第３７卷第１８期 ２ ０ １ １年６月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．１８ Ｊｕｎ． ２０１１ ・１３３・ 文章编号：１００９—６８２５（２０１ １）１８—０１３３—０２ 山区高速公路勘察设计思路 李凤林摘程汉宁 要：以上海至成都高速公路湖北省宜昌至巴东段勘察设计为载体，具体探讨了山区高速公路勘察设计的思路，给出 了具体的设计方法，并进行了专题性研究，对其他类似工程具有十分重要的意义。 关键词：山区高速，勘察，设计，方法 中图分类号：Ｕ４１２．２ 文献标识码：Ａ １ 项目概况 计看作整个设计工作的组成部分。 本项目是《国家高速公路网规划》（７９１８网）中１８条东西横 ２．２ 宜分宜合 在勘察设计过程中加强综合地勘工作，重视地质选线，灵活 线之一的第１Ｏ横——上海至成都高速公路湖北省西段。项目区 两幅路能合则合，宜分则分，加强高填路堤与桥梁、深路堑 地处秦岭山脉东南麓，区域地势复杂，地形起伏变化大，地质条件 设计， 复杂，沿线地势总体呈东南低，向西北渐高的趋势，山地高程多在 与隧道或半明半暗隧道的比较。２００ ｍ～１ ８００ ｍ，相对高差１００ ｍ—ｌ ０００ ｍ不等。路线起自宜昌 ２．３全面比较 山区高速公路所处地质、地形条件非常复杂，可行的方案很 白河，接荆门至宜昌高速公路，经黄花、雾渡河、高岚、高桥、溪丘 地形、行车安全、交通条件和施工便道、其 湾、沿渡河，止于巴东火烧庵（鄂渝界），接重庆市在建的巫山（鄂 多，主要通过工程规模、他工程及设施干扰等几点进行比较。 渝界）至奉节高速公路，全长约１７２．６５１ ｋｍ。 全线采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度采用 ３设计方法 ８０ ｋｍ／ｈ，路基宽度２４．５ ｍ。全线桥涵设计汽车荷载等级采用公 ３．１ 地质选线 路一ｌ级。其中桥梁总长６９ ６４０．６ ｍ／１３８座，占全线的４０．３％； 始终把地质条件作为确定路线方案的第一要素，虽走廊带内 隧道总长５９ ０２８．２ ｍ／３９座，占全线的３４．２％。全线工程概算 地质条件较差，但应尽量将线位选在较好的地段，确保本项目的 １６６．７６８亿元，平均每千米造价９ ６６２．１万元。 可实施性并避免因不良地质条件而造成的不必要的浪费。实例： 我公司作为该项目的勘察设计总体单位承担了该项目第三、 四设计合同段共计８０．３ ｋｍ的勘察设计工作。 受地质条件影响，卧佛山隧道进口往南偏移（原线位左侧）１３５ ｍ， 其有以下优点：１）该处在不稳定斜坡左侧边界的左５０ ｍ，避让了 古滑坡，减少了施工及运营的安全隐患，节约了滑坡治理的费用。 ２设计思路 勘察设计中需重点考虑以下几方面的问题：高速公路的运营 ２）虽然都位于河流的侧蚀岸（冲刷岸），但左侧１３５ ｍ处河床边基 安全性；注意路线与地形、环境的协调，减少对自然景观的影响； 岩裸露，抗冲刷能力较强，岸坡较稳定，进口段围岩自稳能力较 块石土等，易受河流 注重工程的可实施性；引入动态设计的概念；确定合理的建设标 好。而原线位的河床边未见基岩，为碎石土、准，控制工程投资。注重环境保护和景观设计，使公路线形、桥 冲刷掏蚀而影响隧道洞口段及柏树园大桥桥台的稳定。３）施工 施工场地较原线位相对较好设置，对滑坡的扰动少。 涵、立交和沿线设施等与自然景观相协调，建成后能够成为该地 便道、区的一道功能齐全、安全顺畅、景观优美的风景线。 ３．２地形选线 合理利用有利地形，不片面追求高技术指标的路线方案，特 ２．１ 动态设计 峻，施工难度很大，布线时要尽可能考虑施工的要求。另外由于 本项目所经地区地质情况复杂，地形起伏较大，山体坡面陡 别是陡坡坡面路线具体位置的确定，应对平纵横进行综合考虑。 实例：松林坡路段Ｋ１５２＋０００～Ｋ１５７＋０００地形横坡陡峻，连 项目的复杂性，隧道、桥梁深基础及高边坡等隐蔽或半隐蔽工程 续设置了张家湾、松林坡、后湾等高架大桥、特大桥，其间分别设 在勘察设计阶段很难将地质及水文情况完全摸清，这就需要引入 置了１００ ｍ～２００ ｍ长的路基。如维持原纵面方案，部分段落路堑 动态设计的概念，加强施工阶段的设计服务，将施工中的动态设 边坡（或桥梁切方边坡）高度偏大。