程 名

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

G85渝昆高速麻柳湾至昭通(上高桥)段总体设计

程 名

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

根据G85渝昆高速麻柳湾至昭通(上高桥)段项目的特点，确定了线路的总体设计思路，对路基重点工程方案、桥梁设计、互通立交及服务区设置等进行了阐述，该设计总方案达到了安全舒适、节约和谐、景观优美的效果。

高速公路，方案，路线，设计

1 概述

麻柳湾至昭通(上高桥)段高速公路，是国家高速公路网南北纵线G85重庆—昆明高速公路的重要组成部分；也是云南省干线公路网“七出省”通道的重要组成部分。

项目起于水富至麻柳湾高速公路止点，止于昭通市大关县上高桥乡小丫口附近，顺接同步设计的G85渝昆高速上高桥至昭通段，全长35.13 km，设计速度80 km/h，整体式路基宽24.5 m，分离式路基宽12.25 m。

2 项目特点

1)项目属于山岭重丘区高速公路，路线经过区域具有典型的喀斯特地貌特征，河谷多呈“V”字形，岸坡陡峻；沿线岩堆、崩塌、危岩陡壁、滑坡、泥石流等不良地质分布广泛。

2)项目起、讫点高程落差大，全线平均纵坡2.58%，路线因为克服高差，上行一路爬坡，路线走势高，易诱发大型货车爬坡及下坡安全风险。

3)项目桥隧比例高，互通立交及服务区选址困难，且桥梁墩高、跨大，很大程度上制约路线方案选择。

4)沿线滑坡、危岩、崩塌等不良地质路段，路基、桥梁墩柱、隧道洞口的防护处治困难。

3 总体设计思路

根据项目的功能及特点，积极吸收和借鉴省内外山区高速公路勘察设计的成功经验，贯彻“以人为本，安全至上；服务社会，公众满意；尊重自然，融入自然；节约资源”的理念，体现可持续发展思路。

4 总体设计要点简介

4.1 主要技术指标的采用情况，不同技术标准之间的衔接过渡情况

路线平、纵面指标选取，充分考虑安全和工程规模，同时做好不同技术标准之间的衔接过渡。

1)平面设计结合地形，灵活运用平曲线要素，尽量避免追求高指标。项目曲线半径选取界于562 m～2 575 m之间；受特殊地形条件影响路段，同向平曲线间直线距离(L)，在确保安全情况下适当放宽，按5V≤L≤6V控制。

2)隧道进出洞口是事故多发段，保证隧道洞口内外线形一致是必要的。项目平、纵面设计经多次优化，在确保安全和工程规模增加不大的前提下，全线隧道进、出口内外线形按“3 s行程线形一致”控制。

3)项目起点接水富至麻柳湾高速公路终点，水麻高速路基宽度为22.5 m，路面宽度21.5 m；小岩角连拱隧道，中分带宽4.3 m，两端整体式路基中分带宽3 m；不同断面衔接采用线性渐变方式进行过渡。

4.2 路线方案比选

项目地形、地质条件复杂，路线走廊狭窄，走廊横向地形、地质变换复杂，初步设计经过多次现场定线，拟定了11段比较线位，比较线里程占总里程的281%，其中同等深度比较的比较线占总里程的70%。设施阶段结合详勘资料的研究，对初设的推荐路线方案又进行了4段优化，有效的避免了不良地质灾害、降低了挖方边坡、降低了桥梁墩高及桥梁长度，节约了工程造价。

4.3 路基重点工程方案控制

项目走廊山高坡陡，不良地质分布星罗棋布，路线纵面一路升坡，如何确保路基、路堑高边坡的稳定和安全，是项目的难点和关键点。

1)陡坡路基处理。开挖土质台阶，采用高内摩擦角填料；增设支挡构造物、坡体加筋等，消弱侧向变形；根据不平衡推力法，尽量放坡，降低挡墙高度；完善排水系统。

2)路堑边坡高度控制。灵活采用分离路基、高低路基、半路半桥、半路半隧、半桥半隧；隧道洞口多采用棚洞或隧道明洞；全线分离式、高低路基占总里程81.7%；较好的适应了地形，有效降低了路堑边坡高度。

3)深路堑边坡防护。通过初设、施设阶段路线平、纵面的绕避和优化，项目大于30 m的高边坡减少到13处。对高边坡稳定性，采用定性、定量(Geo-slope、理正岩土软件、大型有限元软件)相结合的方法，进行滑动面的搜索、分析、确定边坡的安全系数及治理加固后的安全系数，合理确定边坡的加固方案。

