基于山区公路路线方案的比选实例分析

■路桥工程2020年
基于山区公路路线方案的比选实例分析
郑超
(珠海市交通勘察设计有限公司厦门分公司，福建厦门361000)
摘要以兴山县高桥至秫归县水田坝公路为例，通过分析项目公路复杂的地质条件，从工程地质、交通功能、占用土地及工程经济四个方面对路线方案进行了比选。

结果表明，山区公路路线方案选择是一个系统工程,它的优劣直接关系到公路本身功能餉发挥。

关键词山区公路;建设方案;路线比选;地质条件
0引言
公路路线是公路的骨架，公路选线面对的是一个复杂的自然条件和社会经济环境,需综合考虑多种因素,妥善处理好各方面的关系。

路线方案的比较和选择是公路工程研究和设计的根本问题。

它着眼于全局，从公路工程的系统出发，对工程技术、经济效益、运营效益、施工条件等方面进行对比分析,最终确定合理的路线方案。

1工程概况
兴山县髙桥至秣归县水田坝公路是鄂西生态文化旅游圈路网的一部分，是《宜昌市“十二五”公路发展规划》中的重要组成部分。

本项目起于兴山县高桥乡，接国道209线，止于卡子湾大桥西岸桥头,全长约37.626km。

全线采用二级公路标准，设计速度40km/h。

1.1地形地貌
本项目位于鄂西山区，地处秦岭山脉东南麓。

路线所经地区地势复杂，地形起伏变化大。

地形总体上对项目影响较大。

1.2工程地质
构造单元属杨子准地台，鄂中褶断区内,拟建场区外围构造发育,场区范围属秣归向斜南翼,为单斜构造,地层产状:倾向335~348。

，倾角42~53°，变化小。

区内无断层通过，总体上拟建区内地质构造简单，其表现主要为裂隙。

总体而言，场区属三峡-鄂西南抬升区，为构造稳定性较好的地台型大地构造环境,拟建场区属地壳相对基本稳定区。

1.3水文条件
拟建项目沿线水系发达，主要有井水口河、良斗河、许家河、袁水河、小溪河等。

(1)井水口河。

井水口河自龙门河国家森林公园入境，由北向南至凉台河汇入良斗河，长15km,河底宽度为4~15m。

(2)良斗河。

良斗河是小溪河支流，在凉台河附近向东南至王家湾电站附近注入小溪河。

本项目在凉台河、柏杨村附近两次跨越良斗河，河道处山陡弯急，凉台河处河道宽约48m,水面宽约2m,此处采用上构为5孔30m预应力混凝土T梁大桥跨越良斗河,桥长为155m,桥宽&5m;柏杨村处河道宽约8m,水面宽约2m,此处采用上构为3孔30m预应力混凝土T梁桥梁跨越良斗河,桥长为95m,桥宽8.5m。

本项目在周家山村处跨越井水口河，河道处山陡弯急，实测水面宽约2m,此处采用上构为3孔30m预应力混凝土T梁中桥跨越井水口河，桥长为95m,桥宽&5m。

1.4制约建设方案的其他主要因素
⑴沿线主要水系。

拟建项目沿线水系发达，主要有井水口河、良斗河、袁水河、小溪河等。

⑵征地拆迁及土地征用难度。

拟建项目对地方经济的发展起到较大的带动作用，故地方政府和群众能理解和支持,但在部分路段拆迁量较大，存在一定的协调难度。

(3)项目部分段落与高速公路并行并有交叉(利用高速公路既有桥梁)，下阶段设计中应充分考虑与高速公路交叉处施工中特别是石方开挖施工爆破工程中对高速公路路基或隧道的影响的处理方案。

(4)项目属于升等改造项目，绝大部分路段路基宽度都有增加,因此不可避免需要占用部分农田和民房,并有部分电力、电讯线杆需要搬迁，协调难度较大。

(5)项目老路路基、路面宽度较窄，一侧临河，一侧靠山或为高边坡,且现有道路中断交通，将会给当地的居民的出行带来很大的不便，所以方案实施时详细的交通组织非常重要。

(6)部分路段位于滑坡体上，有些已经进行边坡治理，施工时开炸有影响。

2方案比选
根据项目区域内其他路网、地形、地物等因素，通过征求地方政府及有关部门意见，拟定了K线方案及A线、B线三个局部路段比较方案。

从工程地质、交通功能、占用土地及工程经济四个方面对方案进行比较。

其中A线及B线方案为结合现状老路走向，针对K线方案为沿河新建,距附近村庄较
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第6期（总第230期）路桥工程・
远,为方便周边村庄居民出行而提出。

