山區(qū)公路復(fù)雜路段局部路線方案的比選論證

徐寶林 盧 建

(中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司，北京 100078)

路線方案的擬定和選擇是公路勘察設(shè)計(jì)的靈魂和脊梁。路線設(shè)計(jì)是地形、地質(zhì)、橋梁、隧道、交通工程、生態(tài)環(huán)境等方面的綜合設(shè)計(jì)。在山高、坡陡、溝深、地質(zhì)情況復(fù)雜的山區(qū)，路線方案的比較尤為重要。如何貫徹“以人為本，安全第一”的建設(shè)理念，解決好山區(qū)高等級(jí)公路項(xiàng)目工程造價(jià)高、地質(zhì)災(zāi)害處置、環(huán)境保護(hù)等問題，均對(duì)山區(qū)高等級(jí)公路建設(shè)前期階段的勘察設(shè)計(jì)工作提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。本文結(jié)合結(jié)古至巴塘機(jī)場公路項(xiàng)目的復(fù)雜路段的方案比選和論證工作，探討在山區(qū)高等級(jí)公路項(xiàng)目的方案比選論證中設(shè)計(jì)人員應(yīng)該把握的一些要點(diǎn)。

1 工程概況

國道214線結(jié)古至巴塘機(jī)場公路，位于雄偉的“世界屋脊”青藏高原腹地青海省玉樹藏族自治州境內(nèi)，是玉樹州政府所在地到玉樹機(jī)場的唯一通道，路線全長21.604 km。其主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 項(xiàng)目主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2 項(xiàng)目特點(diǎn)

本項(xiàng)目是老路改建項(xiàng)目，除一般老路改造項(xiàng)目特點(diǎn)外，還有如下特點(diǎn):

1)位于高海拔地區(qū)，地形十分復(fù)雜。路線位于有“世界屋脊”之稱的青藏高原，地形十分復(fù)雜，局部路段坡陡彎急，地勢(shì)陡峭。這給路線布展帶來了重大困難，加之本項(xiàng)目為一次定測(cè)的項(xiàng)目，對(duì)測(cè)設(shè)工作帶來了挑戰(zhàn)。

2)地質(zhì)條件復(fù)雜，氣候惡劣，經(jīng)常發(fā)生自然災(zāi)害。沿線地質(zhì)條件比較復(fù)雜，存在多種不良地質(zhì)和病害(主要有:泉眼、涎流冰、積雪、水草地、泥石流、邊坡滑塌和滑坡等)。加之氣候高寒，冬季經(jīng)常發(fā)生雪災(zāi)等自然災(zāi)害。這給公路通行的安全和公路本身的安全都造成威脅，在設(shè)計(jì)中要特別加強(qiáng)勘察工作，做出合理的設(shè)計(jì)。

3)作為公路改建項(xiàng)目，需大量利用老路。作為改建項(xiàng)目，為了節(jié)約建設(shè)成本，需合理利用走廊帶、避免重復(fù)建設(shè)、減少環(huán)境破壞。但本項(xiàng)目為17 m寬二級(jí)公路，更需要在提高技術(shù)指標(biāo)、顯著改善通行能力和服務(wù)水平的基礎(chǔ)上充分考慮利用原有道路。

4)地處“三江源自然保護(hù)區(qū)”，沿線生態(tài)環(huán)境十分脆弱。本項(xiàng)目位于“三江源自然保護(hù)區(qū)”，氣候高寒，沿線生態(tài)環(huán)境十分脆弱，在本項(xiàng)目實(shí)施過程中需要做好環(huán)保設(shè)計(jì)，并采取多種手段保護(hù)沿線生態(tài)環(huán)境免遭破壞。

3 復(fù)雜路段局部路線方案的比選論證

施工圖設(shè)計(jì)以工可推薦線方案為基礎(chǔ)，進(jìn)行了局部段落路線方案的優(yōu)化調(diào)整和比選論證，分別為禪古村段和禪古水庫段。

3.1 禪古村段(K825+660～K826+400)路線比選

本段考慮了整幅完全新建方案和整幅利用老路拓寬方案(A1線)及分幅路基(A線)三種方案，整幅完全新建方案從禪古村南側(cè)離開老路跨巴塘河至對(duì)岸洪積扇布線，之后于泥石流溝之前再次跨巴塘河接回老路;整幅利用老路拓寬方案為沿老路布線，外側(cè)占?jí)汉拥涝偌訉挵敕?分幅路基為半幅利用老路，半幅至對(duì)岸新建。整幅利用老路拓寬方案(A1線)為工可推薦方案，本次設(shè)計(jì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，老路靠河側(cè)為窄河激流沖刷岸，靠山側(cè)則通過地質(zhì)調(diào)查、物探表明為高陡不穩(wěn)定山坡，分布較多的沖溝，安全隱患大，調(diào)查期間一場小雨把老路現(xiàn)有兩個(gè)涵洞幾乎完全堵塞，平時(shí)本段養(yǎng)護(hù)管理成本高，一旦不穩(wěn)定體活動(dòng)或者發(fā)生大的地質(zhì)病害，本路將完全中斷。基于以上原因，整幅利用老路拓寬方案(A1線)缺點(diǎn)明顯，因此不再作深入比選。

下面對(duì)整幅完全新建方案和分幅路基(A線)作同深度比選。方案比選如下:

