川西高原公路改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)探討
——以G227 線稻城至木里縣公路改建工程為例

文建華

（貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司成都分公司，四川 成都 610037）

1 工程概況

G227 線稻城至木里縣公路改建工程（以下簡稱本項(xiàng)目）位于甘孜州稻城縣境內(nèi)，項(xiàng)目全線采用三級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度40km/h、路基寬度為8.5m。

工程區(qū)位于青藏高原東南部，大雪山山脈和沙魯里山脈之間，以構(gòu)造剝蝕類型的高中山峽谷地貌為主。主要河流為赤土河，赤土河河谷深切，岸坡陡峭，沿岸階地零星發(fā)育。沿線微地形受以深切割陡崖、陡坡為主，僅局部為緩坡平臺(tái)、斜坡等。項(xiàng)目區(qū)整體穩(wěn)定性較差，路線走廊帶內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象較多，主要為崩塌、碎落、泥石流、滑坡、坍塌、危巖等。原公路以沿溪路、傍山路為主，公路與河床高差約50～150m 不等。原公路平面線形差，大部分彎道視距不良，基本無交安設(shè)施。

2 項(xiàng)目特點(diǎn)

2.1 高原地區(qū)公路

本項(xiàng)目位于甘孜州稻城縣境內(nèi)，路線全程平均海拔高度在2500m 以上，為高原地區(qū)公路。

2.2 改建公路

本項(xiàng)目為改建工程，改建路段沿原有老路布設(shè)，原道路技術(shù)等級較低，平、縱面線形指標(biāo)較差，路基寬度不足，橋涵荷載等級較低，交通安全設(shè)施欠缺，行車安全、舒適性低，嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展。

2.3 沿線耕地稀缺

本項(xiàng)目路線走廊區(qū)主要有香格里拉鎮(zhèn)及蒙自鄉(xiāng)，耕地面積稀少，設(shè)計(jì)中應(yīng)重視耕地保護(hù)。

2.4 地形地質(zhì)條件差

本項(xiàng)目為高山河谷地貌，河流切割顯著，山谷呈“U”或“V”型，路線以沿溪線、傍山路為主，地表坡度大，原有道路兩側(cè)巖體較破碎，沿線泥石流、滑坡、崩塌、碎落、危巖等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育，部分路段受落石、水毀影響嚴(yán)重。

2.5 山區(qū)公路

本項(xiàng)目為山區(qū)公路，彎多坡陡，平縱線性指標(biāo)較差，沿線多處彎道視距不能滿足規(guī)范要求，原有道路路基需要加寬，部分路段加寬存在較大難度。

2.6 施工保通

本項(xiàng)目為稻城縣主要的干線公路之一，同時(shí)也是G227 的重要組成部分，是沿線居民出行重要通道，原道路施工期不能長時(shí)間中斷交通，道路保通問題突出。

3 設(shè)計(jì)理念

3.1 堅(jiān)持以人為本，樹立安全至上的理念

行車安全是公路設(shè)計(jì)以人為本的前提和保證。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)速度較低，而全線受地形控制，設(shè)計(jì)要求用“運(yùn)行速度”對設(shè)計(jì)視距和超高等安全指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.2 堅(jiān)持人與自然和諧，樹立尊重自然、保護(hù)環(huán)境的理念

樹立“不破壞就是最大的保護(hù)”的理念[1]，本項(xiàng)目位于高原區(qū)內(nèi)，植被再生能力較差，因此加強(qiáng)最大限度地保護(hù)、最小程度地破壞、最強(qiáng)力度地恢復(fù)，設(shè)計(jì)過程中加強(qiáng)對全線自然與人文環(huán)境的調(diào)查與研究具有重要意義。

3.3 堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，樹立節(jié)約保護(hù)資源的理念

本項(xiàng)目位于川西高山區(qū)，走廊帶狹窄，資源有限，工程建設(shè)要考慮河流的水資源保護(hù)，減少稀有農(nóng)田的占用。

路線平面設(shè)計(jì)中技術(shù)指標(biāo)應(yīng)協(xié)調(diào)，均衡，縱面設(shè)計(jì)盡可能減少或減短長大縱坡，避免車輛加減速和制動(dòng)頻繁，以減少能耗和廢氣排放，為“節(jié)能、減排”的國策做出貢獻(xiàn)。

