何 必

(四川省交通勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司,四川成都 610017)

1 項(xiàng)目概況

國(guó)道317線汶川至馬爾康公路是國(guó)道網(wǎng)規(guī)劃(四川境)中十二條出省通道之一，是川藏北線的重要組成部分，不僅承擔(dān)著省州之間聯(lián)絡(luò)線和進(jìn)藏通道的重要作用，更是“5·12”地震后最先打通的生命西線，被交通運(yùn)輸部列首批災(zāi)后重建項(xiàng)目。路線起于汶川縣城，經(jīng)理縣，過(guò)鷓鴣山至馬爾康，路線全境位于阿壩州境內(nèi)，路線全長(zhǎng)約209 km。

2 項(xiàng)目特點(diǎn)及難點(diǎn)

項(xiàng)目區(qū)處于四川盆地與青藏高原東南緣的過(guò)渡帶上，屬構(gòu)造剝蝕高山峽谷地貌。路線走廊以鷓鴣山為分水嶺，鷓鴣山至汶川為雜谷腦河，鷓鴣山至馬爾康為梭磨河，工程項(xiàng)目特征為典型三州地區(qū)沿溪線等級(jí)公路改建工程。由于項(xiàng)目承擔(dān)了災(zāi)后重建的西線生命通道，其項(xiàng)目的特點(diǎn)及難點(diǎn)主要體現(xiàn)為工期緊、任務(wù)重；不良地質(zhì)發(fā)育較廣，地震引發(fā)的次生災(zāi)后嚴(yán)重；山谷切割較深、路線走廊帶狹窄、通道單一、施工保通難度巨大；項(xiàng)目區(qū)處于高寒高海拔地區(qū)，部分路段冬季積雪、暗冰影響嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境極其脆弱。

3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)創(chuàng)新及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)遵循尊重自然、順應(yīng)自然、以人為本、安全第一的總體設(shè)計(jì)原則，深度把控工程地質(zhì)狀況，全局謀劃路線總體設(shè)計(jì)，多方案多思路進(jìn)行老路擴(kuò)寬及提檔升級(jí)，提高道路防災(zāi)、抗災(zāi)能力，改善安全行車(chē)條件，保障道路通行能力，確保總體設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、合理性。

3.1 強(qiáng)化地質(zhì)選線，采用綜合地質(zhì)勘察方法，探明工程地質(zhì)情況，評(píng)定地震災(zāi)損情況

受地震影響，工程區(qū)沿線崩塌、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)眾多，區(qū)域性斷裂及緊密褶皺等構(gòu)造發(fā)育。項(xiàng)目在勘察設(shè)計(jì)階段，開(kāi)展全路線1∶1萬(wàn)、重要工點(diǎn)1∶2000等地質(zhì)調(diào)繪，查明沿線地震災(zāi)損情況，不良地質(zhì)的分布和基本特征。對(duì)重要工點(diǎn)，在地調(diào)和物探基礎(chǔ)上采用地質(zhì)鉆探等綜合勘察手段加以驗(yàn)證。根據(jù)災(zāi)損和不良地質(zhì)情況，按“點(diǎn)、線、面”對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行分類、分級(jí)，給后續(xù)的路線方案總體設(shè)計(jì)提出建設(shè)性意見(jiàn)和建議，對(duì)路線總體設(shè)計(jì)路線走廊、路線指標(biāo)的采用提供詳實(shí)的基礎(chǔ)資料，確保了設(shè)計(jì)方案的安全性、經(jīng)濟(jì)性和合理性。

3.2 加強(qiáng)路線總體設(shè)計(jì)，靈活運(yùn)用路線指標(biāo)，避免次生災(zāi)害，確保道路運(yùn)營(yíng)安全

路線展線嚴(yán)格地質(zhì)地形選線、環(huán)保選線的理念，針對(duì)三州地區(qū)特殊的地質(zhì)條件，采取“欺河不欺山”的設(shè)計(jì)理念，遵循地形、地質(zhì)選線，環(huán)保選線的原則，采用“繞、治、留”綜合措施防治措施。對(duì)地質(zhì)災(zāi)害極重路段，采取路線繞避，無(wú)法繞避的工點(diǎn)，加強(qiáng)特殊工點(diǎn)設(shè)計(jì)，分別采用了隧道、明洞、棚洞、主被動(dòng)網(wǎng)、抗滑擋墻、樁板墻、半邊橋、棧橋、攔冰墻、錨索、框架梁、碎石樁、格賓墻等工程措施，在建設(shè)資金允許的條件下，最大限度處治不良地質(zhì)工點(diǎn)，最大程度上避免次生災(zāi)害的發(fā)生，確保工程建設(shè)以及公路運(yùn)營(yíng)安全(圖1、圖2)。

