王 超

（中交遠(yuǎn)洲交通科技集團(tuán)有限公司，河北 石家莊050051）

山區(qū)高速公路由于受到自然條件的約束，地質(zhì)復(fù)雜、地形險(xiǎn)峻，路線的布設(shè)條件及限制因素很多，因此，路線方案的比選顯得尤為重要。本文通過(guò)對(duì)筆者設(shè)計(jì)的承張高速公路局部路線方案比選進(jìn)行分析，提出一些山區(qū)高速公路路線方案比選的思路。

1 工程實(shí)例分析

1.1 大溝段

本段路線主要受控于附近村莊、河流、尾礦庫(kù)及選礦廠規(guī)劃等因素，地質(zhì)以黃土為主，局部位置黃土層厚度達(dá)15m左右。此處路線由山前丘陵區(qū)過(guò)渡至河灘地區(qū)，為充分研究可行的路線方案，分別設(shè)計(jì)了優(yōu)化、隧道及深挖3個(gè)方案進(jìn)行比選，路線見(jiàn)平面圖1。

圖1 大溝段路線平面圖

優(yōu)化方案路線繞行至大溝村后，充分避讓K20處尾礦庫(kù)，但適當(dāng)侵占規(guī)劃選礦廠范圍。隧道方案路線沿K20 處尾礦庫(kù)底下穿過(guò)，隧道最大埋深50m。深挖方案為避讓尾礦庫(kù)，路線靠北貼近河流，所經(jīng)之處山體較為陡峭。三個(gè)方案縱斷面對(duì)比見(jiàn)圖2。

圖2 大溝段路線縱斷圖

由縱斷對(duì)比不難看出，工程規(guī)模方面：優(yōu)化方案橋梁總長(zhǎng)825m，最大中線挖方高度48m；隧道方案橋梁總長(zhǎng)550m，隧道長(zhǎng)度755m；深挖方案橋梁總長(zhǎng)875m，最大中線挖方高度50m。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形地質(zhì)條件，優(yōu)化方案深挖方處山體較尖，最大挖方邊坡僅有36m，且該處山體以花崗巖為主，地質(zhì)條件較好，工程規(guī)模適中。隧道方案雖然也較好地規(guī)避了既有尾礦庫(kù)的干擾，但隧道較長(zhǎng)，且隧址處地質(zhì)以黃土為主，不利于隧道修建。深挖方案雖然工程規(guī)模得以控制，但挖方邊坡較高，且多是黃土邊坡，不利于防護(hù)安全，另外深挖路塹距離既有尾礦較近，存在安全隱患。綜合分析，路線最終推薦繞行方案。

本段路線方案在充分考慮現(xiàn)場(chǎng)各制約因素的前提下，結(jié)合地質(zhì)情況，充分利用路線平縱的不同布設(shè)，將各種可行方案充分組合研究，考慮道路安全、工程規(guī)模、工程實(shí)施難度等方面進(jìn)行綜合比選，從而選定最終的路線方案。

1.2 十二撓海新村段

本段路線自十二撓海新村，利用地形展線爬坡進(jìn)入十二撓海長(zhǎng)隧道，地形狹窄、蜿蜒，溝口處屹立山脊。路線選線的重點(diǎn)在于：如何結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形在合理控制工程規(guī)模的前提下，盡量選用較高的路線平縱指標(biāo)，保障行車(chē)的舒適性。該處地質(zhì)以中風(fēng)化閃長(zhǎng)巖為主，屬硬質(zhì)巖，地質(zhì)條件較好。此處布設(shè)兩個(gè)路線方案（技投方案和比較方案）進(jìn)行比選，路線方案及總體圖見(jiàn)圖3、圖4。

圖3 十二撓海新村段路線方案圖

圖4 十二撓海新村段路線總體圖

技設(shè)方案（優(yōu)化方案），為減少挖方，自十二撓海新村繞行至現(xiàn)有山體北側(cè)后進(jìn)入蕨菜溝，路線全長(zhǎng)5.7km。十二撓海比較方案，自十二撓海新村沿現(xiàn)有山體南側(cè)進(jìn)入蕨菜溝，路線全長(zhǎng)5.526km。

