李玉洋

（蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引言

在山區(qū)高速公路建設(shè)中，其主要的環(huán)境載體為自然環(huán)境，即地形地貌與地質(zhì)環(huán)境。山區(qū)普遍特點為地形地貌復(fù)雜多變，且擁有豐富的地下水和地表水資源，導(dǎo)致工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件具有高度的不確定性。同時，山區(qū)還常伴隨多種地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)態(tài)勢[1]，而山區(qū)高速公路的構(gòu)建則不可避免地涉及深度挖掘、大規(guī)模填土和隧道開挖等工程活動，極易對地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響，甚至可能激發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害。地質(zhì)問題若處理不當(dāng)，不僅會導(dǎo)致工程成本上升和施工周期延長，還可能為公路運(yùn)營階段帶來嚴(yán)重的安全風(fēng)險。因此，文章以“桂林至鐘山段”高速公路路段建設(shè)為研究對象，旨在探索和優(yōu)化山區(qū)高速公路的地質(zhì)選線工作，以期保護(hù)項目的經(jīng)濟(jì)效益和建設(shè)安全，并維護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

1 選線案例概況

該項目路線長度為148.802km，起點至K99+907.47（恭城南互通前）設(shè)計速度采用120km/h，整體式路基寬度26.5m，分離式路基寬度2×13.25m；K99+907.47（恭城南互通前）至終點設(shè)計速度采用100km/h，整體式路基寬度26m，分離式路基寬度2×13m。全線共設(shè)橋梁91 座（含互通主線橋），總長41343.5m；另外設(shè)有車行天橋8 處，涵洞116 道，通道157 道。全線設(shè)隧道23 座，總長34013m，全線橋隧占比50.64%。設(shè)置互通式立交10 處，其中樞紐互通式立交4 處（其中靈川東樞紐由桂林外環(huán)高速實施，潮田樞紐由桂林—灌陽—江永高速實施），服務(wù)型互通立交6 處。

2 路線方案布設(shè)

在初步設(shè)計階段路線主要控制點和路線方案比較的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場踏勘、調(diào)查及測量，沿線地形、地貌及地質(zhì)情況，經(jīng)反復(fù)研究和比選，將全線分為8段進(jìn)行分析，分別為：起點靈川縣—潮田鄉(xiāng)段、潮田鄉(xiāng)—古東互通段、古東互通—福利互通段、福利互通—沙子樞紐段、沙子樞紐—勢江河段、勢江河—三江鄉(xiāng)段、三江鄉(xiāng)—紅花鎮(zhèn)段、紅花鎮(zhèn)—終點鐘山縣段。路線分段示意圖如圖1 所示。

圖1 路線分段示意圖

以下就起點靈川縣—潮田鄉(xiāng)段以及古東互通—福利互通段，深入分析路線布置方案并進(jìn)行比選論證。

2.1 起點靈川東樞紐—潮田鄉(xiāng)段（K0—K28）

該路段為項目的起點路段，與桂林外環(huán)高速公路相接，設(shè)靈川東樞紐。地形起伏較緩，以緩坡丘陵和山前平原為主；巖性以頁巖、灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r為主；不良地質(zhì)以順層邊坡為主。因此，地質(zhì)選線時需讓出順層邊坡等不良地質(zhì)，對無法避讓的路段結(jié)合挖方高度分別采用放緩邊坡、錨桿構(gòu)梁、錨索格構(gòu)梁、抗滑擋墻或抗滑樁處治，以保證項目建成質(zhì)量[2]。同時，又因沿線有鐵礦、砂巖礦區(qū)，且路線起點受地形、貴廣鐵路以及與桂林外環(huán)高速交叉點影響，所以該路段進(jìn)行地質(zhì)選線時，分別考慮K 線與C1 線兩個方案。其中，C1線方案路線自靈田互通，在靈田鎮(zhèn)處受磚廠控制及繞避山體，穿越廖家村和甘棠村后，往南沿山邊布線[3]。K 線方案路線自靈田互通，穿過貴廣高鐵東側(cè)山坳，在西龍村西側(cè)平行于高鐵布線。比選示意圖如圖2所示。

圖2 C1 線與K 線方案比選示意圖

C1 線方案沿低山和河谷平原，具有建設(shè)條件好，橋梁規(guī)模小的優(yōu)點。但路線里程較長，且涉及的拆遷面積較大。而K 線方案拆遷少，占地小，且路線里程較短，基本農(nóng)田占用少。但需穿過山坳，存在高邊坡挖方的建設(shè)難點[4]。首先，從路線走向上看，兩個方案總體走向一致，C1 線方案在甘棠村東側(cè)繞行山體布設(shè)，K 線方案則在山坳間穿過，建設(shè)里程短，路線走向更順直。其次，從建設(shè)條件上看，K 線方案從山間穿越，地勢起伏大；C1 線方案沿河谷平原和低山布設(shè)，地勢起伏小，填挖方量也較小。再次，從技術(shù)指標(biāo)上看，如表1 所示，兩個方案線性指標(biāo)均能滿足規(guī)范一般值，且不存在較差線形。最后，從工程規(guī)模上看，如表2所示，K 線方案路線里程短，平面更為順直，避讓村莊，拆遷面積小，但經(jīng)過山坳填挖規(guī)模大；而C1 線方案從村莊中穿過，拆遷量大，但相對填挖量較少。因此，經(jīng)選線方案的比較論證，在該路段中，推薦基本農(nóng)田占用少，線形更順直的K 線方案。