圖1 G317汶馬路王家寨段

3.3 總體把控縱面設(shè)計(jì)，確?？傮w土石平衡，最大限度提高老路的利用率

總體設(shè)計(jì)時(shí)，路線縱坡控制在兼顧土石方基本平衡的原則下，最大限度減少?gòu)U方以及借土填方。汶馬路總體設(shè)計(jì)時(shí)，老路利用率達(dá)80 %。其縱坡設(shè)計(jì)時(shí)，采用“寧填勿挖”的設(shè)計(jì)理念，避免了因?yàn)槔下仿访娴拈_(kāi)挖造成大量的軟基換填；避免了由于邊坡的開(kāi)挖引發(fā)的地質(zhì)次生災(zāi)害；避免了以往其他工程施工時(shí)，老路破壞嚴(yán)重，大量堵車(chē)現(xiàn)象的發(fā)生。不僅最大限度地節(jié)約了工程造價(jià)，而且保障了后期公路的運(yùn)營(yíng)安全，更是讓極其脆弱的生態(tài)環(huán)境得到了最大限度的保護(hù)，使建成的汶馬路與自然融為一體，相得益彰。

3.4 路線總體綜合考慮路基橫斷面設(shè)計(jì)，多思路多形式進(jìn)行老路的擴(kuò)寬改造

3.4.1 總體把控，分段進(jìn)行隧道和明線，橋梁和路基的綜合比選

山區(qū)等級(jí)公路改擴(kuò)建，受地形條件限制，特別是傍山沿溪線路段，橫斷面陡峭，外側(cè)(臨河側(cè))高差大，擋防及橋梁設(shè)置困難；內(nèi)側(cè)(靠山側(cè))開(kāi)挖坡面達(dá)4級(jí)以上路段，山體開(kāi)挖易失穩(wěn)路段。應(yīng)綜合研究路線方案研究，做好隧道方案和明線、橋梁和路基方案的綜合比選，擇優(yōu)選擇路線方案。

3.4.2 因地制宜，采用多種橋梁形式進(jìn)行老路的路線指標(biāo)的提升

汶馬路在設(shè)計(jì)和施工時(shí)，采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方式，充分結(jié)合路線、路基以及行洪的要求，采用跨河橋、順河橋、半邊橋多種橋梁形式進(jìn)行老路的擴(kuò)寬改造，以不同的橋型來(lái)適應(yīng)地形、地質(zhì)以及簡(jiǎn)化施工進(jìn)行布設(shè)。

3.4.3 適應(yīng)地形，靈活選取路基寬度值，局部可采用單車(chē)道

老路改擴(kuò)建通視條件良好，滿足會(huì)車(chē)視距路段，可靈活選取路基寬度值，局部采用單車(chē)道。其單車(chē)道設(shè)計(jì)指標(biāo)的采用，可根據(jù)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范，靈活采用四級(jí)公路單車(chē)道的設(shè)計(jì)指標(biāo)，單車(chē)道路基寬度采用4.5 m，設(shè)計(jì)速度宜采用30 km/h，應(yīng)在不大于300 m的距離內(nèi)選擇有利地點(diǎn)設(shè)置錯(cuò)車(chē)道，并使駕駛者能夠看到相鄰兩錯(cuò)車(chē)道之間的車(chē)輛，設(shè)置錯(cuò)車(chē)道路段的路基寬度應(yīng)不小于5.5 m，有效長(zhǎng)度應(yīng)不小于20 m。