1)地形地質(zhì)現(xiàn)狀:整幅完全新建方案所在為洪積扇區(qū)，地質(zhì)勘察表明其已經(jīng)穩(wěn)定，后端離沖溝較近，有一定的影響;分幅方案則左幅情形和整幅完全新建方案完全一樣，右幅則靠河側(cè)為窄河激流沖刷岸，靠山側(cè)為高陡不穩(wěn)定山坡，分布較多的沖溝，存在安全隱患(見圖1)。2)線形指標(biāo):整幅完全新建方案線形指標(biāo)略高，整體較為順暢;分幅方案左幅線形指標(biāo)較低。3)行車條件及安全性:整幅完全新建方案視距較好，行車安全性較好，分幅方案右幅則因平面指標(biāo)較低和受地形限制使得通視條件較差。4)工程規(guī)模:整幅完全新建方案的總體工程規(guī)模要稍大于分幅方案。整幅完全新建方案需新建兩座共260 m長的橋;分幅方案則只需新建兩座半幅大橋，局部需要設(shè)置沿河擋墻。5)其他:老路利用方案占?jí)汉拥垒^多，河窄水急沿河擋墻設(shè)計(jì)和施工難度較大。

比選結(jié)論:綜上比較，新建方案工程規(guī)模稍大，但線形指標(biāo)高，行車條件及安全性高，占?jí)汉拥郎?，環(huán)保性好，因此以新建方案為推薦方案。

3.2 禪古電站段(K826+400～K827+700)路線比選

本段考慮了分幅(右幅利用老路，左幅新建，B線，為工可推薦方案)和整幅新建(完全整幅新建，B1線)、整幅利用老路拓寬(老路向靠山側(cè)拓寬為整幅)三種方案。分幅方案為從禪古電站之前開始分幅，右幅沿老路位置布線，由于老路縱面為連續(xù)爬陡坡且指標(biāo)超標(biāo)，因此縱面上無法很好利用老路;左幅則離開老路跨河至對(duì)岸布線，過禪古電站后跨河接回老路。南側(cè)離開老路跨巴塘河至對(duì)岸洪積扇布線，之后于沖溝之前再次跨巴塘河接回老路。老路方案則半幅利用老路，外側(cè)占?jí)汉拥涝偌訉挵敕?。兩個(gè)整幅方案布線幾乎和分幅方案的左幅或右幅類似，只是路基為整幅。

圖1 禪古村段地形地質(zhì)現(xiàn)狀

由于禪古電站對(duì)岸靠山側(cè)為高陡不穩(wěn)定山坡，且為明顯的滑坡帶(三級(jí)滑坡)，安全隱患大，一旦滑坡體活動(dòng)，本路將完全中斷。基于以上原因，整幅新建至對(duì)岸布線方案(B1線)雖然對(duì)禪古電站交通出行最為有利，但安全隱患大，缺點(diǎn)明顯，因此不再作深入比選。

下面對(duì)整幅利用老路拓寬和分幅路基(B線，工可推薦方案)作同深度比選。方案比選如下:

1)線形指標(biāo):兩個(gè)方案線形指標(biāo)差別不大，整幅利用老路拓寬方案和分幅方案右幅基本一樣。2)老路利用情況:分幅方案左半幅為新建，但右半幅和整幅利用老路拓寬方案一樣，都是基本利用了老路平面位置(縱面為連續(xù)爬陡坡且指標(biāo)超標(biāo)而無法很好利用)。3)工程規(guī)模:橋梁規(guī)模上分幅方案需架設(shè)兩座半幅大橋;整幅方案挖方工程量較大，另需設(shè)置跨禪古電站引水渠保護(hù)涵一座和靠電站側(cè)需設(shè)置擋墻278 m。4)禪古電站交通出行:分幅方案則左右幅分向行駛，對(duì)禪古電站交通流出行不利，即禪古電站→結(jié)古方向和巴塘機(jī)場→禪古電站方向存在繞行，分別繞行1 200 m和500 m;整幅利用老路拓寬方案則無需繞行(見圖2)。5)其他:行車條件兩種方案相差不大，安全性上整幅利用老路方案優(yōu)于分幅方案。

圖2 分幅方案禪古電站交通車行繞行示意圖

比選結(jié)論:綜上比較，分幅方案對(duì)禪古電站交通流出行不利，整幅利用老路拓寬方案工程規(guī)模小，安全性高，因此以整幅利用老路拓寬方案為推薦方案。

4 結(jié)語

項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)通過對(duì)復(fù)雜路段進(jìn)行多方案比選，“4·14玉樹地震”抗震救災(zāi)期間在老路完全中斷的情況下，作為應(yīng)急通道發(fā)揮了重要作用，并于2010年12月順利建成通車。針對(duì)山區(qū)復(fù)雜路段，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重以下內(nèi)容的比選:

1)山區(qū)公路地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，對(duì)地質(zhì)因素影響較大的路段，如滑坡、崩塌、破碎帶等進(jìn)行繞避方案的比選，并優(yōu)先選擇繞避方案。2)對(duì)可節(jié)省投資的方案進(jìn)行比選。在方案比選時(shí)重視環(huán)保、安全等可持續(xù)發(fā)展思路是正確的，但同時(shí)應(yīng)考慮我們國家還不富裕，基礎(chǔ)建設(shè)資金尚緊的實(shí)際情況，還需考慮把錢花在“刀刃”上，不能一味地用“錢”解決工程問題，應(yīng)認(rèn)真務(wù)實(shí)地?cái)M定節(jié)省投資的方案進(jìn)行比選。3)對(duì)自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境影響較大的路段進(jìn)行比選。4)對(duì)困難路段路線技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行比選。如因受某方面限制采用了較小的平面指標(biāo)、較大的平均縱坡、不理想的線形組合路段，進(jìn)行高指標(biāo)的方案比選。

［1］霍 明.山區(qū)高速公路勘察設(shè)計(jì)指南［M］.北京:人民交通出版社，2003.

［2］麻丁一.復(fù)雜山區(qū)高速公路選線的思路和體會(huì)［J］.中外公路，2008(4):8-12.