高烈度地震区高等级公路路线方案的思考

梁 栋

(中国华西工程设计建设有限公司，湖南 长沙 410000)

寻甸县易隆至白石岩公路工程项目地处云南省东南部，总体呈南北走向，起于易隆，经星河温泉小镇、钟灵山国家级森林公园、凤龙湾水库旅游景区、云南影视产业实验区天湖岛基地，止于白石岩。项目起点处接国家高速公路网G60沪昆高速易隆立交，蒲草塘处接国家高速公路网G85渝昆高速蒲草塘立交，与规划中的金七一级公路、倘甸-甸沙-寻甸-河口-白石岩高速公路相衔接，南北纵向连接了两条国家高速公路，串联寻甸县“三横五纵”公路网的“两横”，连通寻甸东部旅游发展轴的重要节点，并能快速连接昆明主城区和昆明长水国际机场，该项目将填补该区域纵向高等级公路空白的现状及规划纵向路网空白的缺陷，是区域干线路网重要组成部分。

寻甸县易隆至白石岩公路起点至蒲草塘段(K0+000～K54+600)采用四车道一级公路标准建设，设计速度80 km/h，路基宽24.5 m；蒲草塘至止点段(K54+600～K71+864.123)采用两车道二级公路标准建设，设计速度60 km/h，路基宽12 m；寻甸县城联络线(LK0+000～LK7+563.186)采用四车道一级公路标准建设，设计速度80 km/h，路基宽24.5 m。

项目所经区域地形地貌极为复杂，属高烈度地震区，由于控制点间的相对高差大，须反复傍山展线，不可避免出现高墩桥、隧道等控制性构造物，总体指标与沿线控制性构造物规模之间取舍是矛盾集中体现，选取了较为典型的K29～K42路段，从工程规模、环境保护及工程造价上进行分析论证，得到最优方案。

1 典型路段基本情况

寻甸县易隆至白石岩公路K29～K42路段所经区域为溶蚀侵蚀地貌，多为岩溶低中山、溶丘洼地、峰丛洼地亚区，路线所经区域地震加速度0.3 g，对应地震烈度为Ⅷ度；本路段路线方案限制较多，高烈度地震区桥梁墩高过大存在一定的工程风险，需综合考虑桥梁墩高、隧道规模及其他因素等对工程可行性及风险性的影响，本路段先对区域走廊带进行分析比选，并针对跨越牛栏江段落提出两个局部方案分析比选。

2 路线走廊带的比选

2.1 K线走廊带方案

K线起于发达小村，起点桩号K29+300，经瓦窑松棵、糯基、老荒地，在白沙坡跨越牛栏江，新建隧道穿越象鼻岭，在良子处跨越深切河谷，终于黄萝卜陷塘，终点桩号K42+428，路线全长13.128 km。

2.2 A线走廊带方案

A线起于发达小村，起点桩号AK29+300(对应正线K29+300)，经阿那发，在大河口跨越牛栏江、旧营村跨越深切河谷，经良子，于黄萝卜陷塘与正线相接，终点桩号AK41+414(对应正线桩号K42+428)，路线全长12.114 km。

2.3 走廊带方案建设规模

表1 K线、A线主要工程规模表

2.4 走廊带方案分析比选

(1)建设条件对比分析：两方案都属重丘地貌，低山与沟谷相间路段多高填深挖，沟谷与溪沟部位，工程地质条件复杂，多采用高架桥跨越，山岭部位多为隧道通过，路段大桥、隧道较多，地面高程变化一般1 800～2 200 m，地形切割强烈；A方案局部路段从河谷、菁沟分布较多农田，不良地质路段较多；从地形、地质条件比较，K线较优。

(2)平纵面指标对比分析：K线线性组合均衡，A线开始利用较低洼的走廊带布线，减少跨越牛栏江桥梁高度，因此沿山体展线，平面指标略差；两方案的纵面没有大的区别；从平面和纵面技术指标比较，K线较A线具有一定的优势。

(3)环境保护对比分析：两方案沿线跨越牛栏江位置均采用高架桥形式通过，沿线设置隧道穿越山体，条件相当，而A线方案沿线两次跨越低洼沟谷，沟谷下农田分布，分布有较多民居，施工期间的污染难控制，对耕地及沿线居民造成较大影响；从环境保护比较，K线方案优于A线方案。

(4)公路用地对比分析:两方案里程用地规模相差不大，但A线方案沿线局部耕地分布较多，占用耕地数量较大；从用地来说，K线方案优于A线方案。

(5)工程规模对比分析：A线方案跨越牛栏江位置标高较低，桥梁规模总体比K线要优，K线在良子村处跨越良子菁沟桥墩较高，处于30～100 m之间，A比较线在此段桥梁高度处于30～70 m之间，减小了桥高，降低了施工难度；K线方案桥梁规模比A线少1 490 m，隧道规模长905 m，A线相对于K线节省建设里程1.03 km，但其桥梁工程规模比K线增加1 514 m，总的桥隧里程增加609 m，桥隧比中增加8.28%，两者土石方、圬工数量相当，K线方案造价低于A线方案。