为此，施工图阶段根据实测的 Ｏｎ ｓａｆｅｔｙ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔｓ ｆｏｒ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｕｄｏｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ ４５０ ｍｉｌｌｉｏｎ ｔｏｎ ａｌｏｎｇ Ｄａ・Ｑｉｎ ｒａｉｌｗａｙ ＬＩ Ｊｉｎｇ－ｙａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ－ｄｅｐａｒｔｕｒｅ ｔｒａｃｋ ｏｆ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎⅡｆｉｅｌｄ ｏｆ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｕｄｏｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ ４５０ ｍｉｌｌｉｏｎ ｔｏｎ ａｌｏｎｇ Ｄａ—Ｑｉｎ ｒａｉｌｗａｙ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｔｕｒｎｏｕｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｎｃ・ｒ ｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，ＳＯ ａｓ ｔｏ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｒｏｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｕｐｇｒａｄｉｎｇ ｒｅ— ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ １０ ０００ ｔｏｎ ａｎｄ ２０ ０００ ｔｏｎ ｔｒａｉｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｈｅａｖｙ—ｌｏａｄｅｄ ｒａｉｌｗａｙｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｖｙ—ｌｏａｄｅｄ ｒａｉｌｗａｙｓ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｄｕｌｅ ｆｏｒ １０ ０００ ｔｏｎ ｔｒａｉｎ，ｕｐｇｒａｄｉｎｇ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ 收稿日期：２０１１—０３—０６ 作者简介：李凤林（１９７８一），男，工程师，中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北武汉４３００５６ 程汉宁（１９６３－），男，教授级高级工程师，中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北武汉４３００５６ ．１３４． 第３７卷第１８期 ｌ 晕 山 西 建 筑 地形数据，对本段纵面进行了反复调整、优化，调整后路堑边坡基 况需要开展相关的专题研究，以此项目为例选择了如下专题。 本可控制在两级范围。 ４．１ 针对特殊地质增加专题研究 因本高速公路在巴东县辖区内广泛分布着一种三叠系中统 ３．３合理确定大型结构物的位置 本项目路线所经地区地形相对高差较大，隧道和特大桥较 巴东组紫红色泥岩，因其含有一定量的伊利石和蒙脱石或伊利石 多，线位确定的同时要从大型构造物位置的合理性、工程的经济 与蒙脱石互层且易发生水一岩相互作用而加速物理风化，因而具 性、施工的可行性等方面考虑。 有一定膨胀性和崩解性，引发大量的边坡失稳和防护工程变形破 实例：主线在跨过高岚河后沿宜兴公路南侧王家沟、舒家院 坏的病害，常常被称为“易滑地层”。三峡工程库区移民区巴东、 子山坡布设，长度约Ｉ ２００ ｍ；山坡左高右低，地势较为开阔，局部 巫山、奉节等新城址出现的许多工程地质问题往往与此有关。 坡度稍缓，基本可以满足服务区的布设要求。由于主线设计高较 为解决此类岩石边坡变形破坏灾害与治理难题，深入开展边 左侧地面高相差较大，右侧又太低，且离高岚河、宜兴路较近，所 坡变形破坏机理及处置技术研究是十分必要和毋庸置疑的。研 以兴山服务区采取两侧分布。 究成果可为边坡工程加固防护设计和避免灾害的发生打下良好 鉴于地形沿河左高右低，为了服务区能够充分利用地形、匝 的理论基础，也可为今后制定巴东组紫红色泥岩地区公路边坡设 道利用地形展线及降低挖（填）方高度，避免大填大挖的要求，施 计标准和防护加固措施以及相应的规范积累资料提供借鉴，对巴 工图设计中将主线ＺＫ１０２＋２２０～ＺＫ１０４＋２００采用左右幅错台拉 东组紫红色泥岩地区道路修筑技术水平的提高和路网规划目标 坡，左侧高，右侧低，最大高差８．５ ｍ，大大降低了弃方，减少了桥 的实现具有重大的理论意义和工程实用价值。 梁长度及边坡高度。 ４．２ 隧道软岩施工支护方法研究 本公路路线区地势复杂，地形起伏变化大。地貌单元为鄂西 ３．４高边坡的控制 本项目山体地形横坡较陡，即使路基中心挖方较小，但足以 构造剥蚀侵蚀低中山区。其中，特长隧道最大埋深达１ ５００ ｍ，围 导致高边坡的出现，且坡面岩体多为顺层，高边坡防护工程大到 岩５０％多为软弱易流变的粉砂质泥岩、泥质灰岩、页岩等，且含水 一定程度要比高架桥工程量大，而且施工困难，且对自然环境破 量丰富。