3.4 堅(jiān)持質(zhì)量第一，樹立讓公眾滿意的理念。

公路選線應(yīng)盡量避開村鎮(zhèn)和其他環(huán)境敏感區(qū)，盡量避免由于公路影響農(nóng)牧和水資源利用。

3.5 堅(jiān)持合理選用技術(shù)指標(biāo)，樹立設(shè)計(jì)創(chuàng)作的理念。

在滿足安全性、功能性條件下，靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)。充分考慮與當(dāng)?shù)刈匀患拔幕坝^相協(xié)調(diào)，追求自然，突出自然，使公路建設(shè)與自然景觀完美結(jié)合。

3.6 樹立全壽命周期成本的理念，積極采用新技術(shù)、新工藝，尋求新思路

樹立全壽命周期成本的理念，既要考慮前期投入，也要考慮后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、使用壽命、綜合服務(wù)能力等。并充分尊重項(xiàng)目生命周期全過程的質(zhì)量狀況，特別在工程方案的選擇上要充分考慮山區(qū)后期養(yǎng)護(hù)管理困難的特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)。

4 勘察設(shè)計(jì)重難點(diǎn)的認(rèn)識(shí)及其對策措施

4.1 高差大且地形復(fù)雜，路線布設(shè)困難

項(xiàng)目區(qū)地形起伏較大，山高谷深、地質(zhì)條件復(fù)雜，路線布設(shè)困難。項(xiàng)目沿線的典型地貌如圖1 所示。

圖1 沿線典型地貌

措施對策：①路線布設(shè)應(yīng)貫徹“安全選線、地質(zhì)選線、地形選線、環(huán)保選線”等指導(dǎo)原則，盡量利用老路，沿地形展線，合理采用技術(shù)指標(biāo)，以滿足標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)省投資為原則，在工程量增加不大的情況下，應(yīng)盡量選用較高的技術(shù)指標(biāo)。②運(yùn)用車輛的實(shí)際行駛速度的概念，研究線形的空間組成及超高、坡長等技術(shù)指標(biāo)的選用，保證車輛的運(yùn)營安全。③采用三維動(dòng)態(tài)透視圖對特殊路段進(jìn)行檢查，并對路線平、縱面進(jìn)行優(yōu)化，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)效果。④融合公路線形景觀與自然環(huán)境資源于一體，盡可能減少對沿線環(huán)境的破壞。

4.2 勘察區(qū)不良地質(zhì)及應(yīng)對措施

路線走廊帶內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象較多，主要為崩塌、碎落、泥石流、滑坡、坍塌、危巖等。

措施對策：①針對沿線地質(zhì)情況，制定詳細(xì)而針對性強(qiáng)的勘察方案，加強(qiáng)地質(zhì)勘察工作，查明各不良地質(zhì)的規(guī)模、分布情況及其對路線的影響，對嚴(yán)重影響路線的盡量避讓。②確定路線方案前應(yīng)對沿線地質(zhì)構(gòu)造帶、斷層、巖石的層理情況、地質(zhì)病害隱患的分布及范圍等進(jìn)行充分的勘察，通過對調(diào)查資料的分析，研究路線方案并不斷優(yōu)化。對地質(zhì)較為復(fù)雜地段還應(yīng)注意在設(shè)線后誘發(fā)并加劇地質(zhì)病害的可能性，謹(jǐn)慎的確定路線的線位和采取的工程措施。③當(dāng)路線經(jīng)過不良地質(zhì)區(qū)域時(shí)，綜合考慮地質(zhì)的治理有效性、技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性，進(jìn)行不同方案的比選。④針對不良地質(zhì)的不同特性、不同成因采取不同的處理措施。欠穩(wěn)定的邊坡要先設(shè)截水溝并做好坡面防護(hù)、排水或者因注意卸載。