3.4.4 充分利用，利用下?lián)醴澜Y(jié)構(gòu)完整的擋墻進(jìn)行懸挑，實(shí)現(xiàn)局部路段加寬改造

老路改擴(kuò)建在老路擋墻外加寬，需拆除舊擋重新修筑，施工作業(yè)面小，基礎(chǔ)開(kāi)挖引發(fā)原路的斷道，在施工保通便道無(wú)條件修建時(shí)，保通難度巨大。針對(duì)類似情況，應(yīng)充分分析、檢測(cè)原擋墻的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在舊擋墻完好，橫斷面加寬值不大的(一般控制小于50 cm)情況下，可采用懸挑擋墻特殊結(jié)構(gòu)以滿足路面寬度以及線形指標(biāo)的要求(圖3)。

圖3 擋墻懸挑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意(單位:cm)

3.4.5 依托科研，采用棧橋方案實(shí)現(xiàn)老路改擴(kuò)建高線位橫斷面加寬

本項(xiàng)目鷓鴣山至馬爾康段，路線基本沿梭磨河右側(cè)布設(shè)。其中王家寨局部段為陡峭山坡地段，外側(cè)為狹窄急流河道，老路路基呈半山洞橫斷面型式，俗稱“老虎嘴”路段，坡面陡峻，河谷深切，走廊狹窄，視距差，為事故多發(fā)路段，路線指標(biāo)提升難度巨大。路線總體通過(guò)隧道和明線、明線和路基的綜合比選，結(jié)合老路路基為完整的基巖，依托科研，提出用懸挑結(jié)構(gòu)技術(shù)修建陡峭地形路段的山區(qū)公路，加寬原有道路。簡(jiǎn)化施工工藝，節(jié)省材料，同時(shí)避免高切坡或高填方等可能誘發(fā)大型滑坡、崩塌的安全隱患，還有利于保護(hù)山區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境，同時(shí)該道路結(jié)構(gòu)還具有較強(qiáng)的抵御地震作用的能力(圖4、圖5)。

圖4 G317線汶馬路棧橋下部結(jié)構(gòu)

圖5 G317線汶馬路棧橋橋面

3.4.6 交旅融合，依托地形實(shí)時(shí)打造臨時(shí)停車(chē)區(qū)、休息區(qū)等景觀小品，保證后期運(yùn)營(yíng)安全

汶馬路在設(shè)計(jì)以及施工階段，充分利用老路地形、棄土場(chǎng)，新建公路旁的老路路基來(lái)設(shè)置緊急停車(chē)帶、臨時(shí)停車(chē)區(qū)、休息區(qū)和觀景臺(tái)。簡(jiǎn)化臨時(shí)停車(chē)區(qū)以及觀景臺(tái)的設(shè)計(jì)，使臨時(shí)停車(chē)區(qū)更加人性化、合理化。如馬爾康梭磨鄉(xiāng)路基寬度拓寬至12 m，就充分考慮了梭磨鄉(xiāng)的城市發(fā)展規(guī)劃，使原來(lái)因?yàn)橥＼?chē)造成過(guò)城鎮(zhèn)路線堵塞的現(xiàn)象徹底改變(圖6、圖7)。

圖6 G317線汶馬路簡(jiǎn)易停車(chē)區(qū)

圖7 G317線汶馬路梭磨鄉(xiāng)路基加寬段

4 從汶馬路的建設(shè)反思高原藏區(qū)老路改擴(kuò)建路線總體設(shè)計(jì)

4.1 老路改擴(kuò)建應(yīng)充分研究老路走廊，提高老路利用率

我省三州地區(qū)老路改擴(kuò)建項(xiàng)目區(qū)總體建設(shè)條件相對(duì)較差，其地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，山谷切割較深，山體擠壓破碎嚴(yán)重，路線走廊帶狹窄，公路拓寬以及線形指標(biāo)提高難度巨大。主要體現(xiàn)為地形條件差，走廊帶相對(duì)單一；地形條件差，不良地質(zhì)較為發(fā)育；線型指標(biāo)差，運(yùn)行速度低。

老路改擴(kuò)建應(yīng)充分研究老路走廊，其主要原因?yàn)槔下纷呃冗\(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)，期間通過(guò)多次局部?jī)?yōu)化調(diào)整、整治以及工程養(yǎng)護(hù)，其走廊的地形、地質(zhì)在同一走廊帶內(nèi)占據(jù)最有利的位置。最貼合實(shí)際的地形地質(zhì)條件，其工程建設(shè)費(fèi)用也是最低的，其地質(zhì)病害也是相對(duì)最少的。其不良地質(zhì)以及地質(zhì)病害也相對(duì)集中，只是受建設(shè)資金的影響，不能徹底的根治。

