山區(qū)高速公路選線研究
——以岑大高速信玉段為例

葉煒

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600）

0 引言

山區(qū)高速公路選線是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工作，需要注意各種影響因素。在山區(qū)選擇公路線路，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體地形地質(zhì)條件、水文和路基，選擇有利方向，區(qū)段路線和地質(zhì)路線選擇應(yīng)遵循可持續(xù)科學(xué)發(fā)展觀和曲線路線選擇標(biāo)準(zhǔn)，以具體陸路路線和環(huán)境保護(hù)路線的選擇為出發(fā)點(diǎn)，確保山區(qū)高速公路選線科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、可行。高速公路的路線選擇在很大程度上影響著高速公路設(shè)計(jì)質(zhì)量，所選路線是否合理，將直接影響道路質(zhì)量、工程造價(jià)和工程安全，為提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，合理選擇路線，本文系統(tǒng)地分析了山區(qū)公路路線選擇的主要原則和控制因素。

1 山區(qū)自然特征

1.1 地形、地貌特征

受地質(zhì)構(gòu)造影響，山區(qū)具有地形復(fù)雜、坡度陡、溝渠縱橫、溝壑窄深、不利地質(zhì)分布廣泛等特點(diǎn)。作為山區(qū)路線，克服不利的地質(zhì)、水文等因素，河流路線往往是主要路線，沿線的地貌形態(tài)主要有河谷梯田和中—低山地。

1.2 地質(zhì)特征

山區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，主要來自落基山脈，地表覆蓋薄，區(qū)內(nèi)斷裂帶壓縮特征明顯，斷裂分布大，不利地質(zhì)分布廣泛，對路線選擇有很大影響。

1.3 地物特征

由于峽谷狹窄，大部分房屋、工廠和礦業(yè)公司都建在河兩岸的海灘路線上，房屋相對分布集中，由于地形原因，人均土地占用相對較小，對于道路建設(shè)來說，拆遷與占用土地的矛盾非常明顯[1]。

1.4 水文特征

河流廣泛分布在山區(qū)，河流狹窄曲折，河床坡度大，大多數(shù)河流是由降雨形成的。洪水和降水的比例非常相似。

2 山區(qū)高速公路選線原則

山區(qū)公路路線選擇與路線規(guī)劃密切相關(guān)，是非常重要和關(guān)鍵的工作。一旦確定路線計(jì)劃，就決定了設(shè)計(jì)方案、建設(shè)實(shí)施、項(xiàng)目成本和整個(gè)項(xiàng)目的其他內(nèi)容。因此，在選擇路線時(shí)，必須考慮以下問題：

第一，公路選線是一項(xiàng)全面、系統(tǒng)的工程規(guī)劃，體現(xiàn)了政治、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和重要性。從實(shí)踐角度看，公路選線是國家政策和地方規(guī)劃建設(shè)任務(wù)的綜合體現(xiàn)，包括線路的效用特點(diǎn)、技術(shù)要求、農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略支持、綜合利用等重要方面。

第二，在選擇路線時(shí)，要根據(jù)路線的級別和功能，全面系統(tǒng)地制定相應(yīng)的路線選擇方案。方向要連續(xù)、平衡；線路結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)與路網(wǎng)總體設(shè)計(jì)相一致；路線使用必須保證安全和方便，并為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展提供適當(dāng)支持。

第三，路線選擇過程是一個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃過程，從早期的路線圖制定到中期的路線建設(shè)，再到最終確定路線位置，是規(guī)模由大到小，加工精度由粗到精的實(shí)現(xiàn)過程。

第四，在確定路線廊道時(shí)，要充分權(quán)衡廊道內(nèi)不同車輛運(yùn)輸、分工和周邊合作，統(tǒng)籌規(guī)劃，結(jié)合距離遠(yuǎn)近進(jìn)行合理安排，充分提高高速公路的整體效益。

第五，山區(qū)高速公路線路的選擇除了遵循自然統(tǒng)一的原則外，還需要根據(jù)數(shù)量、技術(shù)指標(biāo)水平、成本水平等因素，充分利用一般布線的地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，同時(shí)嚴(yán)格防止片面追求長直線，或彌補(bǔ)施工時(shí)間，降低技術(shù)指標(biāo)。

3 山區(qū)高速公路選線方法

3.1 曲線法定線

山區(qū)公路地形復(fù)雜，受生態(tài)地質(zhì)特征限制，由半徑小的連續(xù)短水平曲線和縱傾角大的連續(xù)垂直曲線組成。一般來說，這種復(fù)雜的組合容易忽略視覺路徑要求，提高山區(qū)高速公路的寬度，會導(dǎo)致山區(qū)高速公路上車輛比例相應(yīng)增加。但是，根據(jù)行駛速度設(shè)計(jì)的路線標(biāo)高標(biāo)準(zhǔn)，一般與行駛車輛所追求的行駛舒適性不相對應(yīng)。在山區(qū)高速公路線路的選擇中，如果縱向傾斜很小，不受其他地質(zhì)條件的影響，也不會影響車輛的安全行駛，考慮到規(guī)范和路線設(shè)置，應(yīng)加大方向轉(zhuǎn)換。然而，必須明確表示，在路線選擇區(qū)域，指定的低速和高度必須考慮現(xiàn)有的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)最大綜合速度必須嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。因此，在一定范圍內(nèi)，山區(qū)小半徑曲線的轉(zhuǎn)移路線需要最大速度，在平均曲線半徑處不會損害行車安全。