對于滑坡（坍塌）規(guī)模均較小，處置措施以清方+擋土墻+錨桿框架梁為主，滑坡（坍塌）規(guī)模均較大，設(shè)置棚洞穿越，如圖2 所示。

圖2 棚洞

對于崩塌、落石、危巖以清危為主，輔以錨桿框架梁、墊墩錨索、主動(dòng)網(wǎng)防護(hù)。

對于經(jīng)常性出現(xiàn)小型塌方的路段，應(yīng)通過增設(shè)賓格石籠、堆砌袋裝砂礫增高路塹墻等方式進(jìn)行防護(hù)。

邊坡碎落影響行車安全的路段，應(yīng)設(shè)置碎落臺(tái)；橫坡陡峭難以設(shè)置碎落臺(tái)的，應(yīng)采取錨桿掛網(wǎng)噴漿處理等；碎落嚴(yán)重且碎落物尺寸較大的應(yīng)采用主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)方式處治。

對于泥石流段路基，優(yōu)先以大孔徑涵洞及橋梁跨越。

4.3 斜陡坡及險(xiǎn)峻老路路基加寬及應(yīng)對措施

本項(xiàng)目為改建道路，部分路段路基寬度不足且為斜陡坡及險(xiǎn)峻老路段加寬。

圖3 懸挑板方案

措施對策：①對加寬段落的地質(zhì)、老路路基、老路路面的現(xiàn)狀情況予以充分的調(diào)查，根據(jù)加寬段落的地質(zhì)、老路路基、老路路面的選擇合理加寬方案。②為提高新老路基的整體穩(wěn)定性，在搭接部位路床設(shè)置土工格柵。加寬部分的路基如果有條件的話，盡量使用透水性材料。③對于受地形限制陡坡險(xiǎn)峻的路段，根據(jù)不同的情況，可以通過設(shè)置路堤墻、路肩墻、路塹擋土墻、護(hù)肩、懸挑板等方案對路基予以加寬。必要時(shí)，對局部危巖且路基寬度不足地段，設(shè)置棚洞穿越[2]。

4.4 老橋涵荷載等級低、 涵洞排水不暢及沖刷嚴(yán)重的應(yīng)對措施

本項(xiàng)目屬于改建項(xiàng)目，原道路上橋涵汽車荷載等級較低，受地形、地質(zhì)影響，原有涵洞出現(xiàn)淤塞及基礎(chǔ)淘蝕。

措施對策：①勘測設(shè)計(jì)中，對老路橋梁進(jìn)行詳盡調(diào)查，對不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采取拆除重建方式。②在勘察設(shè)計(jì)中綜合考慮路基排水設(shè)計(jì)，并對淤塞涵洞進(jìn)行清淤處理，對老涵洞長度不夠采用接長處理，加強(qiáng)橋涵勘察設(shè)計(jì)，確保橋涵基礎(chǔ)埋至水流沖刷線以下規(guī)定深度，并對水毀涵洞進(jìn)行修復(fù)，并設(shè)置防護(hù)措辭以確保其不再受沖刷破壞。

4.5 工程建設(shè)對城鎮(zhèn)規(guī)劃、人文、環(huán)境影響及應(yīng)對措施

本項(xiàng)目起點(diǎn)位于稻城縣境內(nèi)，為高原地區(qū)公路，平均海拔高度在2500m 以上，沿線山勢險(xiǎn)峻，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，植被相對稀疏且難于恢復(fù)，工程建設(shè)應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。

措施對策：①認(rèn)真調(diào)查沿線城鎮(zhèn)規(guī)劃，采用“近鎮(zhèn)而不進(jìn)鎮(zhèn)”原則，優(yōu)化路線方案，盡量減小影響，并使項(xiàng)目最大限度的和當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)規(guī)劃相配套。②認(rèn)真執(zhí)行不破壞就是最大的保護(hù)的理念，盡量避讓環(huán)境敏感點(diǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。③深入進(jìn)行環(huán)境研究，使公路建設(shè)做到最小程度的破壞和最大程度的恢復(fù)，種植與當(dāng)?shù)貧夂蛳噙m的植物，使公路與環(huán)境融為一體。加強(qiáng)防護(hù)，注重對植被的恢復(fù)，減少對環(huán)境的破壞。④沿線附屬設(shè)施的設(shè)置應(yīng)通過悉心的保護(hù)以實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，建筑的景觀設(shè)計(jì)應(yīng)包括生態(tài)設(shè)計(jì)、視覺設(shè)計(jì)、空間設(shè)計(jì)、情感設(shè)計(jì)等主要因素，充分體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理念。采用藏區(qū)獨(dú)特的色彩、紋理、民族風(fēng)格對構(gòu)筑物進(jìn)行合理裝飾。⑤取、棄土場還應(yīng)做好排水防護(hù)和景觀綠化，形成新的人文景觀。

