吉茶高速公路长大纵坡路段路线方案研究

ｍｅｓｒｓｏ ｅｉｄ ｘ Ｉ ｒｅ ｃ ｉ ｅｔｅｐｏ ｃ ｓｆ ｙ ｈ ｒ ｏ ｉ ｓａｄｉｔｇａ ｄｂ ｎｆ ｒｅ． ａｕｅ ｆ ｈ ｅ ， ｏｄｒ ｏａｈｅ ｒｊ ｔ ａ ｔ ， ａｍ ｎ ｕ ｎ ｅｒｔ ｅｅｉｔ ｇｔ ｔ ｎ ｎ ｔ ｖ ｈ ｅ ｅ ｏ ｎ ｅ ｔａ
续单 向坡 长 １ ． １ ｍ， 均 纵 坡 ２ ９ ５ ， 仍 为 ３ ８ ３ｋ 平 ．０ ％ 但
典型 的长 大 纵 坡 路 段 。长 大 纵 坡 路 段 纵 断 面 示 意
图 ， 图 １ 见 。
通 过 长达 ９个 月 的路 线 方案 研 究 ， 不但 将 桥 隧
纵坡控 制在 缓坡 路段 ， 成 功 地 将 本路 段 优 化 为 连 并
（ 南省交通规划勘察设计院 ， 南 长沙 湖 湖 ［ 摘 ４００ ） １０ ８
要 】针 对 吉茶 高速 公路 典 型 长 大 纵 坡 路 段 运 营 安 全 问题 ， 过 对 矮 寨 悬 索 桥 明 线 方 案 与 特 长 排 碧 隧 道 通
方 案 的路 线 方 案 比选 ， 取 从 地 形 条 件 、 面 方 案 比选 和 纵 面 指 标 控 制 的 研 究 来 达 到 降 低 长 大 纵 坡 的 平 均 坡 度 ， 采 平 均 衡 平 纵 指标 的 主 动 措 施 ， 以期 达 到 项 目安 全 、 和谐 的综 合 效 益 目标 。 【 键 词 ］高速 公路 ；长 大 纵 坡 ； 全 选 线 关 安 【 国 分 类 号 ］Ｕ４ ２２ 中 １ ．４ ３ ［ 献标 识 码 ］Ａ 文 ［ 章 编 号 】１７ — ６ ０ ２ １ ）４ ０４ — 文 ６ ４ ０ １ （ ０２ ０ — １４ ０ ４
回头展 线 的法宝 ， 面对 ５ ０ｎ 的高差 ， 面展线 成为 ０ ｌ 平 了设计 难题 。 要 爬 上 排碧 台地 ， 先想 到 的是在 山脚 适 当位 首
悬索 桥来跨 越矮 寨 峡 谷 ， 而将 排 碧 特 长 隧道 方 案 从
优化 为矮 寨悬 索桥 的明线 方案 。 明 线方案 悬 索 桥 长 １１ ６ 桥 高 ３ ０Ｉ。路 线 ７ ｍ， ３ ｎ 从两 岔 口隧道 开始 升坡 ， 一直利 用 山脊展 线 ， 升至矮
运营、 梁、 桥 隧道方 案 选 择 ； 量 展线 来 降 低 平 均纵 尽
坡， 均衡 长大 纵坡 路段 的平纵 指标 ， 高行车 安全 。 提
隧 道方 案 与 明线 方 案 比选 ： 长大 纵坡 路 段 位 于
德 夯风 景 区边 缘 ， 山势跌 宕 、 绝壁 高耸 、 地形 、 地质情 况复杂 ， 景 绝 佳 ， 直 线 距 离 的 纵 坡 达 ４ ５ 以 风 按 ．％ 上 ， 公 路奇 观” “ 的川 湘 公路 就 在 矮寨 镇 前 天 门 山的 北 坡上 ， 速公路 以其 高标 准和 高服 务能力 ， 去 了 高 失
寨北 坡 山顶 ， 设悬 索桥 跨越 矮寨 峡谷 至排 碧 台地 。 架
