林拉高等级公路沿河线选线典型案例分析

2018-08-18李天祥孙贵清黄建峰

城市道桥与防洪 2018年8期

李天祥，孙贵清，黄建峰

（1.武汉市政工程设计研究院有限责任公司,湖北武汉 430023;2.中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北武汉 430056）

1 工程概况

国道318线林芝至拉萨段公路改造工程位于西藏自治区的东南部，东起林芝地区八一镇东侧，经过八一镇、工布江达县、松多镇、米拉山口、墨竹工卡县、达孜县，西至拉萨市。建设标准为双向4车道公路（采用高速公路标准），设计速度80 km/h，路基宽度21.5 m。

该项目既是《国家公路网规划（2013～2030年）》[1]中高速公路联络线G4218的重要组成部分，也是《西藏自治区公路网（1991～2020）》“三纵、两横、六个通道”公路主骨架中的“两横”之一。该项目的建设对巩固国防，完善自治区干线公路网络，改善区域交通条件，促进沿线地区经济社会协调发展，改善少数民族地区生产、生活条件等具有十分重要的意义。

本文基于其中林芝地区贡日至工布江达段，结合工程实践，分析沿河线选线的典型案例。

1.1 路线走向

该段路线沿尼洋河两岸布设，起于贡日（桩号：K4264+800），经百巴镇、巴河镇、仲莎乡、工布江达县城北，终于金村（桩号：K4356+000），该段路线全长91.631 km。沿线依次设百巴服务区、百巴互通、秀巴停车区、巴河互通，工布江达服务区及工布江达互通。

1.2 地形地貌

该项目位于藏南谷地，位于喜马拉雅和冈底斯山与念青唐古拉山之间的相对“洼陷”地带。雅鲁藏布江支流尼洋河中下游，谷底高度自西而东由海拔3 800 m降至2 800 m，谷地两侧山地海拔多在5 000 m左右,发育许多宽窄不一的河谷平地和湖盆谷地。该项目林芝段主要呈现宽谷山地地貌，公路地形以山岭重丘区为主，河谷宽窄相间，河床比降较大，阶地普遍发育，各支流汇合口分布一定规模的冲积扇及台地，山脉纵横交织，形成沟壑谷川。

该项目林芝段路线基本沿尼洋河两岸河谷或坡地展线，适宜路线布设。

1.3 地质概况

路线区属尼洋河中下游的宽谷地貌，河谷宽2～4 km。路线沿尼洋河两岸展线，大部分路段处于河流一、二级阶地，分布地层主要为第四系冲洪积的砾砂、圆砾、卵石土，沿岸山体出露二长花岗岩。线区地形平坦，工程地质条件较好。

尼洋河两侧山体存在崩塌、滑坡、泥石流等不良地质，应有相应工程防护措施。

1.4 气候水文

尼洋河南岸冬季存在短期雨雪结冰现象，对行车安全有一定影响，路线布设尽量沿尼洋河北岸展线，仅在北岸局部路段布设困难、工程规模明显增加的情况下在南岸展线。

尼洋河每年6～9月为雨季，河流流量、水位随降雨变化较大，桥梁基础施工应避开雨季。

2 沿河线选线要点

2.1 河岸选择

由于公路工程是带状工程，选择河岸时需要统筹考虑，而不能局限于一个点。河谷两岸的有利条件往往是交替出现的，选线时应比较两岸地形、地质、水文等条件以及城镇与农田规划等因素，充分利用有利的一岸，但跨河势必增加桥梁工程，因此，频繁跨河往往得不偿失。如果在局部段落中，其中一岸大部分条件都很好，仅仅是个别存在不利条件，这种情况下，应该对是否跨河进行方案比较，考虑采取适当工程措施的可能性。河岸的选择一般应结合下列主要因素经过技术经济比较决定[2]。

（1）地形、地质条件

根据前述总体设计原则，地质条件是选线第一要素。项目沿线局部泥石流分布较密，需完全避开。对于个别泥石流点，可根据实际条件采取工程措施。

（2）城镇与农田

城镇沿尼洋河两侧分布，尽管河谷相对较宽，但雨季尼洋河流量大，不宜挤压河道进行城镇建设或开发成农田，因此，沿线城镇建设用地以及农田资源都是极其稀缺的，路线在布设时，应尽量避开良田，并为城镇的未来发展预留足够空间，避免给群众的生产生活带来不利影响。

（3）尼洋河

尼洋河比降较大，一般为5‰，冲刷严重，从既有318国道沿线设置的丁坝来看，大部分均被冲毁。因此，线位不宜布设于主河槽边，且由于水量受融雪的影响，在异常气候情况下，水量可能大幅增加，引起河道的不稳定性，不宜对尼洋河河槽进行改道。

（4）老国道318

老国道318有中国最美自驾公路的美誉，也是骑行爱好者的天堂。现状等级为三级公路，路基宽度为7.5m，沿尼洋河两岸布设。该项目定位是林芝至拉萨的快速通道，主要功能是快速过境，因此，该项目新建后，要保证老318国道的完整功能。由于河岸的有利地形是有限的，该项目布设难免对既有G318形成干扰，因此，降低对老G318的影响也是需要考虑的重要因素。

