浅谈G85云南麻柳湾至昭通高速公路四方石路段方案比选
2013-07-10袁可兰田元进
袁可兰 田元进 康 明
(中交第二公路勘察设计研究院有限公司 武汉 430056)
G85云南麻柳湾至昭通高速公路地处云南省东北部,为横断山脉与云贵高原北部接壤处,工程地质条件较复杂,地震烈度较高,是国家高速公路网规划中南北纵线G85重庆至昆明公路中的一段,是我国高速公路主骨架的重要组成部分。受交通运输部委托,本项目初步设计由中交第二公路勘察设计研究院有限公司进行审查咨询。
1 初步设计四方石段路线方案
四方石段沿线为“V”字沟谷地貌,沟谷较为狭窄,关河蜿蜒分布其间,路线逆关河而上,关河西北侧为陡峭山体,昭麻二级公路紧靠山体分布在关河西侧;关河东南侧山体相对较平缓,但是其山体较为破碎,沿山体分布大型岩堆、滑坡和电站等。影响路线方案选择的主要因素是:①K1+000处关河东南侧寿山电站;②K1+800处关河东南侧大型岩堆;③K2+350处关河东南侧大型老滑坡;④K3+900处关河西北侧滑坡;⑤K5+600处滑坡。⑥关河;⑦昭麻二级公路等。
初步设计遵循“安全选线”、“地质选线”、“地形选线”、“可持续发展选线”的总体设计原则,在K1+000~K2+600段路线沿关河西北侧山脚布设高架桥,既避开了沿关河东南侧分布的电站、岩堆和滑坡,又避免扰动关河左侧山体;在K2+600~K5+000段,沟谷相对较开阔,分别对K2+600处跨越关河沿关河东南侧布设的K 线和继续沿西北侧布设的A1线进行同等深度的比较[1]。
(1)K线方案(K1+444.034~K4+985.443)。路线起于大关县翠华镇田元村,起点桩号K1+444.034,向南沿关河西侧,平行布设于关河与昭麻二级公路之间,在四方石跨过关河后,沿关河东侧山体布线,在小普台和唐家营之间跨过小沟与关河汇流处,止于唐家营附近,终点桩号K4+985.443。路线长3.541km。
(2)A1 线方案(AK1+444.034~A1K4+782.657)。路线起于大关县翠华镇田元村,起点桩号A1K1+444.034,向南沿关河西侧,平行布设于关河与昭麻二级公路之间,在四方石跨过昭麻二级公路后,沿西侧横坡较缓的堆积体台地展线,至唐家营北边跨关河顺接K 线,终点桩号A1K4+782.657。路线长3.339km。2 个方案比较见表1。
表1 四方石段K 线与A1线方案比较表
K 线虽然工程造价高,但是避开了K3+900处滑坡体,地质条件较好,与地方路干扰小,有利于保护环境。初步设计推荐采用K 线方案。
2 方案存在的问题
在审查咨询过程中,对路线和地勘集体会诊后指出,K2+000~K2+700左侧滑坡为巨型滑坡,滑坡体总方量约350万m3,且该滑坡1997年曾发生滑动,极有可能再度滑移。初步设计拟定的A1线和K 线方案虽然不直接穿越该滑坡,但是大关河1号特大桥中部300m 范围边缘距滑坡前缘仅5~10m,未完全避开滑坡,一旦滑坡发生新滑动,势必堵塞下方大关河甚至冲击到对岸桥梁,现有方案对滑坡处治的费用估计不足,也将危及工程后期运营安全[2]。
3 提出增加路线方案
从提高工程可靠度和安全性出发,审查咨询认为该段路线方案比选的广度与深度需进一步加强。具体讲:①加强滑坡工点勘察,对K2+350处关河东南侧大型老滑坡的稳定性进行深入分析评价,综合评估该处滑坡体对路线运营安全的影响,完善滑坡整治措施,并计列相关费用[3];②扩大路线研究范围,研究路线从关河西北方向通过设置长隧道完全绕避K2+350处关河东南侧大型老滑坡的方案;③研究K3~K6段路线继续向关河东南侧山体靠拢,设置长隧道,避开陡峭的地形和K5+600处滑坡的方案。
4 设计单位补充方案比选及审查咨询意见
设计单位按照审查咨询意见,进一步核查了沿线地质情况,明确K2+350处关河东南侧大型老滑坡确实在路线影响范围内,现有方案对该段风险估计不足。初步设计补充增加了A8线方案和A9线方案,并分别对A9 线方案与对应K 线进行同等深度比较,A8线方案与“K+A9”进行同等深度比较。为便于方案比选,将本段路线方案比选起终点定为K0+575.9005~K6+620。
4.1 路段一(K1+951.498~K6+620)方案比选
原报K 线K5+600穿越了一小型滑坡,为了避开该滑坡,设计单位补充了A9线与K 线进行同等深度比较。