这些深埋特长隧道的合理施工工序、支护参数和支护时 结合依托工程开展隧道软岩大变形机制及合理支护时机、支 坏较大，所以设计中要尽量避开高边坡。初步设计阶段应进行路 机将成为制约隧道施工工期和工程造价的重要影响因素。 基与高架桥方案比较。 实例：周家山大桥，该大桥通过滑坡中后部滑动方向２０。，长 护强度和隧道长期稳定性预测的研究，为本工程及类似工程的设 ３８０ ｍ，中部宽１１０ ｍ，路线处（中偏后）宽８０ ｍ。滑坡周界清晰， 计施工提供科学依据，为确保隧道工程的安全、提高工程质量、降 据调查该滑坡形成于１４０年前，为一古滑坡，滑坡后缘百年历史 低工程造价、加快施工进度提供技术保障。的民房完好无损坏，判断滑坡处于稳定状态。因此本阶段将原高 ４．３库岸线再造研究 路基改为桥梁方案，基础置于下部稳定岩层中，桥梁桩基础应作 鉴于拟建的高速公路ＹＫ１１０＋６００～ＹＫ１１５＋０００，以及兴山 抗剪设计，坡体上缘视滑坡的稳定性可采用抗滑桩支挡。 连接线（平邑口至昭君桥全线）沿三峡库区支流香溪河布置，且香 ３．５考虑施工难易程度 溪河河床标高在１３０ ｍ～１５０ ｍ，由于三峡水库水位上升，随着蓄、 本项目所经地区地形起伏较大，山体坡面陡峻，交通条件差， 泄洪而频繁发生的水位涨落以及强降雨构成的复杂动水条件，加 使得库岸的水文 为减小施工难度，降低工程造价，布线时要尽可能考虑施工的要 上库区特定的气候、环境、地质结构及岩性条件，求。另外山区高速公路挖方较大，弃方较多，平纵面设计时要重 地质条件发生重大改变，公路库区内未治理的崩、滑体的稳定性 视弃土方案及填挖的协调。 将会受到严重影响，即使已经治理的崩滑坡体在复杂动水作用 实例：龙颈寨大桥桥位处路线右侧河沟断面明显缩小，路线 下，其长期安全性也受到威胁。因此，势必引发新一轮的库岸再 适当右移，能有效缩短主桥（连续刚构）长度。为此对本段线位进 造（塌岸）问题。行了优化。调整后龙颈寨大桥主桥桥位向路线右侧偏移约１４０ ｍ。 通过本课题的研究，不仅对于本公路的建设和运营有着直接 路线调整后，龙颈寨大桥主桥桥孔组成由原来的２×（６５＋１２０＋ 的技术支持，而且对于三峡库区库岸治理及其他类似工程也有着 ６５）ｍ缩短为（６５＋２×１２０＋６５）ｍ，降低了桥梁工程实施难度。线 十分重要的示范意义。 位调整后，天池岭隧道长度明显缩短（缩短３２０ ｍ），降低了工程造价。 ５结语 ３．６考虑气候条件对行车安全的影响 勘察设计就是设计者通过创新、比选，得到一条安全、经济、 本项目设计第四合同段有长约ｌ５ Ｉｎｎ，海拔在１ ００Ｏ ｍ一１ １００ ｍ 环保的三维曲线，这需要设计者丰富的经验与多次的尝试。而设 路段，本地区雾雪天气较多，对公路营运及行车安全有影响，路线 计本身的魅力正在于此。 方案的确定要充分研究本地区气候条件。 参考文献： ［１］ 刘宇鹏．浅谈山区高速公路地质问题及防治措施［Ｊ］．山西 建筑，２００９，３５（３５）：２８８－２８９． ４技术研究 对于山区高速公路，地形地质条件非常复杂，结合不同的情 Ｔｈｅ ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ ａｒｅａ ｈｉｇｈｗａｙ ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｉｄｅａｓ ＬＩ Ｆｅｎｇ・ｌｉｎ ＣＨＥＮＧ Ｈａｎ－ｎｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ ｔｏ Ｃｈｅｎｇｄｕ ｈｉｇｈｗａｙ Ｙｉｃｈａｎｇ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ ｔｏ Ｂａｄｏｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ，ｓｐｅｃｉｉｆｃａｌｌｙ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ ｄｅｓｉｎ ｇｉｄｅａｓ ｏｆ ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ ａｒｅａ ｈｉｇｈｗａｙ，ｇａｖｅ ａ ｓｐｅｃｉｉｆｃ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｍａｄｅ ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｔｏ ｏｈｅ￣ｓｔｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｃｔｅ ｈａｄ ｅｘ— ｔｒｅｍｅｌｙ ｖｉｔａｌ ｓｉｎｉｇｆｉｃａｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ ａｒｅａ ｈｉｇｈｗａｙ，ｓｕｒｖｅｙ，ｄｅｓｉｇｎ，ｍｅｔｈｏｄ