定线 中采用走 势 圆法定 线 ， 分利 用地形 ， 、 、 充 路 桥 隧
灵 活运 用 ， 路段 平纵指 标均 衡 ， 全 路线 长度 比隧道 方
案 缩短 １ ｍ， 不 可 避 免 地 存 在 了 近 １ ｍ 的 长 ２ｋ 却 ４ｋ
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【 稿 日期 】２ １ — ５ ０ 收 ０ ２ ０ —１
【 作者简介］穆
程（ ９０ ， ， １７ －） 女 湖南岳 阳人 ， 高级ｌ 程师， Ｔ 主要从事公路桥梁设 计及相关理论研究。
第 ４期
穆 程 ， ： 等 吉茶高速公 路长大纵坡路段路线方案研究
ｌ５ ４
７ ．％ ， ３ ５ 工程 艰 巨复杂 。
纵坡 ， 降低 长大纵 坡 的 平 均坡 度 是 路 线 方案 首 要 考
虑 的问题 。根据 交 通部 建 设 科 研 项 目课 题 成果 ， 长
大连 续纵坡 控制 指标 见表 １ 。
表 １ 长 大连 续纵 坡控 制指 标 表
Ｔａ ｌ Ｌ ｒ ｅ ｃ ｎ ｉｕ ｓｌ ｎ ｉｕ ｎ ｌｓｏ ｏｎｒ ｌｉｄｅ ａ ｌ ｂｅ Ｉ ａ ｇ ｏ ｔｎ ｏｕ ｏ ｇｔ ｄｉａ ｌｐｅ ｃ ｔｏ ｎ ｘ ｔｂ ｅ
第３ ７卷 ， ４期 第 ２ ０ １ ２ 年 ８ 月
公 路 工 程
Ｈｉ ｈ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｇ ｗａ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
Ｖｏ ． ７，Ｎｏ ４ １３ ．
Ａｕ ｇ． ， ２０１２
吉茶 高速 公 路 长 大纵 坡 路 段 路 线 方 案研 究
穆 程 ，陈 卓
（ ｕ ａ ｒｖ ｃ ｌ ｏ ｍｕ ｉ ｔ ｎ ｌ ｎｎ ｒｅ Ｈ ｎ ｎｐｏｉ ｉ ｍ ｎｃ ｉ ｓ ａ ｉｇｓ ｖｙ＆ ｄ ｓ ｎｉｓｔｔ， ｈｎ ｓａ Ｈｕ ａ １０ ８ ｈ— ｎ ａｃ ａｏ ｐ ｎ ｕ ｅｉ ｔｕｅ Ｃ ａｇｈ ， ｎ ｎ４ ０ ０ ，Ｃ ｉ ｇ ｎｉ
路段 路线 研究 的重 点 。其 路线 方案 研究 的总体 思路
为： 从全 方位 和长期 效益 考 虑 ， 把保 证公 路运 营安全 作 为第一 要素 考 虑 。平 面线 位综 合 考 虑 路基 开 挖 、
雅 酉 大断层 富水 带 ， 隧道 方 案 被否 定 。 随后 开 始 寻
求 明线方案 ， 案研 究 中发 现 ， 方 在矮 寨 之前 、 河 北 峒 岸的 悬崖绝 壁之 颠 ， 那 么一 条 山脊 的 走 向竟 然 与 有 爬坡 展线 的设 想惊 人地 一 致 ， 只是 需 要 在 它 的正 上 方需 要 修 建 一 座 跨 径 １２ ０ｍ、 高 ３ ０ｍ 的 现 代 ０ 桥 ６
ｈ） ａ