(6)带动区域旅游对比分析：K线方案从天湖岛旅游度假区规划区边缘通过，避让规划区的同时也考虑度假区与连通本项目的便捷性，能够有效带动景区旅游经济发展，具有较高的社会、经济效益。A线方案从走廊带上来看，距离天湖岛旅游度假区规划区较远，社会、经济效益差；K线方案具有较大的优势。

经综合比较，虽K线方案中白沙坡大桥、良子大桥存在桥梁标高较高，桥梁跨径偏大的问题，但桥梁标高总体控制在技术成熟的方案内，风险可控；其余各方面K线方案均优于A线方案，最终采用K线方案。

3 跨牛栏江段落路线方案的比选

3.1 K线方案

K线跨牛栏江路段起于米咩哨村西侧，起点桩号K32+724，经糯基、老荒地，在白沙坡跨越牛栏江，新建穿越象鼻岭1#隧道穿越山体，终于K38+500，路线全长5.776 km。

3.2 B线方案

B线方案起于米咩哨村西侧，起点桩号BK32+724(对应正线桩号K32+724)，在糯基第一次跨越牛栏江后，沿牛栏江东侧布线，在回龙潭第二次跨越牛栏江，在沙沟跨越深切河谷，新建象鼻岭1#隧道穿越山体，终于BK38+988.719(对应正线K38+500)，路线全长6.264 km。

3.3 C线方案

C线起于米咩哨村西侧，起点桩号CK32+724(对应正线桩号K32+724)，在白沙坡南侧跨越牛栏江，新建象鼻岭1#隧道穿越山体，终于CK38+531(对应正线K38+500)，全长5.807 km。

3.4 C线方案

表2 K线、BK线、CK线主要工程规模对比表

3.5 跨牛栏江段落方案建设规模

(1)建设条件对比分析：由于路线位置相距不大，本路段三个方案建设条件差别不大，都属于重丘地貌，地形起伏较大，低山与沟谷相间路段多高填深挖，沟谷与溪沟部位，工程地质条件较复杂，多采用高架桥跨越，山岭部位多为隧道通过，本路段大桥、隧道较多，地面高程变化一般1 800～2 200 m，山坡上植被发育，地形切割强烈；

(2)平纵面指标对比分析：K线线性组合均衡，连续；B线方案在跨越牛栏江位置，两交点曲线基本呈C线曲线，线性差；C线方案从主线分离绕行K线方案西侧，线性指标较差，略优于B线；三方案纵断面指标差别不大；综合比较，K线较最优，C线次之，B线最差。

(3)环境保护对比分析：此路段三个方案环境敏感点主要是跨越牛栏江和隧道长度两方面，K线方案跨越牛栏江一次，设置了一个885 m的隧道，对环境有一定影响；B线方案在此路段两次跨越牛栏江，设置了一个950 m的隧道，对环境破坏大；C线方案跨越牛栏江一次，设置了一个1 236 m的隧道，对环境破坏较大；综合比较，K线较最优，C线次之，B线最差。

(4)公路用地对比分析：三方案用地类型区别不大，都是以林地和河流为主；C线方案因设置了两处隧道，里程和K线方案差不多，用地最少；K线方案次之；B线方案里程最长，用地最大；

(5)工程规模对比分析：此路段三个方案工程规模，主要是集中在桥梁和隧道两个方面，本路段不可避免的是设置桥梁跨越牛栏江，克服高差而设置隧道下穿山体；三个方案因线位高程差别不大，桥梁高度相当，隧道因地形地貌有一定区别；K线方案设置了一座连续钢构大桥跨越牛栏江、一座隧道，桥梁、隧道综合里程为2 719 m，工程规模最小，造价最低；B线方案设置了三座连续钢构大桥两跨牛栏江、一次跨越河谷，一座隧道，桥梁、隧道综合里程为3 444 m，工程规模最大，造价最高；C线方案设置了一座连续钢构大桥跨越牛栏江、一座隧道，桥梁、隧道综合里程为3 350 m，工程规模较大，造价较高；综合比较，K线较最优，C线次之，B线最差。

经综合比较，从工程规模、环境保护及工程造价上看，K线方案最优，C线次之，B线最差，最终采用K线方案。

4 结 语

以寻甸县易隆至白石岩公路为依托，选取了受地形地貌、地震烈度影响较大的K29～K42段落进行实例分析，通过对两大走廊带方案及三大节点方案的各项指标进行量化，从影响工程建设多方面因素比选分析，较好的解决了总体指标与控制性构造物之间平衡关系，选出了最优的路线方案；也为类似高等级公路面对类似情况时，采取大方案走廊带到关键节点、由宏观方案到微观方案的逐渐深入的方式，从把握路线走廊带、利用线位资源、选择控制性构造物规模、制定工程方案等达到技术经济效益最佳提供了经验。