2.1K线方案
基本走向:路线起点位于兴山县高桥乡G209K1697处，沿现状老路向南在任家屋场折向东北继续沿井水口河至周家山东南跨河后继续沿河道南侧宜巴高速北侧前行，在K14+100处下穿宜巴高速后继续向东南在K15+476处（兴山县与秣归县县界处）跨过凉台河后沿河道东侧向南，在K20+737.5处（象鼻嘴）跨过良斗河，沿河道西侧继续前行，至王家湾电站前跨过袁水河至河道北侧沿北侧老路一直东行,过屈家坪后利用现状袁水河桥至水田坝，穿过水田坝镇区后沿老路一直南行到达终点卡子湾大桥西侧桥头，接S363O主要控制点:起点、宜巴高速公路、王家湾电站、袁水河大桥、水田坝镇区、终点卡子湾大桥等。

具体路线方案走向如图1所zKo
图1K线方案示意图
2.2A线方案
结合现状老路走向，针对K线方案为沿河新建,距附近村庄较远,为方便太阳岭周边村庄居民出行而提出了A线方案。

基本走向:与K线方案在K7处分离后，向东沿鸡公岭山腰在宜巴高速公路YK136+292.5隧道顶（距隧道顶约20m 高）跨过宜巴高速公路后沿宜巴高速公路南侧东行,于瓦屋场村跨过良斗河,在K线方案K16+457.929处接上K线。

主要控制因素:宜巴高速公路、跨越良斗河桥位。

K、A线位及比
图2K、A路线方案比较图
2.3B线方案
结合现状老路走向，针对K线方案为沿河新建,距附近村庄较远，为方便柏杨村及周边村庄居民出行而提出了B线方案。

基本走向:与K线方案在水田坪子分离后,向东南沿老路经柏杨、恒家屋场、三溪河后在水田坝电站对岸与K线重合。

主要控制因素:老路、沿线村庄。

K、B线位及数量比较见图3所示。

图3K、B路线方案比较图
2.4工程地质
2.4.1A线方案主要不良地质
危岩体:位于陡坡坡顶部位，长约30m,高约12m,岩性为青灰、灰绿色长石砂岩，受多组节理与岩层面的相互切割，卸荷裂隙较为发育。

由于修建公路使危岩体前缘形成临空面，主崩方向130°o
崩滑体:位于构造剥蚀低山坡腰部位，地形坡度约16°,植被较发育,地表水不发育,主要接受大气降水补给,长约80m,宽约20m,厚度2~5m,主崩滑方向48。

，后缘高度约8m，周界不甚清晰，物质组成为紫红色钙质泥质砂岩夹灰绿色长石砂岩,属岩质崩滑体，岩层产状132。

乙24。

，岩体节理裂隙发育，岩质软硬不均。

由于修建公路破坏山体坡脚，岩体在雨水渗透作用下,应力释放顺山体自然坡度崩滑。

A线方案总体地质条件较差，但危岩体及崩滑体距线路较远,对线路通过影响较小,清除并加强边坡支护与排水即可。

2.4.2K线对应A线方案主要不良地质
崩塌体:该崩塌体山体坡度34。

，植被较发育，地表水不发育，主要接受大气降水补给,雨季水量较大，顺坡向排泄。

出露紫红色泥质砂岩夹少量灰绿色长石砂岩，岩层产状120°Z230，岩体节理裂隙发育，岩质软硬不均。

由于节理裂隙相互切割及修建公路使前缘临空，应力释放形成崩塌。

崩塌体长30m,宽8m,厚度2~4m,后缘高度6m,物质组成主要为砂岩碎块石。

该处崩塌体现状基本稳定，偶有小范围崩落,规模不大,对线路通过影响较小O
岩堆：位于构造剥蚀低山坡脚临河前缘，堆积体坡度15。

，纵长约60m,横宽约20m,厚度不详，物质组成为灰绿色长石砂岩碎块。

植被较发育，多为灌木,地表水不发育，主要接受大气降水补给，雨季顺坡向排泄。

该岩堆为下游车家河水电站修建高2.2m、宽1.8m的过山引水暗道弃石。

规模不大且距线路较远,对线路通过影响较小O
不稳定斜坡:位于构造剥蚀低山坡脚部位。

由于修建现有老公路开挖形成陡坡，坡高8m,段长200m,坡体植被不发育,地表水不发育，主要接受大气降水补给。

斜坡上部物质组
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成为第四系残坡积碎石土及古河床高阶地冲洪积漂石土、卵石土，厚度3~5m;下部为紫红色钙质泥质砂岩及灰绿色长
石砂岩，岩层产状115。