老路改擴(kuò)建應(yīng)全面詳細(xì)地進(jìn)行老路狀況調(diào)查，分析老路現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題。應(yīng)加強(qiáng)與地方行政主管部門(mén)地及公路養(yǎng)護(hù)部門(mén)深度溝通，詳細(xì)了解老路運(yùn)管情況，弄清楚老路災(zāi)害點(diǎn)位置，如事故多發(fā)點(diǎn)，不良地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)等。充分分析論證老路狀況后，確定項(xiàng)目改擴(kuò)建的總體思路，明確項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)，分類，分級(jí)進(jìn)行老路改擴(kuò)建總體設(shè)計(jì)。

4.2 根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)資金情況，分段分級(jí)論證項(xiàng)目建設(shè)時(shí)序，重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目瓶頸路段

項(xiàng)目的建設(shè)資金的籌措是項(xiàng)目建設(shè)的重要基礎(chǔ)，老路改擴(kuò)建及國(guó)省干道的提檔升級(jí)應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)資金的總額情況，結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際的建設(shè)情況，分段分級(jí)論證整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)時(shí)序，合理分配建設(shè)資金。在建設(shè)資金有限的情況下，首先應(yīng)保證項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)安全，實(shí)現(xiàn)“先通后暢”的總體目標(biāo)。首先打通項(xiàng)目建設(shè)的瓶頸路段，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的 “先通”，如越嶺線控制性隧道，沿溪線控制性橋梁，滑坡、泥石流等不良地質(zhì)易發(fā)點(diǎn)，線型指標(biāo)低的事故易發(fā)點(diǎn)等。其余路段充分利用原有老路通道，地形條件好，不影響運(yùn)營(yíng)安全的路段，不刻意追求高標(biāo)準(zhǔn)。充分利用有限的建設(shè)資金，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全年運(yùn)營(yíng)的基本目標(biāo)。

4.3 深度研究路線走廊建設(shè)條件，樹(shù)立安全、環(huán)保意識(shí)，靈活把控設(shè)計(jì)指標(biāo)

老路改擴(kuò)建應(yīng)堅(jiān)持“設(shè)計(jì)的地區(qū)特性”原則，在充分了解項(xiàng)目的區(qū)域特點(diǎn)后，堅(jiān)持“地質(zhì)選線，地質(zhì)先行”的原則，合理處治地質(zhì)病害。樹(shù)立安全、環(huán)保意識(shí)，按照“靈活自然、因地制宜、順勢(shì)而為”的原則，充分利用老路資源，靈活運(yùn)用各項(xiàng)指標(biāo)，不追求高標(biāo)準(zhǔn)、高指標(biāo)、高速度和寬路幅，力求建設(shè)方案經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。

路線設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持現(xiàn)場(chǎng)定線原則，充分利用既有老路，合理利用老路結(jié)構(gòu)完好的的構(gòu)造物，以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的結(jié)構(gòu)作為路線選擇的控制性結(jié)構(gòu)物，合理運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)，最大限度提高老路的利用率，最大限度減少征地拆遷數(shù)量，最大限度減少由于過(guò)分最求指標(biāo)而造成次生災(zāi)害的發(fā)生和社會(huì)資源的浪費(fèi)。

5 結(jié)束語(yǔ)

我省三州地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，地形起伏較大，山谷切割較深，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，不良地質(zhì)發(fā)育廣。老路改擴(kuò)建路線總體設(shè)計(jì)應(yīng)遵循尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的總體設(shè)計(jì)原則，堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先、保護(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)為主的方針，充分研究老路方案，詳細(xì)分析地形地貌情況，深度把控工程地質(zhì)狀況，全局謀劃路線總體設(shè)計(jì)，多方案多思路進(jìn)行老路擴(kuò)寬及提檔升級(jí)，避免由于老路改擴(kuò)建造成次生災(zāi)害的發(fā)生，確?？傮w設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、合理性。文章通過(guò)總結(jié)汶馬路改擴(kuò)建勘察設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及建設(shè)期優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，形成針對(duì)三州地區(qū)沿溪線改擴(kuò)建項(xiàng)目、災(zāi)后重建項(xiàng)目具有代表性的處理措施，為同類老路改擴(kuò)建項(xiàng)目提供部分參考。