山區公路復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有限公司，北京 100078)

路線方案的擬定和選擇是公路勘察設計的靈魂和脊梁。路線設計是地形、地質、橋梁、隧道、交通工程、生態環境等方面的綜合設計。在山高、坡陡、溝深、地質情況復雜的山區，路線方案的比較尤為重要。如何貫徹“以人為本，安全第一”的建設理念，解決好山區高等級公路項目工程造價高、地質災害處置、環境保護等問題，均對山區高等級公路建設前期階段的勘察設計工作提出了更高的要求和挑戰。本文結合結古至巴塘機場公路項目的復雜路段的方案比選和論證工作，探討在山區高等級公路項目的方案比選論證中設計人員應該把握的一些要點。

1 工程概況

國道214線結古至巴塘機場公路，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，是玉樹州政府所在地到玉樹機場的唯一通道，路線全長21.604 km。其主要技術標準見表1。

表1 項目主要技術標準

2 項目特點

本項目是老路改建項目，除一般老路改造項目特點外，還有如下特點:

1)位于高海拔地區，地形十分復雜。路線位于有“世界屋脊”之稱的青藏高原，地形十分復雜，局部路段坡陡彎急，地勢陡峭。這給路線布展帶來了重大困難，加之本項目為一次定測的項目，對測設工作帶來了挑戰。

2)地質條件復雜，氣候惡劣，經常發生自然災害。沿線地質條件比較復雜，存在多種不良地質和病害(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，冬季經常發生雪災等自然災害。這給公路通行的安全和公路本身的安全都造成威脅，在設計中要特別加強勘察工作，做出合理的設計。

3)作為公路改建項目，需大量利用老路。作為改建項目，為了節約建設成本，需合理利用走廊帶、避免重復建設、減少環境破壞。但本項目為17 m寬二級公路，更需要在提高技術指標、顯著改善通行能力和服務水平的基礎上充分考慮利用原有道路。

4)地處“三江源自然保護區”，沿線生態環境十分脆弱。本項目位于“三江源自然保護區”，氣候高寒，沿線生態環境十分脆弱，在本項目實施過程中需要做好環保設計，并采取多種手段保護沿線生態環境免遭破壞。

3 復雜路段局部路線方案的比選論證

施工圖設計以工可推薦線方案為基礎，進行了局部段落路線方案的優化調整和比選論證，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離開老路跨巴塘河至對岸洪積扇布線，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，外側占壓河道再加寬半幅;分幅路基為半幅利用老路，半幅至對岸新建。整幅利用老路拓寬方案(A1線)為工可推薦方案，本次設計調查發現，老路靠河側為窄河激流沖刷岸，靠山側則通過地質調查、物探表明為高陡不穩定山坡，分布較多的沖溝，安全隱患大，調查期間一場小雨把老路現有兩個涵洞幾乎完全堵塞，平時本段養護管理成本高，一旦不穩定體活動或者發生大的地質病害，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)缺點明顯，因此不再作深入比選。

下面對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)地形地質現狀:整幅完全新建方案所在為洪積扇區，地質勘察表明其已經穩定，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，右幅則靠河側為窄河激流沖刷岸，靠山側為高陡不穩定山坡，分布較多的沖溝，存在安全隱患(見圖1)。2)線形指標:整幅完全新建方案線形指標略高，整體較為順暢;分幅方案左幅線形指標較低。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較低和受地形限制使得通視條件較差。4)工程規模:整幅完全新建方案的總體工程規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，局部需要設置沿河擋墻。5)其他:老路利用方案占壓河道較多，河窄水急沿河擋墻設計和施工難度較大。

比選結論:綜上比較，新建方案工程規模稍大，但線形指標高，行車條件及安全性高，占壓河道少，環保性好，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爬陡坡且指標超標，因此縱面上無法很好利用老路;左幅則離開老路跨河至對岸布線，過禪古電站后跨河接回老路。南側離開老路跨巴塘河至對岸洪積扇布線，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，外側占壓河道再加寬半幅。兩個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 禪古村段地形地質現狀

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

下面對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:兩個方案線形指標差別不大，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(縱面為連續爬陡坡且指標超標而無法很好利用)。3)工程規模:橋梁規模上分幅方案需架設兩座半幅大橋;整幅方案挖方工程量較大，另需設置跨禪古電站引水渠保護涵一座和靠電站側需設置擋墻278 m。4)禪古電站交通出行:分幅方案則左右幅分向行駛，對禪古電站交通流出行不利，即禪古電站→結古方向和巴塘機場→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

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

4 結語

項目設計時通過對復雜路段進行多方案比選，“4·14玉樹地震”抗震救災期間在老路完全中斷的情況下，作為應急通道發揮了重要作用，并于2010年12月順利建成通車。針對山區復雜路段，在設計時應注重以下內容的比選:

1)山區公路地形、地質條件復雜，對地質因素影響較大的路段，如滑坡、崩塌、破碎帶等進行繞避方案的比選，并優先選擇繞避方案。2)對可節省投資的方案進行比選。在方案比選時重視環保、安全等可持續發展思路是正確的，但同時應考慮我們國家還不富裕，基礎建設資金尚緊的實際情況，還需考慮把錢花在“刀刃”上，不能一味地用“錢”解決工程問題，應認真務實地擬定節省投資的方案進行比選。3)對自然環境、社會環境影響較大的路段進行比選。4)對困難路段路線技術指標進行比選。如因受某方面限制采用了較小的平面指標、較大的平均縱坡、不理想的線形組合路段，進行高指標的方案比選。

［1］霍 明.山區高速公路勘察設計指南［M］.北京:人民交通出版社，2003.

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