宣威至曲靖高速公路馬龍大瓦倉至昌隆鋪段路線方案設計

高明永，劉 婧

（1.中交基礎設施養護集團有限公司，北京 100011；2.北京市市政工程研究院，北京 100037）

宣威至曲靖高速公路位于曲靖市馬龍縣境內，馬龍縣位于云南省東部。沿線受貴昆鐵路、中國石化輸油管道、馬龍縣輕工業工業園區規劃、水庫、復雜地形地質條件等因素制約，路線方案的選擇會對項目的工程規模、施工難度、環境等產生直接的影響。文章通過總結路線選線的設計經驗，為今后類似項目提供參考。

1 項目概況

宣威至曲靖公路是國家高速公路網G56（“7918”網中東西向橫12）杭州—昆明—瑞麗（口岸）高速公路的一段，是連接我國東部、西南及通向南亞、東南亞各國的公路通道，也是云南省“9210”干線公路骨架網（9條放射線、2條環線、10條聯絡線）的聯絡線之一。曲靖西北繞城宣曲高速馬龍大瓦倉至昌隆鋪段，起點位于曲靖市馬龍縣大瓦倉村，終點位于昌隆鋪昆曲高速公路，與規劃的曲靖南過境線相接（樞紐立交）（見圖1）。該項目路線全長18.124km，設計速度為100km/h，雙向六車道，路基寬度為33.5m，橋隧比為64.5%。

圖1 項目地理位置圖

2 建設條件

2.1 地形地貌

項目沿線地貌單一，為剝蝕低中山地貌。山體間水系發育，河流彎曲，溝谷開闊，多剝蝕谷地，在路線起點段一帶保留有較好的高原面，地形總體起伏較小，多為緩坡（見圖2）；山體渾圓，路線其他段山間溝谷發育，地形起伏較大，地形地質條件復雜（見圖3）。

圖2 地勢平坦地貌

圖3 山間溝谷地貌

2.2 氣象水文

（1）馬龍縣氣候屬低緯高原季風型氣候，冬春干旱，夏秋濕潤，季節干濕分明，雨量充沛，夏無酷暑，冬無嚴寒。

（2）該項目沿線水系發育，河流眾多，為金沙江水系，主要地表水有耗子龍潭水庫、尚家壩水庫、大涵洞水庫、馬龍河、五大河等。

2.3 地質概況

項目區域巖性主要有灰巖、生物碎屑灰巖、白云巖、玄武巖、泥灰巖夾砂巖、泥質粉砂巖、泥巖、頁巖、鋁土巖及煤層等。

沿線不良地質與特殊性土主要有巖溶、軟弱土、紅黏土等。

3 山區公路復雜路段局部路線方案的優化及比選論證情況

通過實地踏勘及地質勘察，綜合項目“地形選線、地質選線、環境選線、規劃選線、安全選線、經濟選線”的原則，對初步設計推薦線方案進行了深入的分析，提出三段比較線，對初步設計路線進行優化設計。

3.1 雞頭村段方案優化

該段主要針對上跨貴昆鐵路、占用中石化油氣管道及拆遷畜牧養殖場等問題，提出方案優化調整（見圖4）。

圖4 雞頭村段路線方案優化圖

初設方案K181+700處穿越一處畜牧養殖場，面積約11025m2。K182+000處上跨貴昆鐵路，設460m長橋梁跨越（跨鐵路主跨60m），角度為46°。經現場核實，該處為深挖方段，鐵路邊坡較陡，且做了混凝土框架防護，兩坡頂間交叉斜長約100m，若采取的60m主跨，則橋墩位于邊坡上，對邊坡穩定性產生影響，施工難度較大，審批困難。經與鐵路設計院初步溝通，將線位適當向西移動，盡可能避開深挖方段，跨越貴昆鐵路角度增大至52°，減少跨越鐵路的橋梁規模，降低施工及審批難度。原初設線位在K182+300～K182+800段壓占中石化輸油管線，需對油氣管線進行改移，線位不合理。

路線經優化后，貴昆鐵路跨線橋主跨減小為50m，該段路線長度無增加，橋梁規模減少760m，且少拆遷11025m2，避開了對中石化輸油管線的壓占（見圖5）。

圖5 優化后跨越貴昆鐵路位置對比圖

此段路線方案選線在充分考慮到項目特點的基礎上，著重提出安全選線、經濟選線的設計理念。路線定線要滿足安全性原則，在此基礎上，需綜合考慮項目自身工程安全、運營期行車安全、工程經濟性及施工的便利性，該段推薦線位盡可能大角度跨越貴昆鐵路，避開了對鐵路邊坡及輸油管道的影響，安全性較高，工程造價較低，同時施工難度較小。

