淺談山區公路地質選線設計

摘要：結合設計實踐，針對山區特殊復雜的地形地質條件，通過對山區高速公路設計中的地質選線的實例專門提出一些對地質選線膚淺的見解。

關鍵詞：山區高速公路 地質選線 技術指標

0 引言

選線是根據路線基本走向和技術標準，結合地形、地質條件和施工條件等因素，通過全面比較，選擇路線的全過程。山區高速公路所在區域一般地形起伏大，山高谷深，橫坡陡峻；巖溶、危巖落石、巖堆、斷層破碎帶、軟土、膨脹土等不良地質類型多、規模大，勘察設計難度大。山區高速公路的選線方法很多，包括地形選線、地質選線、安全選線、環保選線、氣候選線等，以及以上選線方法的綜合運用。現結合對山區高速公路設計中的地質選線的實例專門提出一些對地質選線膚淺的見解，以資共同探討。

1 地質選線的原則

山區高速公路在選線時，應將地質情況作為一項控制指標，根據沿線復雜地質條件的分布調整路線位置，位置的布線原則首先是避讓，并應確保公路選線的安全、可行、經濟、可持續發展。將大氣環境質量的影響程度，噪聲環境的影響程度等與地形、地貌、地質一并考慮，研究公路與環境之間的相互作用，對公路施工、運營中造成水土流失的可能性進行分析并部署防治措施。

2 地質選線設計實例

某高速公路是國家高速公路網規劃中南北縱線G85中的一段，是我國高速公路主骨架的重要組成部分。項目區地形地質條件復雜，不良地質發育，其中路線受一處古崩塌堆積體影響，路線布設時針對該古崩塌堆積體，運用地質選線，優化設計方案。

2.1 地形地貌 項目區域地形復雜，山高坡陡，路線一路升坡，橋隧比高達97%。項目區屬侵蝕剝蝕山地地貌，沖溝發育，地形起伏較大，路線沿銀盤村左側上方展線升坡，路線地面高程1303m～1363m。

2.2 古崩塌堆積體 根據物探、鉆探及地調成果發現，在路線K28+300至K28+530段存在古崩塌堆積體，該古崩塌堆積體中下部堆積層厚度較大（15～35米），中上部覆蓋層較薄（5～20米），同時中下部堆積層的南北兩側厚度差異也較大（北半側堆積層厚度較大15～35米，南半側厚度較小6～20米）。橋位區地層主要為淺表松散碎石土堆積層、中部深部弱膠結的碎塊石崩塌堆積層，以及下部埋深較大的基巖層；橋位區詳分為四個穩定性不一的小區域：滑坡滑動區、潛在不穩定區、相對穩定區、穩定區（砂巖淺埋區）。

2.2.1 滑坡滑動區。該區位于路線K28+340～+400段左側40～200米不等，該區內崩塌堆積層厚度22～35米不等，該區目前已在前緣及中后部左側坡體出現滑動并形成眾多裂縫，由于前緣陡坎高度大、前后緣高差大，崩塌堆積土層厚度大、膠結性較差，穩定性差，處治難度大；受施工及降雨等不利因素影響，該區域的變形與滑動將繼續進行；滑坡的發生發展將對其下的橋梁墩柱產生極大安全威脅。

2.2.2 潛在不穩定區。該區位于路線K28+400～+460段左側0～120米不等，該區內崩塌堆積層厚度15～25米不等，堆積體前緣陡坎高度大（30～50米），前后高差大（30～45米），堆積體呈弱膠結-松散狀，穩定性差，處治難度大；在降雨及施工震動等不利因素影響下容易出現前緣陡坎垮塌或淺表松散堆積層滑移變形，從而導致該段橋梁樁基產生變形破壞。

2.2.3 相對較穩定區。該區位于路線K28+460～+530段上方，該段堆積層厚度較薄（10～20米），堆積層內塊石較多較大，鈣質膠結性相對較好，加之下部邊坡坡度相對較緩且無陡坎發育，故崩塌堆積層的穩定性相對較好、厚度較薄，處治難度較小。

2.2.4 穩定區（砂巖淺埋區）。該區位于K28+460～

+530段下方，該段堆積層厚度較薄（6～13米），堆積層內塊石較多，鈣質膠結性相對較好，加之下部邊坡坡度相對較緩且無陡坎發育，故該段崩塌堆積層的穩定性相對較好、厚度較薄，處治難度小。

2.3 方案一（原路線綜合整治） 路線保持不變，適當增大橋梁跨徑，使主墩避開滑坡體段，同時對古崩塌堆積體的滑坡體滑動區、潛在不穩定區、相對較穩定區和穩定區（砂巖淺埋區）進行綜合治理。采用對稱斜拉橋跨越不穩定段。該方案變動范圍小，但橋梁位于滑坡體滑動區和潛在不穩定區的下緣，古崩塌堆積體遠期變形對高架橋影響大，運營期安全度低；對古崩塌堆積體的滑坡體滑動區、潛在不穩定區進行綜合治理費用高；抗滑樁樁長、體積大，施工風險大，安全性差；隧道偏壓，圍巖條件差；路線左側上緣、橋下、墩臺處需要進行強加固處理。

2.4 方案二（短隧道穿越古崩塌堆積體） 將線位向東調整275m，穿越古崩塌堆積體的滑坡體段，根據古崩塌堆積體斷面工程地質縱斷面圖，為使隧道盡量埋入泥灰巖夾粉砂巖、白云質灰巖層，線位沿原施工圖左線往山上調移約160m，三個斷面處的右線隧道外緣設計高程距離巖層頂面約23m、29m、13m。

隧道方案下穿古崩塌堆積體下方的穩定巖層，工程安全，一勞永逸地徹底解決古崩塌堆積體遠期變形對公路的影響；但是隧道洞口與等高線平行，隧道偏壓非常嚴重，部分段落露頭，需要反壓回填或套拱處理，同時需要加固滑坡體滑動區（第一排抗滑樁截面尺寸為2.0X3.0m，長度43m，樁間距4.0m，共布置16根，每根樁頂設1孔預應力錨索，錨索長度50m；第二排抗滑樁位于H1滑坡中上部，截面尺寸為2.0X3.0m，長度40m，樁間距4.0m，共布置32根，每根樁頂設1孔預應力錨索，錨索長度60m）。

2.5 方案三（長隧道完全避開古崩塌堆積體） 根據古崩塌堆積體工程地質縱斷面圖和平面示意圖，為使隧道平面盡量遠離H1滑坡體、縱面盡量埋入穩定巖層，線位沿原施工圖左線往山上遠距離調移最大約920m，使隧道埋入巖層約150m。長隧道方案下穿古崩塌堆積體下方的穩定巖層，遠離H1滑坡體，工程安全，一勞永逸地徹底解決古崩塌堆積體遠期變形對公路的影響；地質條件較好；隧道方案占用土地少，無拆遷小，環境影響小。

2.6 比選結論 綜合工程風險、結構安全、工程造價等多方面因素，推薦采用調整平面線形設置長隧道方案完全避開古崩塌堆積體作為該段的設計方案。

3 結語

山區高速公路的地質選線策略應針對地質問題采取多方案的治理方法，論證比選采用繞避或穿越方案，最終確定切實可行的工程方案。

參考文獻：

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作者簡介：于恒棟（1978-），男，江蘇邳縣人，本科，工程師，研究方向：公路及城市道路。