李二培

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計院有限責任公司 沈陽市 110166)

1 概述

貴州省山區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，地質(zhì)層理和巖石性質(zhì)在短距離內(nèi)變化較大，地下水、地表水充沛，沖刷侵蝕作用強烈，致使相應(yīng)的各類地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。而山區(qū)高速公路的建設(shè)勢必對原相對穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境造成擾動破壞，處理不當會進一步誘發(fā)和加劇各種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，增加公路建設(shè)投資的同時給運營階段帶來嚴重安全隱患。因此，山區(qū)高速公路應(yīng)重視和加強工程地質(zhì)選線工作，只有對地質(zhì)現(xiàn)象和其發(fā)育規(guī)律做到由面到點、由表及里、由區(qū)域到局部的充分把握，才能對不良地質(zhì)環(huán)境進行有效改造，從源頭上減少誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害及工程建設(shè)對自然環(huán)境造成的破壞?；谫F州省湄潭至石阡高速公路茍家壩至朝陽寺段的路線方案比選，簡要分析滑坡路段地質(zhì)選線在高速公路路線方案比選中的應(yīng)用。

2 滑坡路段地質(zhì)選線

滑坡是不穩(wěn)定的巖土體在重力作用下，沿一定的軟弱結(jié)構(gòu)面向下整體滑移的物理現(xiàn)象，是山區(qū)高速公路建設(shè)中最常見、最頻發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害之一。因此，山區(qū)高速公路滑坡路段地質(zhì)選線時應(yīng)充分注意以下問題：

(1)充分考慮滑坡的規(guī)模、穩(wěn)定性和治理的難易性。對于大型復(fù)雜滑坡，宜優(yōu)先考慮繞避，如繞避有困難或路線增長過長時，應(yīng)結(jié)合滑坡的穩(wěn)定性、處治的難易性，從經(jīng)濟、施工難度、后期運營等方面綜合考慮，對繞避方案和整治方案進行對比后加以取舍；對于小型滑坡，一般可不繞避，應(yīng)根據(jù)其滑動原因和穩(wěn)定性采取排水、支擋、減載等工程處治措施進行處理；對于中型滑坡，一般也可考慮通過，但需慎重考慮其穩(wěn)定性，并選擇有利部位通過，同時采取必要的工程處治措施。

(2)原則上不惡化原有滑坡的穩(wěn)定性。路線通過滑坡路段時應(yīng)重點選擇有利于滑坡穩(wěn)定和路線安全的位置通過，一般是滑坡的上緣或下緣比中部好。通過滑坡上緣，以挖方路基為宜，減輕滑體重量；通過滑坡下緣，以填方路堤為宜，增加其抗滑力。

3 依托工程概況

湄潭至石阡高速公路是《貴州省交通運輸“十三五發(fā)展規(guī)劃”》重點實施項目，是完善貴州省高速公路網(wǎng)、發(fā)揮國高網(wǎng)輻射帶動作用、推進區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展、構(gòu)建區(qū)域綜合交通運輸體系的需要；是加快武陵山集中連片特困地區(qū)脫貧致富、加快貴州省全面建成小康社會目標、推動區(qū)域旅游業(yè)快速發(fā)展的需要。項目位于貴州省遵義市東部和銅仁市西部，起點位于湄潭縣黃家壩鎮(zhèn)巖孔壩村，設(shè)樞紐互通接G56杭瑞高速公路，路線向東經(jīng)興隆、抄樂、松煙、關(guān)興、天橋、本莊、翁溪、三道水、龍?zhí)恋揉l(xiāng)鎮(zhèn)，在石阡北側(cè)龍洞寨設(shè)樞紐互通接S25思劍高速公路，上跨思劍高速公路后路線終點順接正在設(shè)計的石大高速公路，路線全長93.922km。

4 滑坡路段地質(zhì)選線在依托工程中的應(yīng)用

以茍家壩至朝陽寺段為例，簡要分析地質(zhì)選線在路線方案比選中的應(yīng)用。

4.1 方案論述

A線起于黃家壩鎮(zhèn)的茍家壩，以填方路基的方式沿狹窄的刺溝及姜家溝一路升坡布線，設(shè)置姜家溝隧道(900m)穿越山體，后沿姜家溝右岸布線，設(shè)山王殿隧道穿過山王殿，止于朝陽寺，路線長8.377km。

