伍海林
(韶關(guān)市翔宏公路勘察設(shè)計(jì)有限公司,廣東韶關(guān) 512023)
隨著我國(guó)公路網(wǎng)絡(luò)的不斷完善,逐漸由平原地區(qū)向山區(qū)延伸,在改善山區(qū)交通條件、促進(jìn)山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。但是山區(qū)溝壑交錯(cuò)、橫坡陡峻、地形復(fù)雜,且分布大量的不良地質(zhì),生態(tài)環(huán)境相對(duì)脆弱,對(duì)此,在山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)時(shí)需考慮諸多因素,合理進(jìn)行路線方案比選,本文主要圍繞韶關(guān)山區(qū)公路項(xiàng)目展開(kāi)分析。
山區(qū)公路建設(shè)與平原地區(qū)存在一定差異,主要表現(xiàn)為地面高差大、地形地質(zhì)條件復(fù)雜等方面。山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)難點(diǎn)與要點(diǎn)如下:
(1)山區(qū)地形起伏大、橫坡陡,不可避免地設(shè)置高填路基、深路塹、橋梁、隧道等,如何在復(fù)雜地形條件下設(shè)計(jì)合適的路線,保證路基、橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定,同時(shí)保證施工可行性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性尤為重要。
(2)山區(qū)常見(jiàn)不良地質(zhì)有巖溶、滑坡、不穩(wěn)定斜坡等,路線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避讓不良地質(zhì)路段,若遇到無(wú)法避讓的情況需多方案比選,從而確定最優(yōu)的路線方案。
(3)基于環(huán)保、地方規(guī)劃約束,山區(qū)公路受到路線走廊帶限制必須穿越自然生態(tài)保護(hù)區(qū)、水源保護(hù)區(qū)時(shí),需在進(jìn)行路線方案比選的同時(shí),做好環(huán)保、水保設(shè)計(jì);同時(shí),山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)應(yīng)與當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)規(guī)劃充分結(jié)合,其路線設(shè)計(jì)、立交布設(shè)均受到城鎮(zhèn)規(guī)劃的制約。
(4)山區(qū)公路的橋隧比高,且土石方規(guī)模大,因此,在造價(jià)方面往往偏高,在山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)時(shí)需充分考慮造價(jià)問(wèn)題,通過(guò)合理的路線方案優(yōu)化達(dá)到降低造價(jià)的目的。
韶關(guān)市位于廣東北部,是優(yōu)秀的旅游城市和廣東省文明城市。乳源瑤族自治縣地處韶關(guān)市西部,縣城距韶關(guān)市區(qū)38km,省道S258線乳源洛陽(yáng)路口至英德菠蘿交界段是乳源縣通往廣東大峽谷風(fēng)景區(qū)的唯一公路,全線公路等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)低,路線平縱線形較差,路基、路面寬度較窄,無(wú)法滿足區(qū)域旅游業(yè)發(fā)展需求。
本次設(shè)計(jì)工程起于乳源縣鴨麻湖道班,樁號(hào)為K51+900,經(jīng)白埂、胡椒塘,終于大布,樁號(hào)為K72+360.286,全長(zhǎng)約20.46km。公路等級(jí)為二級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度40km/h,橋涵設(shè)計(jì)荷載為公路-Ⅰ級(jí),路基寬度8.5m,行車道寬2×3.5m。主要控制點(diǎn)為路線起點(diǎn)鴨麻湖道班(鴨麻湖大橋)、大布鎮(zhèn)街道、路線終點(diǎn),主要相交道路有規(guī)劃改建的國(guó)道G323線。
根據(jù)項(xiàng)目的地位和功能,結(jié)合區(qū)域路網(wǎng)布局和地形、地貌、地質(zhì)條件,本項(xiàng)目路線方案擬定的基本原則如下:
(1)選線時(shí)盡量少占農(nóng)田、多利用山地及減少拆遷。
(2)合理運(yùn)用《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,結(jié)合地形、地質(zhì),力求減少工程投資、縮短公路里程、減少營(yíng)運(yùn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
(3)考慮施工隊(duì)舊路交通的影響,盡量不在舊路上大挖大填,保持舊路通暢。
(4)方便沿線交通、充分考慮農(nóng)田水利及環(huán)境保護(hù)。
項(xiàng)目組結(jié)合本項(xiàng)目功能和地位分析,擬定路線走廊和重要控制點(diǎn)。研究路線方案的主要控制因素;根據(jù)所選走廊帶和路線布設(shè)原則及建設(shè)方案控制因素,在1:10000地形圖和1:50000數(shù)字高程模型圖上進(jìn)行路線方案的研究,初步選出所有可能的路線方案。
在報(bào)告編制階段,對(duì)各方案從路線走向、里程、路網(wǎng)布局、交通需求、環(huán)境保護(hù)、自然條件、社會(huì)環(huán)境、工程規(guī)模、實(shí)施條件等多個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)比選,結(jié)合地方政府意見(jiàn),經(jīng)綜合研究比選后,確定推薦方案。