4.4 桥梁设计

项目沿线沟深谷宽，多处桥梁集高墩、大跨于一身，同时项目区域地震频发。因此桥梁安全性、耐久性、适用性、环保性及经济和美观性是设计的重点。

1)桥梁的总体布置。对控制性的高墩、大跨特大桥梁，结合路线方案比选，选择技术可行、经济合理的位置作为桥位；对一般大、中型桥梁，通过调整跨径布置，避开不良地形、地质，无法避让处，加强桥梁下部及基础的防护措施。

2)桥梁上部方案。一般标准跨径桥梁，结合区域地形及施工便捷性，采用施工工艺成熟、简单，吊装重量轻，容易养护，适宜曲线桥布设的预应力混凝土先简支后连续T形连续梁。

高墩、大跨径桥梁，采用连续刚构方案。由于墩梁固结，桥墩较高，顺桥向抗推刚度小，能有效减小温度，混凝土收缩、徐变和地震的影响；顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度较大，能满足特大跨径桥梁的受力要求；同时采用双薄壁桥墩，消减墩顶负弯矩峰值，节省工程材料，外形轻巧美观。

3)桥梁下部方案。项目桥墩高度变化落差较大，最高桥墩达140 m，因此桥墩采用抗震性能好、防撞能力强，且相对容易施工的桥墩，如桩柱式桥墩、矩形墩、Y形墩及空心墩。

4)桥梁抗震设计。首先上部结构质量要尽可能轻，尽量采用连续结构；一联结构中设置多个制动墩，高墩设置墩梁固结结构，分散地震力。其次加大关键节点处配筋率和配箍率；在墩梁处设置抗震挡块、防撞橡胶块、防落梁对拉螺栓等被动抗震措施，主动、被动抗震相结合，保证结构的抗震安全性。同时对控制性的高墩、大跨特大桥梁进行桥梁安全风险性评估及桥梁抗震性能分析。

4.5 复杂地形、地质条件下隧道洞口综合设计

项目沿线泥灰岩、泥岩、页岩地层及危岩发育；如何确保不良地形、地质处隧道口的稳定和安全性，是项目设计的关键。

1)岩堆体处理。

坚持“早进晚出”；洞口浅埋段采用地表注浆加固；衬支采用Ⅰ22a型型钢；超前支护采用双层小导管；仰拱底设置φ42×4 mm导管加固基地；采用CD法或CRD法开挖。

2)危岩处理。

洞口段尽量接长明洞；清除危岩体，并采用锚喷支护、主动防护网、被动防护网等措施加固；尽早施工明洞及洞门，洞口段暗洞的施工注意控制爆破。

3)浅埋偏压处理。

洞口段设置半明半暗型衬砌，外侧设置抗偏压挡墙及套拱；反压回填注浆加固，明洞暗挖，减少洞口段山体开挖，降低边坡高度。

4.6 互通立交及服务区设置

项目走廊狭窄，起、讫点落差大，山高坡陡，地质灾害分布不均，互通、服务设施的布设空间选取及克服高程落差是项目的难点。全线设置互通立交2处，服务区1处，即大关互通、悦墨互通、悦乐服务区。

因此路线在平面及纵面选择上，结合沿线地形特点，城镇布局情况，充分利用地质条件好的宽缓平台，进行互通、服务区布设。互通及服务区的形式结合地形采用变异型，互通主线与相交道路及服务区广场的高程衔接，采用匝道迂回展线，克服高差来实现。

4.7 行车安全措施

项目全线上行爬坡，下行降坡，桥隧比率高。为确保运营行车安全及抢险保通，充分利用地形条件，在工程量增加不大的情况下，全线设置港湾式紧急停车带7处、爬坡车道1处、避险自救匝道3处、隧道联络线3处、隧道车行横洞7处、人行横洞23处。

