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木兰林场林区道路规划设计与测量方法探讨

2021-12-11丁赓

安徽农学通报 2021年22期

丁赓

摘 要:林区道路属于森林经营的基础设施,是林业生产经营的动脉,也是发展林业、提高林业经营水平的重要条件。木兰林场依照林区公路设计规范,结合林场自身软硬件实际情况,制定了适合自己的路网规划和路线测设方法。该文分析了木兰林场林区道路建设存在的问题,并提出了相应的对策建议,以供参考。

关键词:林区道路;路网规划;路线设计与测量

中图分类号 S773文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)22-0090-02

林区道路既是森林经营、资源巡护、游览和综合管理的必要条件,也是林业发展、管理水平的主要指标。林区道路主要是为林区生产服务的,除了木材、林产品、生产资料的运输外,在森林资源管护、森林防火、有害生物防治、林区治安、森林旅游、林农出行等方面的功能与作用也日益凸现[1]。

木兰林场位于河北省最北部的围场县境内,地处蒙古高原和冀北山地的过渡带,是阴山山脉、大兴安岭余脉向西南延伸和燕山余脉的结合部,地势南低北高,海拔750~2067m。地形多山地沟壑、土壤种类多,植物资源丰富,森林植被类型属华北落叶阔叶林区。近年来,木兰林场依托森林“近自然”经营理念,以“区域经营、综合设计、集中作业”为指导,施行整个流域为设计单元的系统经营模式,并取得显著成果。由此对林区路网规划和路线测设的规范化提出要求,力求林区道路建设向规范化、高标准化发展。因此,依据林场现有条件有效提升路网规划和路线设计,并形成具有自己特色的林路建设方法显得尤为重要。

1 林场林区道路建设存在的问题

1.1 缺少系统性的路网规划,林路利用率不高 林场林路修建一直以来多为满足营林生产需要,哪个区域有抚育或采伐作业,就在哪里修一段林路。林路年年修但是由于没有统一的规划无法形成路网,林路零碎分布于整个林场。另外,林路等级低,均为单车道土路,仅能满足农用车辆及部分木材运输车辆通行,无法满足林业发展的综合需要,造成林路利用率不高。

1.2 林区道路建设资金缺乏 木兰林场林区地处偏远,地形以山地为主,地势陡斜。林区道路修建难度大,林路修建造价高。林路修建费用的主要来源木材生产费,投资十分有限。由于投资少,如挡土墙、边沟、排水沟、桥涵等防护设施无法修建,严重影响到林路的使用寿命,往往一场雨雪就使道路断交,如此又加大了后期道路养护的任务,也增加了维修资金的需要。

1.3 从事林区道路规划设计的专业性人才缺乏 木兰林场林区道路设计由其下辖林业调查规划设计院进行设计,设计院中从事林路设计的人员仅4人,并且均为非道路测设专业人员。设计人员少、林路设计水平不高,导致林场过去的林路设计较为粗糙,也越来越无法满足木兰林场森林经营发展的需要。随着木兰林场流域经营模式的进行,提出了打造精品流域的概念,由此对林区道路建设提出了更高的要求,林场重新把林区道路建设作为森林经营的重点工作。

2 对策建议

2.1 制定切实可行的路网规划 路网规划是出于战略层面的长远规划,充分结合现有林路,根据长远目标和经营需要,确定在一定时期内(经营方案的规划期,一般10年)实现的路网目标[2]。林路规划的基本原则在《林区公路设计规范》LY/T5005-2014中已有说明这里不再赘述,木兰林场目前林路规划还要求遵循以下几点原则:一是林区道路规划要首先規划主干林路,以保证林场、营林区、管护站之间串联起来并与外面地方路网连接。二是对森林资源较好且集中连片、面积大于133.33hm2的流域宜优先规划次级林路和支线,确保林路的修建优先满足森林经营的需要。三是在路线设计中对于坡度大于25°的陡坡、沙化严重地带、湿地、常年冻土地带、无河床的季节性河流两岸不宜规划各类林路。坡度大于25°的山坡属于急坡甚至陡坡,其营林生产难度较大,修建林路的工程量也会增大,从而增加对林地的破坏程度和施工难度;沙化严重、湿地等情况通常需要加筑挡墙、换填和各种排水设施,增加了投资成本,除非必要不宜规划修建林路。四是在困难地尽可能少量规划腰道坡长大于300m的缓坡地带可以沿等高线规划次级林路和支线,宽度不宜超过4m。以降低林路修建对森林资源的破坏。