經(jīng)現(xiàn)場詳細工程地質(zhì)調(diào)查，刺溝及姜家溝段工程地質(zhì)條件差，不良地質(zhì)發(fā)育，沿刺溝發(fā)育9處滑坡，沿姜家溝發(fā)育5處滑坡，其中10處小型滑坡，1處中型滑坡，2處大型滑坡，1處巨型滑坡，屬于建設(shè)適宜性差的重大不良地質(zhì)路段。A線經(jīng)過滑坡路段主要采取填方路基反壓滑坡的方案，直接導致路基完全壓占刺溝，排水困難，若處理不當或施工不到位，容易產(chǎn)生水毀路基。此外，部分滑坡處于路線上方，填方反壓尚不足以完全處治滑坡，在暴雨、連續(xù)降雨、地震等極端不利工況下，可能引起滑坡復(fù)活，威脅路基安全，需采取抗滑樁強加固處治方案。綜合來看，高速公路施工期及后期運營均存在較大安全隱患。

圖1 HP5滑坡遠景照片

本著工程地質(zhì)選線的原則，路線布設(shè)宜繞避建設(shè)適宜性差的重大不良地質(zhì)路段的理念，為降低工程安全風險及施工安全風險，提高工程耐久性，設(shè)計提出繞避滑坡群的K線方案進行比選研究。

K線起于黃家壩鎮(zhèn)的茍家壩，向東經(jīng)過柏香園并與刺溝溝口進入隧道，然后在賀家溝出隧道，接著以短隧道通過山王殿，止于朝陽寺，路段全長8.268km，見圖2所示。

圖2 茍家壩至朝陽寺段路線方案圖

4.2 技術(shù)經(jīng)濟比較

從幾何指標、工程規(guī)模、建設(shè)條件、對沿線干擾、環(huán)境影響以及經(jīng)濟性等方面對K線、A線進行一一比對，詳見表1所示。

表1 K線與A線主要技術(shù)經(jīng)濟指標比較表

4.3 方案比較及結(jié)論

K線的優(yōu)點：

(1)符合工程地質(zhì)選線理念，路線有效繞避2段滑坡群，施工及后期運營安全性好。

(2)平面順直，縱坡平緩，技術(shù)指標較高。

(3)占用土地較A線少443.3畝，節(jié)約大量土地。

(4)對自然環(huán)境擾動小，符合綠色公路建設(shè)理念。

K線的缺點：

隧道規(guī)模大，造價高，且3.5km的特長隧道，后期運營成本較高。

A線的優(yōu)點：

隧道規(guī)模小，后期運營成本較低。

A線的缺點：

(1)地質(zhì)條件極差，除填方反壓滑坡外，仍需要治理4處滑坡，處治費用高，且難以確保后期不再產(chǎn)生新滑坡或誘發(fā)古滑坡復(fù)活，運營期安全風險仍然較大。

(2)存在約2km段落的高填方，最大填方高度35m，大填大挖不符合綠色公路設(shè)計理念，而且施工質(zhì)量及工后沉降較難控制，容易產(chǎn)生較大的路基工后沉降及路面開裂，工程耐久性較差。

(3)需改溝2.93km，改溝與路基段并行，施工期臨時排水困難，施工困難，改造難度大費用高，且運營期路基易受地下水侵蝕。

(4)刺溝段平均縱坡大于3%，且連續(xù)長度大于3km，需要設(shè)置爬坡車道及避險車道。

經(jīng)上述綜合對比分析，A線沿狹窄刺溝布線，除填方反壓部分滑坡外，仍需采取滑坡處治工程措施，處治費用高且施工及運營期安全風險仍較大，平縱面指標較差；K線特長隧道雖然后期運營費用較高，但完全避開了建設(shè)適宜性差的重大不良地質(zhì)路段，平縱面技術(shù)指標較高，具有較大優(yōu)勢，因此本項目推薦K線，A線做定量比較。

5 結(jié)語

隨著國家高速公路建設(shè)不斷地向地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變的山區(qū)縱向延伸，為最大限度地減少地質(zhì)災(zāi)害對公路工程建設(shè)與運營的影響，有效減少人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的破壞，山區(qū)高速公路在選線過程中應(yīng)重視并加強地質(zhì)選線研究，充分利用工程地質(zhì)環(huán)境，多方案比選，趨利避害，合理選擇路線方案。