技設(shè)方案，充分利用現(xiàn)有地形展線，挖方量小，平面指標(biāo)高（R=1100m），但橋梁規(guī)模稍高（較比較方案長(zhǎng)475m）。十二撓海比較方案，充分利用現(xiàn)有蜿蜒沖溝，路線長(zhǎng)度短（較技設(shè)方案短174m），但平曲線指標(biāo)低（R=800），對(duì)現(xiàn)有山體破壞嚴(yán)重，挖方量大（較技設(shè)方案多53萬(wàn)m3）。考慮到占地拆遷等其他因素，最終兩方案造價(jià)相當(dāng)。

以上兩方案比較的重點(diǎn)其實(shí)就是路線指標(biāo)的高低與工程規(guī)模的取舍問(wèn)題。在路線方案比較之初，由于本段地質(zhì)條件較好，筆者甚至考慮過(guò)短隧道及深挖方方案，方案圖分別見(jiàn)圖5、圖6。

圖5 十二撓海新村段短隧道方案

圖6 十二撓海新村段深挖方方案

短隧道方案路線直接穿越溝口的山脊，隧道長(zhǎng)度為399m，深挖方方案主要考慮本段相鄰路段缺方嚴(yán)重，路線從溝口山脊的中央穿過(guò)，同時(shí)考慮冬季積雪問(wèn)題，將陰面山體全部挖掉，挖方約190萬(wàn)m3，遠(yuǎn)運(yùn)至相鄰路段使用。

本段山區(qū)高速公路路線方案的比較很典型，是路線平縱指標(biāo)與工程規(guī)模的對(duì)比，隧道方案與深挖方方案的對(duì)比。在比選時(shí)，要充分考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的地質(zhì)情況、水文情況以及相鄰路段的土方等因素，綜合考慮后擇優(yōu)選取。

1.3 周家營(yíng)段

本段路線受周家營(yíng)山體深挖方（最大邊坡挖方高度46m）及灤河7 號(hào)橋高控制，為減少挖方量，同時(shí)避免對(duì)自然環(huán)境的過(guò)度破壞，對(duì)隧道方案與深挖方方案進(jìn)行比選，路線平面圖見(jiàn)圖7。

圖7 周家營(yíng)段路線平面圖

路線縱斷面圖對(duì)比見(jiàn)圖8。

圖8 周家營(yíng)段路線縱斷圖

對(duì)比平縱圖不難看出，深挖方方案為減少挖方邊坡高度，縱斷自灤河7號(hào)橋迅速拉坡，縱坡為3.7%，橋梁較高（最大墩高約47m）；隧道方案縱斷面相對(duì)平緩，最大縱坡為1%，橋梁最大墩高約29m。

從工程規(guī)模上來(lái)看，雖然深挖方方案看似以深挖方（中線挖方33m3）換取隧道（399m），工程規(guī)模較小，但是由于橋墩較高，下部結(jié)構(gòu)需采用雙排樁承臺(tái)加薄壁空心墩方案，相對(duì)于隧道方案，中橋梁采用樁柱式橋墩來(lái)說(shuō)，橋梁下部結(jié)構(gòu)造價(jià)大幅提高，最終造價(jià)對(duì)比結(jié)果表明，深挖方方案節(jié)省有限（約400 萬(wàn)元），綜合比較，路線最終選擇了縱斷指標(biāo)更好、更環(huán)保的隧道方案。

本段路線方案對(duì)比，除傳統(tǒng)的隧道與深挖方方案的對(duì)比之外，還存在因隧道與深挖各自側(cè)重點(diǎn)不同帶來(lái)的路線縱斷指標(biāo)及橋梁下部結(jié)構(gòu)的不同，尤其是因橋墩高度帶來(lái)的橋梁下部結(jié)構(gòu)不同極易被設(shè)計(jì)者忽視，從而影響路線方案比選結(jié)果。

2 結(jié)語(yǔ)

路線是公路設(shè)計(jì)的核心，它的優(yōu)劣關(guān)系到公路本身功能的發(fā)揮和在路網(wǎng)中能否起到應(yīng)有的作用。路線方案選擇將直接影響公路投資、運(yùn)營(yíng)、道路通行能力和服務(wù)水平，因此在山區(qū)高速公路路線方案比選過(guò)程中，要多方面聽(tīng)取意見(jiàn)，找出影響路線方案的有利和不利因素，加深比選深度與廣度，正確處理運(yùn)用好標(biāo)準(zhǔn)、整體與局部等諸多關(guān)系，才能提高路線方案比選水平，選出最經(jīng)濟(jì)、合理，便于實(shí)施的路線方案。

[1] JTG D20—2006，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] 楊少偉. 道路勘測(cè)設(shè)計(jì)[M]. 北京：人民交通出版社，2004.