪就使道路斷交，如此又加大了后期道路養(yǎng)護(hù)的任務(wù)，也增加了維修資金的需要。

1.3 從事林區(qū)道路規(guī)劃設(shè)計(jì)的專業(yè)性人才缺乏 木蘭林場(chǎng)林區(qū)道路設(shè)計(jì)由其下轄林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)院中從事林路設(shè)計(jì)的人員僅4人，并且均為非道路測(cè)設(shè)專業(yè)人員。設(shè)計(jì)人員少、林路設(shè)計(jì)水平不高，導(dǎo)致林場(chǎng)過去的林路設(shè)計(jì)較為粗糙，也越來越無法滿足木蘭林場(chǎng)森林經(jīng)營(yíng)發(fā)展的需要。隨著木蘭林場(chǎng)流域經(jīng)營(yíng)模式的進(jìn)行，提出了打造精品流域的概念，由此對(duì)林區(qū)道路建設(shè)提出了更高的要求，林場(chǎng)重新把林區(qū)道路建設(shè)作為森林經(jīng)營(yíng)的重點(diǎn)工作。

2 對(duì)策建議

2.1 制定切實(shí)可行的路網(wǎng)規(guī)劃 路網(wǎng)規(guī)劃是出于戰(zhàn)略層面的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，充分結(jié)合現(xiàn)有林路，根據(jù)長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)和經(jīng)營(yíng)需要，確定在一定時(shí)期內(nèi)（經(jīng)營(yíng)方案的規(guī)劃期，一般10年）實(shí)現(xiàn)的路網(wǎng)目標(biāo)[2]。林路規(guī)劃的基本原則在《林區(qū)公路設(shè)計(jì)規(guī)范》LY/T5005-2014中已有說明這里不再贅述，木蘭林場(chǎng)目前林路規(guī)劃還要求遵循以下幾點(diǎn)原則：一是林區(qū)道路規(guī)劃要首先規(guī)劃主干林路，以保證林場(chǎng)、營(yíng)林區(qū)、管護(hù)站之間串聯(lián)起來并與外面地方路網(wǎng)連接。二是對(duì)森林資源較好且集中連片、面積大于133.33hm2的流域宜優(yōu)先規(guī)劃次級(jí)林路和支線，確保林路的修建優(yōu)先滿足森林經(jīng)營(yíng)的需要。三是在路線設(shè)計(jì)中對(duì)于坡度大于25°的陡坡、沙化嚴(yán)重地帶、濕地、常年凍土地帶、無河床的季節(jié)性河流兩岸不宜規(guī)劃各類林路。坡度大于25°的山坡屬于急坡甚至陡坡，其營(yíng)林生產(chǎn)難度較大，修建林路的工程量也會(huì)增大，從而增加對(duì)林地的破壞程度和施工難度;沙化嚴(yán)重、濕地等情況通常需要加筑擋墻、換填和各種排水設(shè)施，增加了投資成本，除非必要不宜規(guī)劃修建林路。四是在困難地盡可能少量規(guī)劃腰道坡長(zhǎng)大于300m的緩坡地帶可以沿等高線規(guī)劃次級(jí)林路和支線，寬度不宜超過4m。以降低林路修建對(duì)森林資源的破壞。

2.2 合理劃分林區(qū)道路等級(jí) 對(duì)林場(chǎng)內(nèi)道路根據(jù)道路的規(guī)格和用途，分為主干林路、次級(jí)林路、支線和臨時(shí)道路4類。主干林路主要是連接外部路網(wǎng)與次級(jí)林路的中間環(huán)節(jié)，有時(shí)也是外部路網(wǎng)和支線、楞場(chǎng)和山場(chǎng)的中間環(huán)節(jié)。主干林路永久使用，長(zhǎng)期維護(hù)，重載車輛能夠通行。次級(jí)林路是連接主干林路和支線的林區(qū)道路，有時(shí)也是直接連接到山場(chǎng)或楞場(chǎng)。次級(jí)林路也是永久使用，長(zhǎng)期維護(hù)，林路各構(gòu)成部分標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)主干林路較低。支線是連接次級(jí)林路、楞場(chǎng)與山場(chǎng)的末端環(huán)節(jié)。支線季節(jié)性使用，不定期維護(hù)，主要是木材短運(yùn)車輛通行。臨時(shí)道路是生產(chǎn)作業(yè)期間臨時(shí)開辟的道路，用完及時(shí)恢復(fù)植被，不需要維護(hù)，主要是木材短運(yùn)車輛通行[1]。