3.2 馬龍縣輕工業園規劃區段方案優化

該段主要針對初設線位進入馬龍縣輕工業產業園規劃區，調整優化了線位，避開了規劃園區（見圖6）。

初設路線在K84+200處侵占了煤機廠，需要對其拆遷，當地政府反映拆遷比較困難；在K184+500～K185+900段處于馬龍縣輕工業規劃區內，并且在K185+200～K185+700段與越州鋼鐵廠存在干擾，路線從越州鋼鐵廠東北角穿過，需占用一部分越州鋼鐵廠規劃用地。目前，越州鋼鐵廠規劃用地范圍場地已經平整，場區范圍已設置圍墻圍擋。據從當地政府了解的情況，目前越州鋼鐵廠經營較為困難，近期沒有在該場區新建工廠的計劃，當地縣政府計劃在今后的一定時期，對該地塊回收開發，但目前該地塊仍然屬于越州鋼鐵廠的規劃用地，如對該地塊進行占用，仍需與越州鋼鐵廠協調，難度較大，且存在要價高或附帶其他條件的可能。

路線優化后，線位從工業園規劃區北側經過，穿過采石場，采用了較高的路線指標，線形較為順暢，較初設線位長度減少50m，橋梁規模增加193m，但線形指標較初設線位得到了較大調整，同時避開了對煤機廠及越鋼的拆遷。此段路線方案選線在充分考慮到項目特點的基礎上，著重提出規劃選線的設計理念。

“道路工程存在于自然，生存于社會。”道路的本質功能為服務于社會，在工程規模增加不大的情況下，盡可能提高平縱面指標確保路線順適，使指標均衡、運行速度平穩變化。特別是對地方規劃路段，更要注意指標的均衡，并適當增加安全設施，保證公路運營安全。該段推薦方案避開對規劃區的侵占，減少了對地方經濟發展的影響，促進了地方的發展。

3.3 長坡嶺隧道段方案優化

該路段位于長坡嶺，馬龍河、五大河蜿蜒穿山向西南而行，兩岸山高坡陡、植被茂密，地形地質復雜。該段主要針對初設線位隧道設置不合理，施工難度大、安全性低問題對路線進行優化，取消隧道設置（見圖7）。

初設推薦方案設長坡嶺隧道穿越山體，全長488.96m，為雙向六車道連拱隧道。該隧道最大埋深為76.44m，為全線淺埋隧道。隧址區巖體多為軟巖～較軟巖，巖體較破碎，在頁巖和砂巖接觸面較易形成軟弱結構面，隧道在開挖過程中頁巖接觸段較易發生軟化現象，發生坍塌的概率較大。隧道進出口段落地面起伏較大，存在淺埋偏壓現象，且巖性為強風化頁巖，圍巖裂隙很發育，巖質軟弱，洞口段施工過程中發生冒頂坍塌等風險的概率較大。從初步設計階段地勘結果得出，隧道圍巖整體情況較差，巖質較軟、裂隙發育且大多數段落位于Ⅴ級圍巖內。因此，隧道造價較高，施工難度也較大。同時隧道方案，路線在K194+300～K194+400及K194+600～K194+700段，均在陡邊坡處穿過，造成挖方級數較大，最大可達7級高挖方邊坡，對于邊坡穩定性和路線安全性較為不利。

圖6 馬龍縣輕工業園規劃區段路線方案優化圖

圖7 長坡嶺隧道段方案優化圖

針對初設連拱隧道方案造價高、施工難度大的情況，施工圖階段進行了方案優化調整。路線沒有橫穿山體，較初設線位向右偏移，沿長坡嶺山腰布線，以路基和橋梁方案取代原隧道方案。該方案取消489m隧道，路線長度增長130m，初設方案設橋2789.66m，施工圖方案設橋3042m，較初設增長252.34m，降低了施工難度及工程造價。但需解決好繞山腰布線時半填半挖路基的支擋防護及橋臺的設計、施工問題，并盡可能減少對山體的開挖，保護環境。此外，路線在K194+500處上跨一小型水庫，此處水庫是河流下游村莊土官寨的供水水源，需做好排水設計及水源保護。此段路線方案選線在充分考慮到項目特點的基礎上，著重提出地形選線、地質選線、環境選線、安全選線的設計理念。

路線定線盡量順應地形、地勢的變化“順勢而為”，結合地質條件及地物條件，選擇最佳的路線方案，使公路融入自然，盡量減少對地形的生硬切割，減少高填深挖，節約工程造價，提高道路安全性。該段路線方案綜合考慮地形、地質及環境因素，取消隧道方案，改為橋梁及路基方案，避開了不良地質對路線的影響，減少了高挖方邊坡，提高了道路的安全性，減輕了對環境的破壞。

4 結束語

地形、地質、氣候等自然地理環境和政策、規劃等經濟社會環境是路線方案選擇的阻尼邊界條件。自然地理環境條件決定道路工程的建筑結構形式和功能壽命，經濟社會環境條件決定道路工程規模和價值壽命。路線方案的設計具有較強的主觀性，其路線選擇是非唯一的，但結合自然地理條件及經濟社會環境條件，路線方案的最終確定又是必然的。

路線設計是自然條件與社會條件和諧統一的結合體。在高等級公路的選線設計中，應始終貫徹體現“安全、環保、舒適、和諧”的理念，堅持可持續發展觀念，將公路的使用功能與自然、社會環境融為一體，努力打造品質工程。