3.2 橫斷面選線

由于山體基礎(chǔ)水平波動(dòng)大，同一高度整段設(shè)計(jì)不合理，一方面會增加水土流失量，另一方面也會增加植被對原有生態(tài)環(huán)境的破壞。半埋半挖路堤填筑是山區(qū)公路常用的選線方案，充填傾斜度通常過高或難以充填，因此，通常采用砌體結(jié)構(gòu)，這種形式存在與周邊生態(tài)環(huán)境不協(xié)調(diào)、沒有綠化保護(hù)、道路安全性差、路基穩(wěn)定性差、工程造價(jià)高等缺點(diǎn)[2]。

3.3 地質(zhì)選線

在選擇山區(qū)公路線路時(shí)，應(yīng)首先確定山區(qū)走廊線路，并首先進(jìn)行道路條件的地質(zhì)水文調(diào)查。山區(qū)公路地區(qū)的地形地質(zhì)條件復(fù)雜多變，選線要求嚴(yán)格的設(shè)計(jì)和地質(zhì)識別，這不僅是保證山區(qū)公路設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵，也是山區(qū)公路運(yùn)營的首要保證。山區(qū)高速公路由于缺乏良好的地質(zhì)條件，往往對工程造價(jià)要求較高，施工安全性較低。因此，在路線選擇中應(yīng)優(yōu)先考慮公路的不利地質(zhì)問題，山區(qū)的地質(zhì)條件往往很隱蔽，在選線前期，應(yīng)當(dāng)對有關(guān)路段的廊道地質(zhì)水文條件進(jìn)行地質(zhì)監(jiān)測，作為選線的基礎(chǔ)資料，對于不適合處理的地質(zhì)段，盡量繞過，縮小邊界面積。如泥石流、巖漿、沼澤、凍土、活動(dòng)斷裂帶、軟基等不利地質(zhì)區(qū)域應(yīng)盡量避免，這些是崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)地區(qū)，應(yīng)建立詳細(xì)的保安制度，并采取必要的保安措施。

3.4 特殊地形選線

山區(qū)是一個(gè)特殊區(qū)域，該區(qū)域縱橫溝渠，平面發(fā)展線窄，縱橫協(xié)調(diào)困難。因此，必須遵循以下原則：平面光滑、縱平面平衡、橫平面均勻。充分權(quán)衡土壤形態(tài)和地質(zhì)性質(zhì)，進(jìn)行合理科學(xué)的線性布局，最大限度地減少對周邊生態(tài)環(huán)境的破壞。特殊路段地形復(fù)雜，如果在路線選擇上過分強(qiáng)調(diào)高指標(biāo)，不僅會增加工作量，還會增加項(xiàng)目成本，同時(shí)也會造成道路大規(guī)模填筑和開挖，嚴(yán)重破壞自然環(huán)境和生態(tài)平衡。因此，在特殊地形路線選擇中，應(yīng)選擇曲線而非直線的策略，并適當(dāng)選擇不同的線性元素[3]。

4 岑大高速信玉段山區(qū)高速公路選線研究

4.1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目位于廣西玉林市，項(xiàng)目起點(diǎn)位于粵桂界，自起點(diǎn)向西經(jīng)過北流市、陸川縣、玉林市福綿區(qū)，終點(diǎn)位于玉林市南約20公里處。

4.2 控制因素簡述

1.陽信高速：起點(diǎn)相接的高速公路，廣東省籌建，工可階段，120km·h-1，雙六。

2.玉湛高速：玉林至鐵山港，玉林東側(cè)繞城高速，120km·h-1，雙四。

3.荔玉高速：荔浦至玉林，玉林西側(cè)繞城高速，120km·h-1，雙四。

4.北高高速：北流至高州，南北走向，施設(shè)階段，120km·h-1，雙四。

5.岑大高速（玉橫段）：本項(xiàng)目西段，施設(shè)已完成，120km·h-1，雙八。

6. S205：北流至高州，二級公路，南北走向。

7. S508：陸川至容縣，二級公路，東西走向。

8. S206，玉林至陸川，一級公路，南北走向。

4.3 信玉段山區(qū)高速公路選線論述

北流陸川縣界至玉湛高速段的主要控制因素為兩處礦區(qū)，包括陸川縣白馬磷釔礦區(qū)和陸川縣米場鎢鉬礦區(qū)。

A線為最初工可線位，沿線地形相對緩和，經(jīng)查礦后發(fā)現(xiàn)壓礦，故舍棄。

B線為初步設(shè)計(jì)線位，設(shè)置了一處隧道，長約1km。

K線為施設(shè)推薦線位，取消了隧道，受兩處礦區(qū)、地形、拆遷、玉湛高速設(shè)置樞紐等因素控制，該路段的走廊帶基本穩(wěn)定。

C線為備選線，由于K線與黎湛鐵路交角較小，且黎湛鐵路與S206中間的空隙地帶狹窄，無論是轉(zhuǎn)體橋跨鐵還是吊裝跨鐵，均存在一定難度，因此擬定了備選線C，但C線的互通設(shè)置存在困難。

5 結(jié)語

只有根據(jù)不同的因素選擇山區(qū)公路的路線方案，才能保證最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，在檢討路線方案時(shí)，既要避免過分追求脫離實(shí)際的高標(biāo)準(zhǔn)，又要避免對地形的過度適應(yīng)，為了確保駕駛安全和舒適，采用邊界指標(biāo)和制定適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，在方案選擇時(shí)，注意地形、地質(zhì)、水文、路基結(jié)合，按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和方案進(jìn)行開挖，對水平和垂直傾斜進(jìn)行對齊，兼顧能見度、輔助和服務(wù)設(shè)施，尋求少量方案，成本低，整體安全運(yùn)行。