厶12。

坡体不高，现状基本稳定,对线路通过影响较小。

K线方案因沿河新建，总体地质条件较差，但各种不良
地质规模不大,加强边坡支护与排水即可,对线路通过影响较小。

2.4.3B线方案主要不良地质
崩塌体:该崩塌体山体坡度36。

，植被较发育，地表水不发育，主要接受大气降水补给，雨季水量较大,顺坡向排泄。

出露灰-灰白色长石石英砂岩夹炭质页岩，岩层产状110。

,23。

，节理裂隙发育，岩体十分破碎。

由于修建公路使前缘临空,应力释放形成崩塌。

崩塌体长30m,宽12m,部分已被清除，后缘高度4m,物质组成主要为砂岩碎块石。

现状基本稳定，规模不大，对线路通过影响较小。

崩滑体:位于构造剥蚀低山斜坡部位，地形坡度约20。

,植被较发育,地表水不发育，主要接受大气降水补给。

长约60m,宽约30m,厚度约4m,主崩滑方向220°，后缘高度约3m,平面形态呈不规则圈椅状，周界甚清晰，前缘直抵现有老公路，物质组成为含碎石粘性土，属土质崩滑体。

由于修建公路破坏山体坡脚，岩体在雨水渗透作用下，应力释放顺山体自然坡度崩滑。

现状基本稳定，规模小且距线路较远,对线路通过无影响。

2.4.4K线对应B线方案主要不良地质
崩滑体:位于构造剥蚀低山坡腰部位，地形坡度约29。

,植被较发育,地表水不发育，主要接受大气降水补给,雨季水量较大，顺坡向排泄。

长约150m,宽约30m,厚度2~6m,部分阻塞公路路段已被清除，主崩滑方向232。

，后缘高度约15m,整体呈不规则圈椅状，周界不甚清晰,前缘宜抵现有老公路路面,物质组成为紫红色钙质泥质砂岩夹灰绿色长石砂岩，属岩质崩滑体，岩层产状170。

,36。

，岩体节理裂隙发育，岩质软硬不均,由于修建公路破坏山体坡脚，岩体在雨水渗透作用下，应力释放顺山体自然坡度崩滑。

现状基本稳定,距K线较远,对K线通过无影响。

2.5交通功能
从交通功能角度考虑,K、A、B三个路线比较段均能实现
本项目的交通功能,K线方案里程较短；从路线平纵面指标•+-H—-1---♦---♦—♦-“一♦—-1~~I---♦♦—♦—♦—-IT―I—I♦—I—-1 (上接第404页)
[10]杨宝明，刘刚，王鹏翊.建设工程造价管理理论与实务(四)
[M].北京:中国计划出版社,2014.
[11]刘姑，叶青，余恬，等.建筑信息模型的研究与应用Q].水力
发电,2013(04):78-79.
基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目(编号的角度考虑,A、B线方案平面弯多坡陡,K线方案优于A、B 方案。

因此，从交通功能角度分析,K线略优于其他方案。

2.6土地占用
K线方案利用老路较A、B线方案略少，占用新征地较A、B方案多，但K线方案与A、B线方案比较段基本沿河道两侧布设，占用农田少，无拆迁,K线方案优于A、B线方案。

2.7工程经济对比
从总造价角度比较,K线方案比A线方案节省了0.254亿元,K线方案比B线方案节省了0.089亿元，所以K线方案优于A、B线方案。

综合考虑公路交通功能分发挥,土地占用及节约工程投资等方面，推荐K线方案。

3结语
综上所述，山区公路的路线方案只有在顾及多方面因素,多方案论证、比选的基础上选定的路线方案,才能保证最优的设计方案。

研究路线方案时，既要注意避免脱离实际求高标准的思想，也要避免过分迁就地形而轻易采用极限指标,力求掌握适度标准以保证行车安全与舒适，在保证通行能力的同时,充分发挥投资效益。

对于改建公路，必须对原有道路线形指标、纵坡、结构物等进行全面深入的调查勘测，道路等级应根据公路的使用任务、功能和远景交通量，并结合老路现状情况综合确定。

在选定方案的过程中,注意在标准、规范规定的范围内结合地形、地质、水文、路基填挖,使平面线形、纵坡、视距、附属设施、服务设施等互相兼顾，从总体上寻求工程量小、造价低、运营安全可靠的方案。

同时也要考虑城镇规划、环境保护、文物风景保护、社会经济等各方面因素。

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作者简介：郑超(1985-),男，江西上饶市人，本科，工程师，主要从事路线总体、桥梁设计，市政道路设计。

201913468003);校级应用型特色课程项目(编号2017yyx012);校级教学模式改革项目(编号2018YGJGXM15)
作者简介：林儿心(1998-),女，阳光学院在读学生，专业：工程管理。

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