［ ｂ ｔａｔ ｃｏｄｎ ｅｔ ｉａ Ｇ ｅ ｐｌ ｇ ｕ ｉａ ｓｃｉ ｆ ｉ ｈ ｉｈ ａ ｐ ｒｔ ｎｓｆ ｙ Ａ ｓ ｃ］Ａ ｃｒｉｇｔ ｔ ｐｃｌ ｒｗ ｕ ｎ ｉ ｄｎ ｌ ｅｔ ｎｏ ｊ ｃ ａｈｇｗ ｙ ｅａｉ ｅ ｒ ｏｈ ｙ ｏ ｔ ｏ ｏ ｏ ａｔ
大 纵坡 路段 ， 但根 据 国内外研 究显 示 ， 如加 强安全设
ｐｒ ｂ ｅ ， ｅ Ａｉｈ ｉｓ ｓ ｅ ｓｏ ｒｄ ｅ ｓ ｈ ｍ ｅ ａ ｄ Ｐ ｉ ｘ ｒ －ｏ ｇ ｔ ｎ ｅ ｃ ｅ ｅ ｏ ｕ ｅ ｐ ａ ｅ ｅ — ｏ ｌｍ Ｔｈ ｚ ａ ｕ ｐ ｎ ｉｎ ｂ ｇ ｃ ｅ ｎ ａ Ｂｉｅ ｔａ ｌｎ ｕ ｎ ｌｓ ｈ ｍ ｆ ｒ ｔ ｌｎ ｓ ｌｃ ｉ ｏ ｔｏ ｉ ｎ，Ｔ ｋ ｎ ｆｏ ｔ ｅｒ ｉ ｏ ｄ ｔｏ ａ ｅ ｒ ｍ ｈｅ ｔｒａｎ ｃ ｎ ｉｉｎ，Ｐｌｎ ｃ ｅ ｏ ａ ｓ ｎ ａ ｄ ｖ ｒｉ ａ ｏ ｔ ｌｉ ｄ ｘ ｓｕ ｙ ｔ ｅ ａ ｅ ｓ ｈ ｍｅ ｃ ｍｐ ｒ ｏ ｎ ｅｔｃ ｌｃ ｎ ｒ ｎ ｅ ｔ ｄ ｏ ｒ — ｉ ｏ ｄｕ ｅ ｔ ｖ ｒ ｇ ｌ ｐ ｆ ｌｒ ｅ ｃ ｈｅ ａ ｅ ａ ｅ ｓｏ ｅ ｏ ａ ｇ Ｇｒ ｗ ｕ ｌｎ ｉｕ ｉ ａ ， Ｂａ ａ ｃ ｄ ｐ ａ ｅ ａ ｄ ｏ ｉｕ ｉ ａ ｕ ｆ ｃ ａ ｔ ｅ ｅ ｐ ｏ ｇｔ ｄ ｎ ｌ ｌｎ ｅ ｌ ｎ ｎ ｌｎｇｔ ｄ ｎ ｌ ｓ ｒａ ｅ ｃ ｉ ｖ
了 ３ ｍ， ４ｋ 线位 长 距 离 与 Ｇ １ ３ ９干扰 ， 且 势 必进 入 而 小龙 洞 瀑布 景 区 ， 形 复 杂 ， 致 平 纵 指 标 均 为 低 地 导 下， 特别 是长 隧道 方案 穿越雅 酉大 断层 富水带 ， 区域
地 质 条件异 常复 杂 、 溶现象 高度 发育 ， 岩 无法 克服 隧
置打一 个 长隧道 ， 用 隧 道爬 升 到 山顶 的 一个 低 洼 利 处后再 继续 前 行 ； 要 打 隧 道 ， 而 隧道 将 是 一 座 长 达 １ ｍ左右 的特 长隧道 。由于 隧道 纵坡 受 到 不大 于 ０ｋ
３ 的限制 ， ％ 导致 隧道前 段 升坡压 力极 大 。为 了减 低
省 （ ） 界处 的茶洞 镇 （ 市 交 与重 庆市 涪 陵至 洪安 高 速 公路相 接 ） 。沿 线处 处 山势 跌 宕 、 绝壁 高 耸 、 瀑 交 溪 错 ， 形 复杂 ， 景 秀丽 ， 地 风 民族 风情 浓郁 。 由于项 目 所在 区域 独特 的 自然 地 理位 置 、 丰富 的 社 会文 化 背 景和艰 巨的工 程 建设 条 件 ，０ ４年 ４月 交 通 部将 其 ２０ 纳入 全 国首批 公路 勘察设 计典 型示 范工程 项 目。
道 不可 预见 的地 质难 题 ， 计 中不得 不 寻求 新 的路 设 线 方案 。 经过 了一 个 个 隧道 优 化 方案 。 没 有 办法 绕 避 都
特殊 ， 冰 、 、 受 雪 雾等 恶劣 气候影 响 ， 其建设 期安 全施
工、 工程 造价 和营 运期 的行 车 安 全 均为 本 长 大 纵坡