2.3 有效組織設(shè)計(jì)人員，提高工作效率 設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行林區(qū)道路設(shè)計(jì)，最主要的工作是路線設(shè)計(jì)，包括確定林路等級(jí)、確定林路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)行路線平面設(shè)計(jì)等。針對(duì)這些工作要求有一定的專業(yè)性，并且林場(chǎng)專業(yè)技術(shù)人員少的情況，林場(chǎng)采用即分組又協(xié)同作業(yè)的方法。下面以林場(chǎng)主干路測(cè)設(shè)舉例說明。木蘭林場(chǎng)林路設(shè)計(jì)中的主干林路采用單車道公路，路寬5m內(nèi)，采用15～20km/h設(shè)計(jì)速度的砂石路標(biāo)準(zhǔn)。林場(chǎng)林路的測(cè)量方法較公路設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)貎?yōu)化，即采用紙上選線后直接進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定線并進(jìn)行測(cè)量的方法。將設(shè)計(jì)人員分成3組同時(shí)進(jìn)行測(cè)設(shè)。第一組為交點(diǎn)測(cè)量組，根據(jù)紙上選線定出的轉(zhuǎn)角點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)放樣出位置并標(biāo)記交點(diǎn)號(hào)，用正切法求出各個(gè)轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)角值并確定出偏左還是偏右，由有經(jīng)驗(yàn)的工程師定下線形，如單曲線、同向曲線、反向曲線、回頭曲線等，并據(jù)轉(zhuǎn)角α、交點(diǎn)間距離結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形，確定合適的曲線半徑，求得切線長(zhǎng)、外距、曲線長(zhǎng)[1]。曲線半徑的選擇注意前切點(diǎn)和后切點(diǎn)的位置最好處于縱斷的變坡點(diǎn)上。橫、縱斷地形線的測(cè)量習(xí)慣上是每隔25m測(cè)量1次，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，但林場(chǎng)內(nèi)山脊、山溝多，路線設(shè)計(jì)基本沒有超過50m的直線段，因此橫、縱斷面地形線的測(cè)量位置不需以25m為間隔進(jìn)行測(cè)量，僅需測(cè)量中點(diǎn)和前后切點(diǎn)處的橫縱斷面地形線即可滿足測(cè)量需要[3]。所以選擇合適的曲線半徑和前后切線點(diǎn)位置可以減少橫縱斷面測(cè)量的工作量。第2組為中線放樣組，該組使用皮尺現(xiàn)場(chǎng)量出，路線中點(diǎn)、前切點(diǎn)、后切點(diǎn)，并砸樁標(biāo)記。第3組為測(cè)量組，該組測(cè)量各點(diǎn)的橫、縱斷地形數(shù)據(jù)。同時(shí)該組也要負(fù)責(zé)測(cè)量設(shè)計(jì)路基排水和路基防護(hù)所需要的數(shù)據(jù)。如此，3組人員同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，有1～2名專業(yè)技術(shù)人員即可進(jìn)行3個(gè)組的工作指導(dǎo)，有效避免專業(yè)人員缺乏造成的影響。

2.4 現(xiàn)代化測(cè)量方法與傳統(tǒng)測(cè)量方法同時(shí)使用 木蘭林場(chǎng)目前使用RTK為主要測(cè)量工具，主要是由于該設(shè)備不受地形和樹木遮擋的影響視距。在林區(qū)使用要優(yōu)于全站、水準(zhǔn)等儀器。但在樹高高于15m，胸徑大于15cm，郁閉度達(dá)到8的林地內(nèi)，RTK信號(hào)會(huì)急劇變?nèi)酰粋€(gè)測(cè)量點(diǎn)等待固定解的時(shí)間需要10～20min，嚴(yán)重影響測(cè)量速度。此時(shí)在測(cè)量橫斷數(shù)據(jù)時(shí)可以用花桿皮尺法測(cè)量橫斷地形數(shù)據(jù)，花桿上可以加裝水平尺，皮尺上加裝鉛錘，以減少測(cè)量誤差。

在道路測(cè)設(shè)的過程中，道路設(shè)計(jì)軟件也起著重要的作用，對(duì)于道路設(shè)計(jì)人員來說是非常方便的，目前道路設(shè)計(jì)軟件常見的有鴻業(yè)、緯地、海地等。這些設(shè)計(jì)軟件都是國(guó)內(nèi)開發(fā)，易學(xué)易用，對(duì)操作者要求不高。林場(chǎng)林路的路線設(shè)計(jì)、排水、路基防護(hù)及圖表的輸出都采用專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行計(jì)算。

3 結(jié)語

當(dāng)前，隨著木蘭林場(chǎng)的快速發(fā)展，需要林區(qū)道路功能不斷提升，建設(shè)更高標(biāo)準(zhǔn)的林區(qū)道路變得尤為重要。木蘭林場(chǎng)根據(jù)自身現(xiàn)有條件靈活運(yùn)用總結(jié)出適合自身的林區(qū)道路設(shè)計(jì)規(guī)范，僅是林場(chǎng)的規(guī)范化起步階段，林路的設(shè)計(jì)在今后將隨著經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平的增高而逐步提高。完成林區(qū)內(nèi)主干路由土路到砂石林路再到柏油林路的提升，滿足木蘭林場(chǎng)林區(qū)道路戰(zhàn)略層面的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)林場(chǎng)現(xiàn)代化經(jīng)營(yíng)需要的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳紹志，何友均，陳嘉文，等.林區(qū)道路建設(shè)與投融資管理研究[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2015.

[3]許金良.道路勘測(cè)設(shè)計(jì)[M].北京：人民交通出版社，2018.

（責(zé)編：張宏民）