2.2 路线高度

低线的优点是线位所处地形较平坦，平纵面线形指标较高，缺点是易受洪水威胁，防护工程较多。

高线的优点是不受洪水侵袭，但由于高线一般位于山坡上，路线必须随山势曲折弯曲，线形差，工程大。此外，如避让不良地质和路线跨河，都较低线困难。

由于林芝地区夏季雨水较多，山体覆盖层较松散，不宜开挖；其次，高线通过泥石流段难以绕避；此外，尼洋河河谷较宽，如走高线，那么在跨河时，桥梁工程会大幅增加。因此，一般情况下，该项目线位不宜布置于山坡，布设位置仍以河岸阶地为主。

2.3 桥位选择

桥位选择与河岸选择是相互依存，互相影响的。该项目河谷较宽，跨河桥桥头平面线形一般不受限制，跨河位置主要随河岸选择而定。一般在跨河时，本岸已无台地可用，如强行通过，需设置顺河桥或隧道。因此，往往需要对顺河桥与跨河桥方案进行比选。

尼洋河在汛期河面宽，水量大，应采取较大角度跨越主河槽。在水文计算的前提下，充分考虑桥梁长度，避免汛期桥梁范围壅水以及对桥头两侧路基形成冲刷。

此外，由于尼洋河水量受融雪影响大，河道不稳定，因此，在两岸都有可能是主河槽的情况下，宜设置顺河桥通过。

3 典型案例分析

该项目沿线河谷宽窄相间，大部分段落均有良好的阶地可以利用，但尼洋河水道蜿蜒曲折，一般线位在一侧布设一段后，会遇到陡峻山坡临河段，这时往往需要跨河利用对岸。为了避免频繁跨岸，一侧如有大段坡地可以利用，而仅仅局部为陡峻山坡段，则考虑采用顺河桥通过。选线就是结合尼洋河两岸地质情况、村镇布置等，通过对河岸选择反复权衡，从而取得一个相对最优的方案。下面典型案例围绕沿河线选线3个要点，即河岸选择、路线高度、桥位选择来进行阐述，分析线位如何选择。

3.1 贡日至连别段（4264+800～4273+100）

该段主要为高低线位选择的问题。路线布设制约因素：跨越尼洋河、征地拆迁、国道G318、工程规模等。

K线走向：起于贡日，向北跨越尼洋河后，紧邻G318南侧布线，穿过山嘴至连别，路线全长7.808 km（见图 1）。

A线走向：起于贡日，向北跨越尼洋河后，下穿G318，沿G318北侧布线，跨强嘎村水石流后，路线沿山坡坡脚布设，穿过山嘴至连别，路线全长8.300 km（见图 1）。

图1 K线与A线路线方案示意图

表1列出了两方案之间指标对比。从表中可以看出，两方案路线平纵指标相当，K线为低线，路基易受冲刷，且多跨一次河湾，但A线对G318干扰较大。从工程规模来看，A线桥梁长度短250 m，工程量省，但A线占用果园及耕地，不利于沿线村民生产生活。K线尽管造价相对较高，但与沿线乡村用地不存在干扰，因此，从节约用地角度出发，推荐K线方案。

表1 K线与A线工程经济比较表

3.2 折巴至秀巴段（K4288+000～K4293+100）

该段主要为河岸选择的问题，制约因素少。路线布设的考量因素为：路线顺直性、对尼洋河的影响、工程规模等。

K线走向：K线起于折巴，沿尼洋河北岸布设，紧邻国道G318南侧，为避开主河槽，路线跨尼洋河至南岸布设，依山脚而行，于适当位置再次跨尼洋河，终于秀巴，路线全长5.100 km（见图2）。

B线走向：B线起于折巴，沿尼洋河北岸布设，紧邻国道G318南侧，路线于尼洋河主河槽走向一致，沿尼洋河北岸河滩向西布设，终于秀巴，路线全长4.684km（见图 2）。

图2 K线与B线比较路线平面图

表2列出了两方案之间指标对比。从表中可以看出，两方案路线平纵指标相当，K线绕行，里程长度较B线长415.791 m，B线较顺直。K线两次跨越尼洋河河槽，路线约1.2 km沿尼洋河主河槽布设，2.4 km沿尼洋河河滩布设；B线沿尼洋河北岸布设，路线约1.2 km沿尼洋河主河槽布设，0.9 km沿尼洋河河滩布设。两者相比，K线影响范围更大。从工程规模来看，K线桥梁长度短1 163 m，造价优势显著。从节约投资角度出发，该段推荐K线方案。

3.3 娘当至郎嘎段（K4303+200～K4308+100）

该段主要为河岸选择的问题，路线布设制约因素：跨越尼洋河、地质条件、工程量、桥梁设置等因素。

K线走向：K线起于娘当村，路线沿尼洋河北岸布设，紧邻G318，中间跨越尼洋河主河槽分支，终于郎嘎村，路线全长4.902 km（见图3）。

图3 K线与C线路线方案示意图

C线走向：C线起于娘当村，并向南跨越尼洋河，沿河南岸山脚布线，于CK4306+300处再次跨越尼洋河，沿尼洋河河滩布线，终于郎嘎村，路线全长4.455 km（见图3）。

表3列出了两方案之间指标对比。从表中可以看出，K线、C线平纵面指标相当，K线里程较C线长0.447 km。K线方案需要G318改线约1 km，对G318影响较大。K线沿尼洋河北岸布设，对主河槽无干扰，但部分路基易被冲刷，路基防护数量较大；C线两次跨越尼洋河主河槽。K线右侧有一处泥石流区域，为避免泥石流灾害，K线设置棚洞，施工时对G318影响较大；C线地质条件良好。K线桥梁长度短480 m，多一处棚洞100 m。从对尼洋河的影响以及工程规模出发，推荐K线方案。