(1)K 线方案(K1+951.498~K6+620),路线起于大关县翠华镇田元村,起点桩号K1+951.498,向南沿关河西侧,平行布设于关河与昭麻二级公路之间,在四方石跨过关河后,沿关河东侧山体布线,在小普台和唐家营之间跨过小沟与关河汇流处,经唐家营,止于大园子附近,终点桩号K6+620,路线长4.668km。
(2)A9线方案(A9K1+951.498~A9K6+532.704)。路线起于大关县翠华镇田元村,起点桩号A9K1+951.498,往西南,沿关河和昭麻二级公路之间展线升坡,在A9K2+630处设大关河1号特大桥跨关河,在小普台下缘跨过小河沟后,设置唐家营隧道从K 线左侧陡崖下面穿过,至大园子附近顺接K 线,终点桩号A9K6+532.704。路线长4.581km。
2方案比较见表2。
表2 四方石段K 线与A9线方案比较表
审查咨询认为,A9 线方案设置了1807 m长隧道,避开了地形陡峭的复杂地段,地质条件也较好,建设难度有所降低,工程造价也较原推荐线(K 线)低7271万元,优势较明显,但是A9线设置的关河1号特大桥仍在K2+000~K2+700左60m 处大型滑坡的影响范围内,工程风险仍较大,建议结合补充文件提出的绕避该大型滑坡设置特长隧道的A8线方案做进一步比选。
4.2 路段二(A8K0+575.905~A8K6+388.216)路线方案比选
出于避让K2+000~K2+700左60m 处大型滑坡考虑,结合审查咨询意见,设计单位补充了A8线与“K+A9”线进行同等深度比较。
(1)“K+A9”线方案(K0+575.905~K1+951.498、A9K1+951.498~A9K6+532.704),路线起于大关县寿山乡岔河村,起点桩号K0+575.905,往南沿关河西侧平行布设于关河与昭麻两专线之间展线升坡,在K1+951.498 处顺接A9线,于A9K2+630设大关河1号特大桥跨关河,在小普台下缘跨小河沟后,设置唐家营隧道从K 线左侧陡崖下穿过,至大园子附近顺接K 线,终点桩号A9K6+532.704,路线长5.956km。
(2)A8线方案(A8K0+575.905~A8K6+388.216),路线起于大关县寿山乡岔河村,起点桩号A8K0+575.905,往南沿关河西侧平行布设于关河与昭麻二级公路之间,在A8K1+260跨过昭麻二级公路后,设置3 120m 特长隧道从昭麻二级公路右侧四方石滑坡后缘的陡崖下面穿过,在唐家营前方再次跨过昭麻二级公路和关河,至大园子附近顺接A9线,终点桩号A8K6+388.216,路线长5.812km。
A8线与“K+49”线方案比较见表3。”
表3 四方石段A8线与“K+A9”线方案比较表
从降低工程造价考虑,初步设计推荐采用“K+A9”方案。
4.3 最终方案的选定
根据审查咨询意见,设计单位对“K+A9”线补充了抗滑桩处治措施,费用约1800万元。但是审查咨询现场踏勘后认为该滑坡体为巨型滑坡,通过工程措施彻底治理难度较大,现有工程处治措施安全性较低,仍然存在较大的安全隐患。如考虑“K+A9”线滑坡整治增加的工程费用,A8线与“K+A9”线工程造价应不相上下,且路线纵面指标优,而“K+A9”线工程风险不可控,不确定性较多。从安全性考虑,审查咨询建议采用A8线方案。
最后,设计单位对“K+A9”线滑坡体进行了补充勘察,完善了K2+000~K2+700左60m 处大型滑坡处置方案,并增加滑坡处置费用5798万元(含前面提到的抗滑桩处治措施1800 万元),相应的“K+A9”线工程造价调整为95248万元,较A8线(92991万元)高2257万元。最终的初步设计补充文件采用工程安全性较高的A8线方案。
5 结语
麻柳湾至昭通高速公路作为云南出省通往四川及内地的交通主动脉,其建成具有较大的战略意义,工程安全应是公路设计和建设需考虑的首要因素。本项目设计概算虽然已经严重超过工可批复投资估算,但是涉及工程安全的工程费用不能减少。设计中要充分考虑各种不利因素,增强公路建设发展过程中的安全风险意识,立足将隐患消灭在设计阶段。
[1]交公路发[2007]358号.公路工程基本建设项目设计文件编制办法[S].北京:人民交通出版社,2007.
[2]交通部公路司.降低造价公路设计指南(2005 版)[M].北京:人民交通出版社,2005.
[3]JTG B06-2007公路工程基本建设项目概预算编制办法[S].北京:人民交通出版社,2008.