4.8 环保、景观设计措施

贯彻“保护优先，以防为主、以治为辅、综合治理”的原则，避免和降低对沿线社会环境、自然生态的影响。

1)路线平面尽量采用分离路基，避让环境敏感点、不良地质路段；纵面采用高低路基，降低边坡高度。

2)合理选取弃土场位置，对弃土场进行专项设计，加强周边防护及植被恢复。

3)在工程规模增加不大情况下，采用以隧(桥)代路，降低路基边坡高度。

4)桥梁布跨，墩台基础尽量避让陡峻山坡，避免墩台基础开挖造成的生态破坏及引发的次生灾害。

5)隧道洞口遵循“早进洞，晚出洞”原则，结合地形设置明洞或棚洞。

6)路线河流、青山、瀑布、梯田、村庄纵横交错，以营造“桃花源记”为主题，选择观赏性防眩植物，为司机、乘客营造世外景观的氛围。

4.9 临时工程

乌蒙山区，项目沿线民族众多，村庄星罗棋布。沿线地方道路稀少，等级低，路幅窄；电力杆线设施落后；施工场地及附属建筑用地缺乏。

因此临时工程遵循“永临结合”的原则，对沿线施工便道、工程用电设施、施工场地进行专项设计。施工便道及工程用电设施布局，尽量串联沿线的村庄，改善沿线居民的生产、生活条件；施工场地布局应与沿线附属建筑用地相结合，如隧道管理站、隧道配电房。

4.10 工程造价控制

1)灵活运用平、纵技术指标，避免采用高指标，造成山体切割和大填大挖。

2)加强路线多方案比选，选择合理路线走向。避让不良地质灾害及可能诱发的次生灾害路段。

3)加强细节设计，合理选择隧道内轮廓、支护参数及隧道形式；细化互通、服务区选址，提倡“互通瘦身”；桥梁墩台基础选址避让陡坡，桥梁上部结构采用标准化。

4)加强不良地质勘察深度及桥梁墩台断面、隧道洞口测量的深度和精度，便于路线总体进行方案比选优化。

5 总体设计特色

项目设计，结合区域特点，贯彻“安全、环保、舒适、和谐”的方针，在总体设计布局上体现以下特色：

宜避不宜扰——沿线不良地质发育，避让重大不良地质，降低工程处置费用。

宜低不宜高——山岭重丘区，地形狭窄，山坡陡峻，平、纵面指标选取灵活掌握，不追求高指标，随弯就势，避免强势切割山体。

宜高不宜低——路线横向坡面呈单坡，山体陡峻，且坡面变化较大，宜采用高线方案，避免因开挖造成高边坡及诱发次生灾害。

宜逆不宜顺——路线宜沿岩层倾向相反侧布设，避免因顺层边坡不稳及不合理开挖，造成岩层发生剪切滑移。

宜分不宜整——沿线斜陡坡段落分布较长，且坡面破碎，地表横坡陡，横向落差大。采用平面分离或纵面分离，有效避免高填、深挖，降低工程支护难度及工程规模。

宜填不宜挖——地面横坡较陡路基段，对于半填半挖路基，单个横断面上增加填方比重，避免因开挖诱发坡顶开裂塌方，增加工程支护难度及工程造价。

宜隧不宜桥——沿线岩堆分布区域，地质断裂构造发育，地震烈度大，岩体破碎、孤石较多，鉴于隧道相对于桥梁具有抗震能力强，施工方便、环保等优点，且受不良地质影响较小，结合路桥隧方案对路线进行多方案比选，倡导“多打隧道少架桥”原则。

有先有后——隧道洞口结合地形条件，进(出)口采用“有先有后、左右错开”的原则，有效避免了洞口出现高边坡，淡化了人工痕迹。

6 结语

山岭重丘区高速公路地形、地质条件复杂，总体设计中路线方案的选择是否得当，将直接影响路基、桥梁、隧道、环保、交叉、安全设施等相关专业方案的好坏、工程规模大小及运营安全。因此，总体设计要结合地形、地质情况，宏观把握项目设计的定位目标、原则思路、工作方法等，深入研究路线方案与各专业间的相互制约因素，多方案进行比选，真正做到总体设计方案“安全舒适、节约和谐、环境友好、景观优美”。

[1] JTG B01—2003，公路工程技术标准[S].

[2] JTG D20—2006，公路路线设计规范[S].

[3] 降低造价公路设计指南(2005版)[Z].

[4] 张 鲲.基于麻昭高速对西南山区地质选线原则的探讨[J].山西建筑，2015,41(7)：126-127.

General design of Maliuwan-Shaotong(Takahashi) of G85 Yu-Kun highway

Cheng Ming

(AnhuiTrafficPlanning&DesignAcademyHeadquarterCo.,Ltd,Hefei230088,China)

According to the project features of Maliuwan-Shaotong (Takahashi) of G85 Yu-Kun highway, the paper determines general route design concept, and describes major subgrade engineering scheme, bridge design, interchange and service region setting and so on. As a result, the general design scheme achieves the safe, comfortable, harmonious and beautiful landscape effects.

highway, scheme, route, design

2015-04-10

程 名(1973- )，男，高级工程师

1009-6825(2015)14-0134-03

U412.366

A