2.2 合理划分林区道路等级 对林场内道路根据道路的规格和用途,分为主干林路、次级林路、支线和临时道路4类。主干林路主要是连接外部路网与次级林路的中间环节,有时也是外部路网和支线、楞场和山场的中间环节。主干林路永久使用,长期维护,重载车辆能够通行。次级林路是连接主干林路和支线的林区道路,有时也是直接连接到山场或楞场。次级林路也是永久使用,长期维护,林路各构成部分标准相对主干林路较低。支线是连接次级林路、楞场与山场的末端环节。支线季节性使用,不定期维护,主要是木材短运车辆通行。临时道路是生产作业期间临时开辟的道路,用完及时恢复植被,不需要维护,主要是木材短运车辆通行[1]。

2.3 有效组织设计人员,提高工作效率 设计人员在进行林区道路设计,最主要的工作是路线设计,包括确定林路等级、确定林路技术标准和进行路线平面设计等。针对这些工作要求有一定的专业性,并且林场专业技术人员少的情况,林场采用即分组又协同作业的方法。下面以林场主干路测设举例说明。木兰林场林路设计中的主干林路采用单车道公路,路宽5m内,采用15~20km/h设计速度的砂石路标准。林场林路的测量方法较公路设计进行适当地优化,即采用纸上选线后直接进行现场定线并进行测量的方法。将设计人员分成3组同时进行测设。第一组为交点测量组,根据纸上选线定出的转角点,现场放样出位置并标记交点号,用正切法求出各个转角的转角值并确定出偏左还是偏右,由有经验的工程师定下线形,如单曲线、同向曲线、反向曲线、回头曲线等,并据转角α、交点间距离结合现场地形,确定合适的曲线半径,求得切线长、外距、曲线长[1]。曲线半径的选择注意前切点和后切点的位置最好处于纵断的变坡点上。横、纵断地形线的测量习惯上是每隔25m测量1次,以保证数据的准确,但林场内山脊、山沟多,路线设计基本没有超过50m的直线段,因此横、纵断面地形线的测量位置不需以25m为间隔进行测量,仅需测量中点和前后切点处的横纵断面地形线即可满足测量需要[3]。所以选择合适的曲线半径和前后切线点位置可以减少横纵断面测量的工作量。第2组为中线放样组,该组使用皮尺现场量出,路线中点、前切点、后切点,并砸桩标记。第3组为测量组,该组测量各点的横、纵断地形数据。同时该组也要负责测量设计路基排水和路基防护所需要的数据。如此,3组人员同时进行测量,有1~2名专业技术人员即可进行3个组的工作指导,有效避免专业人员缺乏造成的影响。

2.4 现代化测量方法与传统测量方法同时使用 木兰林场目前使用RTK为主要测量工具,主要是由于该设备不受地形和树木遮挡的影响视距。在林区使用要优于全站、水准等仪器。但在树高高于15m,胸径大于15cm,郁闭度达到8的林地内,RTK信号会急剧变弱,一个测量点等待固定解的时间需要10~20min,严重影响测量速度。此时在测量横断数据时可以用花杆皮尺法测量横断地形数据,花杆上可以加装水平尺,皮尺上加装铅锤,以减少测量误差。

在道路测设的过程中,道路设计软件也起着重要的作用,对于道路设计人员来说是非常方便的,目前道路设计软件常见的有鸿业、纬地、海地等。这些设计软件都是国内开发,易学易用,对操作者要求不高。林场林路的路线设计、排水、路基防护及图表的输出都采用专业的设计软件进行计算。

3 结语

当前,随着木兰林场的快速发展,需要林区道路功能不断提升,建设更高标准的林区道路变得尤为重要。木兰林场根据自身现有条件灵活运用总结出适合自身的林区道路设计规范,仅是林场的规范化起步阶段,林路的设计在今后将随着经验和技术水平的增高而逐步提高。完成林区内主干路由土路到砂石林路再到柏油林路的提升,满足木兰林场林区道路战略层面的长远规划,实现林场现代化经营需要的路网结构。

参考文献:

[1]中南林学院.林区公路[M].北京:中国林业出版社,1981.

[2]陈绍志,何友均,陈嘉文,等.林区道路建设与投融资管理研究[M].北京:中国林业出版社,2015.

[3]许金良.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2018.

(责编:张宏民)