表1 C1 線與K 現(xiàn)方案技術(shù)指標(biāo)比較表

表2 C1 線與K 線方案工程規(guī)模比較表

2.2 古東—福利互通段（K42—K74）

該路段于古東，在貴廣高鐵東側(cè)隧道穿越海洋山，在大源村處下穿貴廣高鐵，往南布線。地形起伏較大，巖性以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖為主，不良地質(zhì)以順層邊坡和巖溶為主。因此，路線布設(shè)時需避讓順層邊坡、巖溶等不良地質(zhì)，對無法避讓的不良路段進(jìn)行路基處理[5]。尤其是海洋山自然保護(hù)區(qū)與漓江風(fēng)景名勝區(qū)、世界自然遺產(chǎn)——桂林喀斯特范圍交叉，路線難以避讓，需從保護(hù)區(qū)西端香草源—大觀亭一帶以隧道形式穿過約1.9km，在幸福源水庫北與陽朔高鐵站之間穿越漓江風(fēng)景名勝區(qū)邊緣約750m。針對路線走向分析并結(jié)合沿線控制因素，此路段布設(shè)C2 線和K 線進(jìn)行定性比選。其中，C2 線方案路線自大源村隧道向南沿貴廣高鐵東側(cè)布線，在陽朔高鐵站東側(cè)進(jìn)入隧道，出隧道跨越幸福源水庫，同時下穿貴廣高鐵，后接入K 線；K 線方案路線自大源村隧道，在大源村北側(cè)下穿貴廣高鐵，沿漓江風(fēng)景名勝區(qū)東側(cè)邊緣平行于貴廣高鐵，在陽朔國家森林公園、幸福源水庫南側(cè)穿越部分漓江風(fēng)景名勝區(qū)邊緣，后向南布設(shè)。比選示意圖如圖3 所示。

圖3 C2 線與K 線方案比選示意圖

為更明確C2 線方案與K 線方案的優(yōu)勢與不足，提出建設(shè)里程、橋梁規(guī)模等多個指標(biāo)，制成方案比較表，如表3 所示。

表3 C2 線與K 線方案比較表

通過表3 可以看出，兩個方案建設(shè)里程、隧道規(guī)模相當(dāng)，C2 線平面更為順直、避讓村莊、拆遷少、基本農(nóng)田占用少，但有一處長隧道，受下穿貴廣高鐵角度和凈空限制，隧道建設(shè)條件差、設(shè)置困難，且下穿角度、凈空、均無法滿足要求。同時，上跨幸福源水庫，難以獲取施工允許。而K 線方案穿越漓江風(fēng)景區(qū)的控制協(xié)調(diào)區(qū)2.3km，穿越不可避免，受山體和高鐵限制，思的村附近拆遷面積較大，但K 線方案在大源村處下穿高鐵，下穿角度、凈空、凈距均滿足要求。綜合考慮，該路段地質(zhì)選線方案推薦K 線方案。

2.3 最終地質(zhì)選線方案

通過對起點靈川縣—潮田鄉(xiāng)段、古東互通—福利互通段，兩段地質(zhì)選線方案的深入分析，同時結(jié)合其他路段的實際地質(zhì)情況與客觀要素，該項目地質(zhì)選線方案推薦采用K 方案。設(shè)計推薦路線起點在靈川縣陳白田村接桂林外環(huán)高速設(shè)置靈川東樞紐，向東南平行于貴廣高鐵經(jīng)靈田鎮(zhèn)設(shè)置靈田互通，向南平行于貴廣高鐵，在潮田鄉(xiāng)跨越潮田河后與規(guī)劃桂灌江高速交叉設(shè)置潮田樞紐，后平行于貴廣高鐵向南，在黃順塘設(shè)置福利互通，連接S202，向東南跨越四源河，在大源村下穿貴廣高鐵，進(jìn)入貴廣高鐵西側(cè)，經(jīng)楊梅坪后進(jìn)入陽朔縣興坪鎮(zhèn)，路線向南跨越興坪河，經(jīng)高鐵陽朔站站前路設(shè)興坪互通，繼續(xù)向南跨越幸福源江，平行S202 走廊進(jìn)入福利鎮(zhèn)后轉(zhuǎn)向東南，在平樂縣沙子鎮(zhèn)曾家廠村附近與灌平高速交叉設(shè)沙子?xùn)|樞紐，向東跨越茶江經(jīng)古城村進(jìn)入恭城縣，跨越勢江河后，在恭城鎮(zhèn)與蓮花鎮(zhèn)之間與G241 交叉設(shè)恭城南互通，之后路線穿越鷓鴣山、長嶺、鳥石沖后沿勢江河谷布線，經(jīng)三江鄉(xiāng)布設(shè)三江互通與S302 相接，后路線轉(zhuǎn)向東南進(jìn)入賀州市鐘山縣境兩安瑤族鄉(xiāng)，在回龍村設(shè)兩安互通后向東南進(jìn)入丘陵區(qū)，經(jīng)紅花鎮(zhèn)茶源村、大嶺腳村，在鐘山鎮(zhèn)白馬村附近接富鐘高速公路，設(shè)置白馬樞紐，推薦路線全長約148.802km。

3 結(jié)語

綜上所述，文章通過對“桂林至鐘山段”山區(qū)高速公路的地質(zhì)選線進(jìn)行深入分析，進(jìn)一步明確在復(fù)雜山區(qū)地形中選線的重要性與挑戰(zhàn)。結(jié)合對起點靈川縣—潮田鄉(xiāng)段、古東互通—福利互通段，兩段地質(zhì)選線方案的比較論證，發(fā)現(xiàn)山區(qū)高速公路地質(zhì)選線方案不僅要考慮成本效益和工程可行性，還需要著重環(huán)境保護(hù)和工程安全。通過該研究，希望為解決山區(qū)高速公路地質(zhì)選線中的復(fù)雜問題提供全新視角，并為其他類似工程的順利開展給予實踐支持。