路线沿 Ｇ １ 旧称 川 湘公 路 ） 向 ， 于湘 黔 渝 三 ３ ９（ 走 终
２ 长 大 纵 坡 工 程情 况
由于 车辆在 连续 的长下 坡路 段行驶 极 易 因长 时
间使 用刹 车制动 而使 车辆 刹 车 失灵 ， 以致 恶 性 事 故
发生 ， 使长 大纵 坡 为事 故 多 发 路 段 。尽 量避 免 长 大
最大坡长／ｍ ｋ 平 均 纵 坡／ ％
≥ｌ ２ ≥７． ５ ２ ５—３． ． Ｏ ３ Ｏ 一３ ５ ． ．
最 大 坡 长／ ｉ 平 均 纵 坡／ ｋ ｎ ％
≥５． ５ ≥４． ５ ３ ５～４． ． ０ ≥４． ０
本项 目地 势 特点 为两头低 ， 中间高 ， 中间需 要 翻
图 １ 长 大 纵 坡 路 段 纵 断 面 示 意 图
Ｆ ｇ ｒ Ｇ ｅ ｐ ｌｎ ｉ ｄ ｎ ｌｓ ｃｉ ｎ ｓ ｈ ｍａｉ ｉｕ ｅ Ｉ ｒ ｗ ｕ ｏ ｇｔ ｉａ ｅ ｔ ｃ ｅ ｔ ｕ ｏ ｃ
３ 走廊带路线方案研究 （ 明线 方 案 与 隧 道 方 案）
路线 总体设 计 思路 ： 长大纵 坡路 段地 形 陡峻 ， 高 差大 ， 隧构造 物复 杂 ， 工难 。 由于排碧 台地 气候 桥 施
［ ｙｗｏｄ ］Ｈ ｇｗ ｙ ｒ ｐｌｎ ｉ ｄｎ ｌ Ｓ ｃ ｒｙｌ ｅｓｌｃ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ａ ；Ｇ ｅ ｕ ｇ ｕ ｉａ； ｅｕ ｔ ｉ ｅ ｔ ｎ ｈ ｗ ｏ ｔ ｉ ｎ ｅ ｉ
１ 概 述
湖 南省 吉首 至茶 洞 高 速 公 路 （ 以下 简 称 “ 茶 吉 高 速 ” 是 国家 重 点 规 划 的 ８条 西部 公 路 大通 道 中 ） 长沙至 重 庆公路 通 道 中工 程 最 为艰 巨部 分 ， 于 美 位 丽的大 湘 西 ， 于 吉 首 市 （ 常 吉 高 速 公 路 相 接 ） 起 与 ，
Ｊｃ ａ Ｈｉｈ ｙ Ｇｒ ｗ ｐ Ｌｏ ｇｔ ｄｎ ｌ ｅ ｔ ｎ ｆ ｉｈ ｇ ｗａ ｅ ｕ ｎ ｉ ｉａ ｃｉ ｓｏ ｕ Ｓ ｏ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｕ ｅ Ｓ ｈ ｍ ｅ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ｒｏ ｔ ｃ ｅ
Ｍ Ｕ ｅ ｇ，ＣＨＥＮ ｕ Ｃｈ ｎ Ｚｈ ｏ
越 ４ ０ ｍ高 差 的排 碧 台地 ， 线存 在 １ ． １ ｍ 的 ０ 路 ３ ８ ３ｋ
典型 长 大纵坡 路段 。
项 目主线 ｋ ｋ ７路段从 矮寨 镇曙 光村 的峒河 ３一 １ 爬 坡至 排碧 台地 ， 本 项 目最 为 复杂 的路 段 ， 有 为 只 １ ｍ 的直线距 离 ， １ｋ 地面高 差 却达 ５ ０ｍ 以上 ， 闻 ０ 从 名的川 湘公路 １ ３道 回头 拐就 知道地 形是 何等 复杂 。 吉茶 高速依 山傍崖 ， 路线 升坡 压力 极大 ， 桥隧 比高 达