田大明 柏树丰 王智能

（云南磷化集团有限公司，云南 昆明650600）

1 引言

晋宁磷矿1981年建矿，矿山投产以后又经过技术改造，目前实际采选能力可达200万t／a以上，其开采范围主要在6号坑。采区至大柳树排土场运输道路，该项目主要服务于晋宁磷矿大柳树排土场的排土运输。由晋宁磷矿自主选线、设计、施工。2012年7月晋宁磷矿确定大柳树村旁往大河水库向峡谷段为排土场，8月并进行该段地形测量，9月组织相关人员进行排土场初步方案设计，经过矿及公司相关部门充分论证，最终确定采用该地段作为采区的排土场。排土场详细设计委托昆明理工大学，采区到采排土场运输道路由晋宁磷矿负责，包括选线、设计、施工及租用土林地等相关事宜。

线路走向为东北向，西起晋宁矿6号坑114线东扩境界开始（K0+000），东至大柳树村口左侧处终止（K2+742.22），路线全长2.7422km。大柳树运输道路的成功实施，满足了晋宁磷矿深部开采排土运输的需要，也为今后采区外道路设计及施工提供了理论依据及技术支撑，积累了实践经验，具有现实的指导意义。

2 现场条件

2.1 气候条件

根据三十年气象观测资料统计，年平均气温14.6℃，年平均降雨量为925.4毫米，日最大降雨量为165.4毫米，年平均相对湿度73%，年平均蒸发量1874毫米。雨季多集中在6～10月份，占全年降雨量的80%以上，11月至次年5月为干季，四季多西南风，秋冬季节时有东北风天气出现。

2.2 地形、地质条件

据地质资料描述，场地属于第四系冲洪积层。上部为褐黄色粘土夹粉砂、细砂冲击层，其下为细晶白云岩夹翠绿色页岩和细-中晶白云岩、砾岩、石英砂岩、含砾石英砂岩。

2.3 地震烈度

根据《中国地震烈度区划图》和《云南省各地县地震烈度分区》，全线位于7度区，桥涵及其它构造物按8度进行抗震设防。

2.4 现场水、电、路

施工现场可充分利用矿区现有的水、电、路生产系统和辅助生产系统。

3 多方案选线及优化比选

3.1 路线方案选线

根据矿山运输道路的实际情况，确定公路等级为四级，时速20km／h，最大纵坡为10%。我们考虑在符合矿山发展需要的前提下，结合自然条件选定合理的路线，达到行车迅速、安全、舒适并使筑路费用与使用质量得到正确的统一。在设计组选线中，我充分利用地形地势，回避不良地段，正确运用技术标准，保证线形的均衡性，从行车安全、畅通和施工，养护的经济、方便，使路线平、纵、横三个面结合，力求平面短捷舒顺，纵断面平缓均匀，横断面稳定经济，并注意山、水、林、路的综合治理，做到少占耕地，始终贯彻工程经济与运营经济相结合的原则。

我们采用图纸上定线与现场选线相结合，最终确定三条线路，分别是方案A线、方案B线、方案C线。方案如图1方案线路平面图。

A线：起点→小宝山→采石场→垭口左→终点（大柳树村左）

B线：起点→羊键村大沟→大柳与羊健交叉路→垭口→终点（大柳树村左）

C线：起点→羊键村→羊健村北山脚→垭口右→终点（大柳树村右上方）

3.2 路线方案优化比选

路线各备选方案比选中，既要考虑到评价研究的任务，也要符合客观现象本身的特点和性质及其运动规律。对每一个评价对象是公平的、可比的，既要考虑研究的目的和需要，也要照顾到客观条件的可能性，是否具有可操作性。方案比选工作深入细致与否，很大程上体现了勘测设计人员路线设计水平和工程项目技术经济等指标的合理性。鉴于以上考虑，为避免在路线评选过程中的盲目性、片面性和主观性，我们对确定的三条线路进行科学的评判。各方案主要经济指标（如表1所示）。

表1 主要经济指标

基于上述比选原则分析，三个方案各有所长，其特点如下：

A方案，路线长2.91km优点是占用耕地最少，施工不影响附近村民生活，绝大部分线路无需租用土林地，建造成本居中，缺点是线路通过9号坑，下部压矿；

B方案，路线长2.74km，优点是施工和营运不影响附近村民生活，线路短，营运成本低，可作为9号坑备用公路，可操作性强，工期短。缺点是占用耕地多；

C方案，路线长3.05km，优点是占用耕地少，缺点是施工及运营易影响羊健村民生活，终点段右上方挖边坡，对左下方大柳树村存在安全隐患。

数字电子地形图的出现，打破了传统的矿山测图模式［3］。其抓住空间数据的本质特征，以数据为核心，从数据采集、转换的各个环节进行有效的控制，使数据一次性输入后，不仅能在测绘的各个应用层面进行共享，同时也能够顺利地与各种其他同类软件和GIS系统进行无损数据交换。

