本站原创摘 要：高速公路选线是一项系统、综合的工作,路线的优劣直接关系着公路工程的规划、设计、施工以及与周围景观的协调等,特别是经过一些山区,得根据地理环境等因素进行选线,高速公路建成后,它将对汽车行驶的安全、舒适、经济以及公路交通容量起到决定性的影响.本文根据工程实例就以下各种不利环境下的选线措施进行探索.
关 键 词：高速公路；选线；地理环境
1.工程概述
某高速公路位于山岭重丘区,设计时速80km/h,该高速路段不良地质现象频发等现象,在选线受到的较多制约.
2.选线总体原则与影响因素
①路线选线是系统性工程,应综合考虑平、纵、横的相互影响及配合.②高速位于山岭重丘区,应依地形、山势选线,平纵指标不宜过高,应均匀连续.③沿线文物众多,对省级及省级以上文物,应采取避让方案,并尽可能减小对市、县级文物的影响.④高速所处区域不良地质现象频发,路线方案应视其影响程度,分别采用绕行、避让、穿越方案并进行论证比选.
高速位于地形及地质条件复杂地区,沿线的规划区、铁矿区、饲养场等控制物较多.因此,路线选线的影响因素较多,下面分类加以介绍.
2.1地形因素
高速公路所经过的属山岭重丘区,地形地貌条件较为复杂.选线过程中应针对困难路段,进行多路线方案的比选工作,力求选取走向合理,运营安全,造价节省,并与沿线景观相协调的路线方案.如本项目起点K1～K4路段,如图1.
选线过程初期,考虑在垭口处穿越山脉,即图1中南线方案.这样路线中心挖方高度可降到最低,但由于垭口狭小,与路线前后线性成一定交角,且垭口前后地形起伏较大,致使南线方案挖方及桥梁工程量较大.针对这一特点,后期选取在山体较高,但较薄的路段穿越山丘,尽管挖方高度略有增加,但总体挖方量及桥长均有所降低,且线性均匀连续.
2.2地质因素
高速公路位于地质情况复杂,属黄土地区,局部路段含膨胀土、可溶岩及碎石塌落区.
2.2.1膨胀土
高速公路起点段前7km属膨胀土地区,经前期地质勘查,了解到其间含弱、中、强等不同膨胀性的膨胀土,选线过程中经平面、纵断、造价等多方案比选,最终确定路线方案宜多采用高纵断、填方路基,尽可能少采用挖方路基,其原因为挖除的膨胀土无法作为路基填料,需弃用,且挖方边坡多需要工程防护.
2.2.2黄土
高速约含50km的黄土路段,其中一般路段多为Ⅰ、Ⅱ级非自重湿陷性黄土,冲沟路段多为Ⅱ级自重湿陷性黄土.因此,黄土段冲沟的处置措施是本项目的设计重点,结合阜朝高速公路黄土路段处理经验,本项目在加强黄土处理的同时,也加强了黄土冲沟路段选线的关注程度.
图2为K15+600～K16+200路段平面、纵断,纵断图中显示此路段以填方为主,且纵断有下调余地.但考虑此路段右侧分布大小10余条黄土冲沟,每个冲沟无法均设置排水构造物,大多数冲沟只能通过纵向排水.如纵断下调,路基右侧部分路段将由小填方变为挖方路基,这样暴雨期间,冲沟内的排水问题将对高速公路的路基稳定及安全运营产生一定影响.而现有的高纵断方案尽管工程用地及填方工程量略大,但对高速公路路基稳定及后期公路管理养护具有积极作用.
2.2.3可溶岩
高速K24段为隧道,隧道长2.2km,从隧道两侧洞口高程考虑,此隧道内宜设置成单向2%的缓坡经前期地质勘查,了解到隧道大桩号侧约800m范围内为白云质灰岩,地下水较发育,且起始段含一条碎石破碎带,如图3.
选定此段落纵断方案过程中,考虑如果设置为单向坡,隧道内纵坡比较理想,但隧道出口段主要是碎石破碎带及白云质灰岩段,渗水量较大,且所有积水均需通过整个隧道从进口流出,这样整个隧道排水压力较大,运营期间存在较大的安全隐患经综合考虑,最终选定利于排水的人字坡纵断方案.
2.2.4塌落区
经过前期的外业调查,了解到K25+300段右侧约300m范围内山体植被较少,且表面分布大小不一的石块,有明显塌落痕迹而此段落原方案（图4中虚线方案）为半填半挖断面,山体落石对高速公路安全运营存在较大的安全隐患为降低这一不良地质现象对高速公路的影响,将原有方案线位左移15m左右,原有300m的挖方段调整为约100m的挖方段,同时加强挖方边坡防护处理及原有山体碎石整治,可有效地降低落石对高速公路的影响.
2.3水文因素
高速所经区域,除较大河流外,还分布多条中小河流,而这些河流对高速路线方案形成不同级别的制约作用如K56+800段.
此路段方案受地形及村庄制约,只能布设在村庄及山体河流之间,如图5原方案线位（虚线部分）布设靠近河流一些,可有效地减少拆迁及对村庄的影响但高速公路坡脚至山脚最短距离仅有38m,按此断面计算百年洪水,水位较高,洪水对高速公路路基形成较大的安全隐患,同时不利于与公路相隔的村庄出行经综合比选,为降低洪水对高速公路安全运营及村庄出行的影响,将高速公路线位左移20m,同时加强路基及坡脚的防护及河道的导流.
2.4地物因素
影响高速路线方案的控制点多且相互影响相互制约,除了上述介绍的地形地质水文因素外,地物因素是本项目选线的另一个重点,如高速K9～K16路段,如图6K9～K16段主要有以下影响因素：
2.4.1此走廊带左侧500m范围内存有文化遗址.
2.4.2K17右侧为某市规划区,并需要在规划区附近设置地方城市互通立交.
2.4.3K9～K14路线两侧分布多个已批复的铁矿采区.
2.4.4地形起伏较大,其间伴随着大量黄土冲沟上述影响因素中,某国家级文物地区,属重要且需避让的控制点；规划区涉及到市的产业发展及规划区的出行（互通立交）,也应予以满足；铁矿采区在此区域内较多,在工程量增加不大的情况下,路线方案应尽量予以避让,如条件困难情况下,宜在单侧小范围侵占,但同时应考虑距离高速公路较近部分采区的限采问题；黄土冲沟在此范围内多且属离散分布,在选线过程中无法各个照顾到,只能在满足上述三个控制点条件下,尽量予以满足经多方案综合比较,选定如图6的路线方案.
此方案距离国家级遗址边界不低200m,与某市规划区距离适宜设置互通立交,但受地形及铁矿相对位置影响,需对距离路线较近的两个铁矿局部进行限制开采.
3.结束语
综上所述,此条高速公路的地形、地质条件极为复杂,且其间控制点繁多,在选线方面进行针对性的措施,最大程度地优化选线,打造出合理、经济、安全的高速公路.