褚志堅
(四川省交通運(yùn)輸發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃科學(xué)研究院, 四川 成都 610041)
省道 215線蘿卜絲溝(甘涼界)至馬尿河段改建工程路線起于蘿卜絲溝(K343+800),經(jīng)和愛、青納、棉沙、南河、江口、麥地溝鄉(xiāng)、森榮、回龍、回坪,止于冕寧縣城,接雅西高速冕寧互通連接線(K446+400),推薦路線全長106.2公里。原有公路經(jīng)過多次的改建、整治,但路線平縱技術(shù)指標(biāo)僅能滿足四級公路標(biāo)準(zhǔn),路基寬度在 6~7.5m之間,由于地形復(fù)雜,蘿卜絲溝至呷伍段甚至還達(dá)不到四級公路標(biāo)準(zhǔn)。過去由于錦屏水電站建設(shè)與礦產(chǎn)開發(fā),在超重車輛的作用下路基路面破壞嚴(yán)重,行車條件差;項目沿線地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),滑坡、泥石流、崩塌等時有發(fā)生,道路現(xiàn)狀滿足不了交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。
本項目作為改建工程應(yīng)充分利用原有工程,因地制宜的選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的路線方案;在保證使用功能的前提下,靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo),充分利用現(xiàn)有公路;結(jié)合沿線重車多特點(diǎn)、路線平縱面情況和運(yùn)營需要,確定合理的路面結(jié)構(gòu)形式。
(1)路線設(shè)計按照“隨彎就勢、指標(biāo)靈活、合理優(yōu)化、保護(hù)環(huán)境、以人為本、安全至上”的原則,線形指標(biāo)采用根據(jù)沿線不同地形、地質(zhì)采用不同的技術(shù)指標(biāo)。采取一切有效方法和措施(先考慮調(diào)整路線,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,路線調(diào)整困難再考慮設(shè)置安全設(shè)施),保證公路設(shè)施自身、運(yùn)行車輛及駕乘人員的安全。
(2)縱斷面設(shè)計應(yīng)結(jié)合地形、地物、水文、地質(zhì)、橋涵、通道、管線、水位、土石方平衡、路基穩(wěn)定等諸因素,合理選取坡率、坡長綜合設(shè)計,力求指標(biāo)均衡,凸凹曲線設(shè)置合理,視覺順適。
豎曲線半徑的選用,以滿足駕駛?cè)藛T視覺要求和路容美觀為宜,盡量選擇滿足視覺需要的值。當(dāng)同向豎曲線間,特別是凹形豎曲線之間直線坡段不長,應(yīng)合并成單曲線或復(fù)曲線;反向豎曲線間宜插入一定長度(長度不宜小于3s行程)的直線坡段,應(yīng)盡量避免在大橋上設(shè)置半徑較小的凹型豎曲線。
(3)線形組合設(shè)計應(yīng)考慮平縱橫三方面要總體協(xié)調(diào);要避免在同一視覺路段上設(shè)置陡坡及曲線長度短、半徑小的凹型豎曲線,縱坡反復(fù)凹凸、縱向排水宣泄不暢;凸形或凹形豎曲線頂、底部不應(yīng)插入小半徑平曲線。橋梁線形一致性問題:橋梁及其引道的線形與路線線形相協(xié)調(diào),視野開闊,視線誘導(dǎo)良好。
該項目公路改建路線設(shè)計的要點(diǎn)主要是在有條件的地方,盡可能提高道路等級,改善行車條件。原有公路平縱線形差且平縱組合不良,老路急彎較多且縱坡問題尤為突出,對行車帶來較大的安全隱患,在改善線形,增加工程量不大的情況下,盡可能提高道路等級,提高通行能力,消除交通安全黑點(diǎn)。在因地形、地質(zhì)等原因無法改善的地段,通過加強(qiáng)交安設(shè)施設(shè)計工作,改善行車條件,提高道路通行能力。
本項目是以老路改造為主的公路改建項目,根據(jù)各個公路段的特點(diǎn)與實(shí)際情況,由于考慮到地質(zhì)問題,設(shè)計方案的好壞直接關(guān)系著道路本身的使用壽命,更關(guān)系著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們?nèi)罕姷母纠妗?/p>
由于本項目所經(jīng)區(qū)域地形、地質(zhì)、氣候條件復(fù)雜,路線前段為沿溪線(沿雅礱江),中間段為越嶺段,總體工程復(fù)雜,因此,路線設(shè)計是設(shè)計工作的重中之重,在設(shè)計過程中,對原有道路路線進(jìn)行了較大的優(yōu)化和調(diào)整。
路線K58+531~K70+100段為牦牛山越嶺線,設(shè)計推薦K線方案基本沿原有省道 215線布設(shè),由于地形限制,K線在該段平縱線形較差,急彎陡坡多,路線繞行較長,在本段提出以隧道穿越牦牛山的L線,并進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)論證比較。
圖1 L線與對應(yīng)的K線方案比較圖
通過分析論證,K線為明線方案,基本沿原路布線,局部裁彎取直,新建路段所占比例較小,L線為隧道方案,從根本上解決了K線地表存在的不良地質(zhì),但隧道穿越巖層較為復(fù)雜,且造價較高,施工難度較大,建成后的養(yǎng)護(hù)難度及費(fèi)用較K線大。同時考慮到交通需求較小,推薦K線方案,但隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在下次道路升級改造中應(yīng)重點(diǎn)研究本段隧道方案,以改善越嶺段較差的路線平縱面線型。
本項目作為改建工程應(yīng)充分利用原有工程,因地制宜的選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的路線方案;在保證使用功能的前提下,靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo),充分利用現(xiàn)有公路。
在初步設(shè)計時,K39+570-K48+320段長8.75km,高差505m,設(shè)回頭曲線12個,回頭曲線最小半徑20m,最大縱坡8%,平均縱坡5.77%。
圖2 K39+570-K48+320段縱坡超限段優(yōu)化示意圖
在進(jìn)行施工圖設(shè)計時,對軟心溝村(K40+200-K40+400)前擬定了增設(shè)一組回頭曲線跨溝至右岸的方案(路線布設(shè)見下圖綠色線方案),通過設(shè)置回頭曲線路線增長285m,能部分降低K40前后縱坡,但該方案兩次跨溝需新建兩座總長160m的橋梁,同時回頭位置山體橫坡陡峻,路基防護(hù)和土石方工程均較大,加之對冕寧縣江口電站引水管也將產(chǎn)生影響,經(jīng)測算,由于增設(shè)回頭曲線工程投資增加約630萬元??紤]到本段增加造價較多,同時增設(shè)回頭曲線后路線前后段將有較長的段落不能利用老路,在狹窄的溝谷內(nèi)采用新線又將增加工程造價,同時破壞沿線環(huán)境。施工圖外業(yè)期間經(jīng)過比較后,推薦按原路布設(shè)的K線方案。
同時施工圖設(shè)計在本段進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查和路線方案優(yōu)化,施工圖設(shè)計本段路線長約9.2km,高差510米,設(shè)回頭曲線14個,回頭曲線最小半徑20m,最大縱坡8%,平均縱坡5.54%。鑒于本段局部縱坡大,平均縱坡也較大而平面基本無展線位置的實(shí)際情況,在本段設(shè)置了系統(tǒng)的安全設(shè)施,增加標(biāo)志、標(biāo)牌、震蕩(減速)標(biāo)線的設(shè)置,在危險路段加強(qiáng)了護(hù)欄強(qiáng)度,在K44附近設(shè)置一處停車休息區(qū)及加水站等多種措施,已確保本段的行車安全。