以地理信息系统为平台，通过选线、设计参数、线形设计道路设计理论，我们对每个选线方案进行优化比选。结合矿山目前的实际情况，设计组最终确定B方案线路为首选线路。西起K0+000晋宁磷矿6号坑114线东扩境界开始，东至K2+742.22的大柳树。路线于K0+650跨越羊键村门口大沟，于K1+500交汇羊键村与大柳树村机耕路交叉口，沿大柳树村老路布线，过垭口K2+000至大柳树终点。

4 道路设计

设计主要技术指标：路面宽20m，路拱1.5%，填方边坡1∶1.5，挖土方边坡1∶1，行车时速20km／小时，碎石土路面。纵线最大地面高程为2319.70m，最小高程为2250.16m。

设计组对公路的平、纵、横三个面应进行综合设计，保证路线的整体协调，做到平面顺适、纵坡均衡、横面合理，考虑车辆行驶的安全舒适性以及驾驶人员的视觉和心理反应，引导驾驶人员的视线，保持线形的连续性，避免采用长直线，并注意与当地环境和景观相协调；路线尽量避免穿过地质不良地区，最大限度减少挖填工程量，道路各项技术指标满足排土运输要求。充分发挥选进技术的优势，利用计算机以数字地面模型储存的实测数据，进行全套的路线自动化设计。设计流程［1］平面设计系统的流程图（如图2所示）、纵断面设计系统的流程图（如图3所示）、横断面设计系统的流程图（如图4所示），主要设计图纸有平面图、纵断面图、横断面图，运输道路平纵缩略图（如图5所示）。

5 道路施工

在确定本项目由晋宁磷矿组织施工后，我们立即成立大柳树运输道路施工领导小组，编制详细施工组织设计，建立健全施工质量审核和保证体系。

本工程严格按国家有关施工和验收规范、规程及设计图纸组织施工，施工全过程的质量控制按照公司的《质量手册》、《程序文件》和《作业指导书》进行。

依据我们编制的施工方案和技术交底及现行的国家规范、标准要求，组织施工。周密精心布署，严格按图纸和施工技术规范实施。坚持“安全第一，预防为主”的安全生产方针。开展验收监测工作和编制验收报告，并接受有关部门日常监督检查。

6 项目应用情况及经济、社会效益

自主选线、设计、施工，使得道路修建成本大大降低，工程2013年4月投入使用，运行情况良好，截止2014年底，共承担1076万立方米运输任务，为中蓝连海设计研究院设计的《晋宁磷矿接续开采方案》的实施拉开了序幕，对矿山开采的可持续性得以充分保障，减轻了目前西采区排土场和南扩排土场巨大压力。推广应用情况。

1）截止2013年底，东二采区采出一级品矿26.986万吨，浮选矿35.3万吨。

2）道路位于8、9号坑东则，可作为8、9号坑外排运输的一个备用道路。大柳树排土场一期场容设计1211万立方米，对已论证的大柳树排土场二期、三期扩容，有望增加1000万～2500万立方米，所以，大柳树运输道路的建设存在很大运输潜力。

3）采区至大柳树运输道路的成功实施，对晋宁磷矿2013年及2014年采区运输道路设计优化及施工起典范作用，包括8号、9号坑运输道路设计和东一采运输道路测设优化。

7 结语

大柳树运输道路是由矿山自主选线、设计、施工，会聚了测量、采矿、地质三大矿山核心专业优秀技术人员，充分发挥各自的专业优势，完成和执行情况良好。缓解了矿山剥离的内排压力，对矿山和公司的可持续性发展起到积极作用，其产生的社会效益与间接经济效益十分明显。是典型的“大柳树运输道路模式”，该案例可在公司各矿山推广及应用。

（1）以测绘地理信息技术为基础平台，实现了基础空间数据在矿山各个应用领域大的深入融合；

（2）自主选线设计、施工，实施多方案优化比选。借助计算机辅助成图，效率突出，效益明显；

（3）根据项目特点、交通特性，明确公路功能及类别；全面的施工组织设计及有效的施工管理手段；

（4）解决了人才的“多余”与“不足”、人才的培养与稳定、有效的资金平衡与投入、先进设备的潜力挖掘等诸多问题，实现了矿山技术人员和设备服务效益最大化［8］；

（5）案例无疑对具有特殊性的矿山运输道路测设探索产生积极影响。