本項(xiàng)目在工可線位的基礎(chǔ)上對(duì)路線進(jìn)行了全段落的深化、優(yōu)化,并結(jié)合本路段的地形、地質(zhì)條件,擬定了1個(gè)推薦線K線、3個(gè)比較線(B、C、D)線的路線比選方案,推薦K線20.46km,同深度比較線B線1.737km、C線1.375km、D線0.853km,占推薦線的18.97%。
3.1.1 K線方案
起點(diǎn)位于乳源縣鴨麻湖道班,起點(diǎn)樁號(hào)為K51+900,與擬改建的國(guó)道G323線相接(改建后的G323線樁號(hào)為K445+800),經(jīng)白埂、胡椒塘至終點(diǎn)大布,終點(diǎn)樁號(hào)為K72+360.286,全長(zhǎng)約20.46km。
3.1.2 B線方案
B線方案:BK51+900—BK53+637.023,路線長(zhǎng)1.737km。
對(duì)應(yīng)K線:K51+900—K53+620,路線長(zhǎng)1.995km。
路線起點(diǎn)經(jīng)過(guò)鴨麻湖路段時(shí),該地段呈V字形。起點(diǎn)接G323線設(shè)計(jì)標(biāo)高為225.3m,V字地形溝底標(biāo)高約160,高差達(dá)65m,K方案及B方案均采用設(shè)置3~35m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋跨越。B線為降低橋梁高度由起點(diǎn)開(kāi)始順著山勢(shì)降坡后再抬升,在橋梁處標(biāo)高約為218.0m,橋梁下部控制在38m內(nèi)。K線由起點(diǎn)開(kāi)始沿著地形平穩(wěn)跨越山溝,橋梁處設(shè)計(jì)標(biāo)高約為225m,橋梁墩臺(tái)高度最高達(dá)45m。K線橋梁橋頭兩端縱坡較為平緩,避免了路線縱坡急降急升。
3.1.3 C線方案
C線方案:CK53+900—CK55+275.488,路線長(zhǎng)1.375km。
對(duì)應(yīng)K線:K57+640—K58+260,路線長(zhǎng)0.62km。
該路段K線由K54+040處脫離舊線后裁彎取直,由K55+160接回舊路,K線改線后雖然路基填方高度較高,但避免了兩處回頭彎,大幅改善了平縱線形。C線為沿舊線布線,但該段有兩處回頭曲線,舊路半徑小于10m,局部?jī)?yōu)化后回頭曲線半徑達(dá)30m。由于全道路設(shè)計(jì)中線偏離舊路較多,該段填方高度仍然較大,且防護(hù)工程規(guī)模較大。
3.1.4 D線方案
D線方案:DK57+620—DK58+473.472,路線長(zhǎng)0.853km。
對(duì)應(yīng)K線方案:K57+640—K58+260,路線長(zhǎng)0.62km。
該路段K線采用由K57+740處脫離舊線后往左側(cè)山坡改線,再由K58+260接回舊路。K線改線后雖然路基填方高度較高,避免了兩處回頭彎,大幅改善了平縱線形,改線后平面線形較好,縱坡平緩。D線為沿舊線布線,但該段有兩處回頭曲線,半徑小于10m,局部?jī)?yōu)化后曲線半徑達(dá)30m,縱坡較大。
路線方案比選主要從工程技術(shù)方面、經(jīng)濟(jì)方面等出發(fā),對(duì)各方案進(jìn)行同深度的評(píng)價(jià),從中選出最優(yōu)方案。
3.2.1 K線同B線比較
(1)工程規(guī)模比較:K線路線比B線短17m,K線方案的土石方、路面數(shù)量均比B線小,橋梁均為3~35m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋,橋梁造價(jià)相差不大。B線總投資是K線的1.04倍。
(2)工程實(shí)施難度:K線及B線橋梁均為3~35m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋。B線總投資是K線的1.04倍。兩方案施工難易程度相近,但B線橋高度較K線高出20m,施工難度較大,B線橋頭引道挖方邊坡較高。
(3)綜合評(píng)價(jià):通過(guò)綜合比較,K線方案優(yōu)于B線方案,因此推薦K線方案。
3.2.2 K線同C線比較
(1)工程規(guī)模比較:K線與C線填土高度均較高,雖然K線的土石方數(shù)量比C線稍大,但K線路線比C線短415m,K線的防護(hù)工程、涵洞及路面數(shù)量均比C線小。C線造價(jià)是K線的1.09倍。兩方案均無(wú)大的橋涵構(gòu)造物,但兩方案均需遷移一座220kV高壓鐵塔,遷移難度較大。
(2)工程實(shí)施難度:兩方案均無(wú)大的橋涵構(gòu)造物,但C線右側(cè)邊坡較近處有兩座110kV高壓鐵塔,路塹邊坡施工對(duì)高壓塔有一定的風(fēng)險(xiǎn)。
(3)綜合評(píng)價(jià):通過(guò)綜合比較,K線方案優(yōu)于C線方案,因此推薦K線方案。
3.2.3 K線同D線比較
(1)工程規(guī)模比較:K線填土高度較高,土石方數(shù)量比D線稍大,但K線路線比D線短了223m,K線的防護(hù)工程、路面數(shù)量均比D線小。K線造價(jià)是D線的1.03倍。
(2)工程實(shí)施難度:兩方案均無(wú)大的橋涵構(gòu)造物,但D方案右側(cè)路塹邊坡上方有一座110kV高壓塔,路塹邊坡施工對(duì)高壓塔有一定的風(fēng)險(xiǎn)。
(3)綜合評(píng)價(jià):雖然K線造價(jià)較D線稍高,但K線平縱面線形較好,而D線設(shè)置了兩道回頭曲線,通過(guò)綜合比較,K線方案優(yōu)于D線方案,因此推薦K線方案。
綜上所述,山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)要求嚴(yán)、難度大。對(duì)此,必須根據(jù)項(xiàng)目區(qū)實(shí)際情況,合理確定山區(qū)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并擬定多個(gè)路線方案,對(duì)各方案進(jìn)行綜合對(duì)比分析確定最優(yōu)方案,從而建設(shè)一條安全可靠、綜合效益良好的公路工程。