4.6 交通安全設(shè)施勘察設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及關(guān)鍵性技術(shù)問題的對策措施

本項(xiàng)目為山區(qū)公路，原有公路技術(shù)等級低，交通安全設(shè)施欠缺，行車安全、舒適性低，嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展。

措施對策：①加強(qiáng)調(diào)查研究，合理布置各類交通安全設(shè)施，以人為本，安全第一。②合理設(shè)置指示、提醒標(biāo)志，提高道路服務(wù)質(zhì)量。③長大下坡、長直線接急彎、視距不良及線形突變等路段應(yīng)采用主動(dòng)減速設(shè)施。包括設(shè)置全橫斷面、減速帶、布設(shè)塊體、熱熔振蕩標(biāo)線及視覺減速警示標(biāo)線等設(shè)施。④回頭曲線內(nèi)側(cè)標(biāo)線采用振蕩標(biāo)線。對線形突變、連續(xù)急彎和回頭曲線等危險(xiǎn)路段，增設(shè)附有實(shí)地線形示意圖的單懸臂警示標(biāo)志和相應(yīng)的限速標(biāo)志。回頭曲線、長大下坡、長直線接急彎、視距不良及線形突變等路段要采取在路塹墻墻面設(shè)置視線誘導(dǎo)標(biāo)方式加強(qiáng)線形引導(dǎo)，以保證交通安全。⑤在較危險(xiǎn)路段采用鋼筋混凝土防撞護(hù)欄，一般路段采用波形梁護(hù)欄。混凝土護(hù)欄應(yīng)采用白色耐久漆涂刷，并噴涂誘導(dǎo)標(biāo)。波形梁護(hù)欄端頭、立柱均應(yīng)加貼反光膜。⑥視距不良的小半徑曲線路段，應(yīng)采用開挖視距臺(tái)措施改良視距。特殊受限的，應(yīng)增設(shè)凸面鏡。⑦回頭曲線路段要打通上、下線間的視距平臺(tái)。彎道內(nèi)側(cè)的邊溝應(yīng)加設(shè)承重蓋板。連續(xù)縱坡段回頭曲線外側(cè)護(hù)欄、路塹墻及石質(zhì)邊坡段可酌情掛設(shè)廢舊輪胎或擺放消能砂桶，以增強(qiáng)回頭曲線路段車輛行駛的容錯(cuò)性。

4.7 老路改建施工期間需保通及應(yīng)對措施

本項(xiàng)目屬于改建項(xiàng)目，在施工期間，交通需求仍然存在，沿線人民出行必然受到影響。

措施對策：①下階段勘測設(shè)計(jì)中，對老路沿線的并行地方道路或等外路進(jìn)行詳盡調(diào)查，在施工組織設(shè)計(jì)中盡量利用與老路并行的地方道路或等外道路進(jìn)行保通。②在無并行道路的路段，老路施工組織設(shè)計(jì)時(shí)，采取半幅施工、間斷通行，需要當(dāng)?shù)亟煌ü芾聿块T溝通、配合，路基開挖時(shí)需控制爆破藥量、方向等，及時(shí)清理堆積在公路上的土石方，使交通運(yùn)輸不致中斷。

5 結(jié)語

本項(xiàng)目位于甘孜州稻城縣，沿線海拔2500m 以上，地形地質(zhì)條件復(fù)雜，是川西高原典型的公路項(xiàng)目，具備同類地區(qū)大部分的建設(shè)特點(diǎn)。在勘察設(shè)計(jì)過程中，通過實(shí)施針對性的工程設(shè)計(jì)措施，有利于將項(xiàng)目打造成具備樣板樣例的優(yōu)質(zhì)工程項(xiàng)目。