山区高速公路的地质选线研究——以桂林至钟山段为例

李玉洋

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210019）

0 引言

在山区高速公路建设中，其主要的环境载体为自然环境，即地形地貌与地质环境。山区普遍特点为地形地貌复杂多变，且拥有丰富的地下水和地表水资源，导致工程地质和水文地质条件具有高度的不确定性。同时，山区还常伴随多种地质灾害的高发态势[1]，而山区高速公路的构建则不可避免地涉及深度挖掘、大规模填土和隧道开挖等工程活动，极易对地质环境产生不利影响，甚至可能激发或加剧地质灾害。地质问题若处理不当，不仅会导致工程成本上升和施工周期延长，还可能为公路运营阶段带来严重的安全风险。因此，文章以“桂林至钟山段”高速公路路段建设为研究对象，旨在探索和优化山区高速公路的地质选线工作，以期保护项目的经济效益和建设安全，并维护当地生态环境可持续发展。

1 选线案例概况

该项目路线长度为148.802km，起点至K99+907.47（恭城南互通前）设计速度采用120km/h，整体式路基宽度26.5m，分离式路基宽度2×13.25m；K99+907.47（恭城南互通前）至终点设计速度采用100km/h，整体式路基宽度26m，分离式路基宽度2×13m。全线共设桥梁91 座（含互通主线桥），总长41343.5m；另外设有车行天桥8 处，涵洞116 道，通道157 道。全线设隧道23 座，总长34013m，全线桥隧占比50.64%。设置互通式立交10 处，其中枢纽互通式立交4 处（其中灵川东枢纽由桂林外环高速实施，潮田枢纽由桂林—灌阳—江永高速实施），服务型互通立交6 处。

2 路线方案布设

在初步设计阶段路线主要控制点和路线方案比较的基础上，结合现场踏勘、调查及测量，沿线地形、地貌及地质情况，经反复研究和比选，将全线分为8段进行分析，分别为：起点灵川县—潮田乡段、潮田乡—古东互通段、古东互通—福利互通段、福利互通—沙子枢纽段、沙子枢纽—势江河段、势江河—三江乡段、三江乡—红花镇段、红花镇—终点钟山县段。路线分段示意图如图1 所示。

图1 路线分段示意图

以下就起点灵川县—潮田乡段以及古东互通—福利互通段，深入分析路线布置方案并进行比选论证。

2.1 起点灵川东枢纽—潮田乡段（K0—K28）

该路段为项目的起点路段，与桂林外环高速公路相接，设灵川东枢纽。地形起伏较缓，以缓坡丘陵和山前平原为主；岩性以页岩、灰岩、泥质灰岩为主；不良地质以顺层边坡为主。因此，地质选线时需让出顺层边坡等不良地质，对无法避让的路段结合挖方高度分别采用放缓边坡、锚杆构梁、锚索格构梁、抗滑挡墙或抗滑桩处治，以保证项目建成质量[2]。同时，又因沿线有铁矿、砂岩矿区，且路线起点受地形、贵广铁路以及与桂林外环高速交叉点影响，所以该路段进行地质选线时，分别考虑K 线与C1 线两个方案。其中，C1线方案路线自灵田互通，在灵田镇处受砖厂控制及绕避山体，穿越廖家村和甘棠村后，往南沿山边布线[3]。K 线方案路线自灵田互通，穿过贵广高铁东侧山坳，在西龙村西侧平行于高铁布线。比选示意图如图2所示。

图2 C1 线与K 线方案比选示意图

C1 线方案沿低山和河谷平原，具有建设条件好，桥梁规模小的优点。但路线里程较长，且涉及的拆迁面积较大。而K 线方案拆迁少，占地小，且路线里程较短，基本农田占用少。但需穿过山坳，存在高边坡挖方的建设难点[4]。首先，从路线走向上看，两个方案总体走向一致，C1 线方案在甘棠村东侧绕行山体布设，K 线方案则在山坳间穿过，建设里程短，路线走向更顺直。其次，从建设条件上看，K 线方案从山间穿越，地势起伏大；C1 线方案沿河谷平原和低山布设，地势起伏小，填挖方量也较小。再次，从技术指标上看，如表1 所示，两个方案线性指标均能满足规范一般值，且不存在较差线形。最后，从工程规模上看，如表2所示，K 线方案路线里程短，平面更为顺直，避让村庄，拆迁面积小，但经过山坳填挖规模大；而C1 线方案从村庄中穿过，拆迁量大，但相对填挖量较少。因此，经选线方案的比较论证，在该路段中，推荐基本农田占用少，线形更顺直的K 线方案。

表1 C1 线与K 现方案技术指标比较表

表2 C1 线与K 线方案工程规模比较表

2.2 古东—福利互通段（K42—K74）

该路段于古东，在贵广高铁东侧隧道穿越海洋山，在大源村处下穿贵广高铁，往南布线。地形起伏较大，岩性以灰岩、白云质灰岩、白云岩为主，不良地质以顺层边坡和岩溶为主。因此，路线布设时需避让顺层边坡、岩溶等不良地质，对无法避让的不良路段进行路基处理[5]。尤其是海洋山自然保护区与漓江风景名胜区、世界自然遗产——桂林喀斯特范围交叉，路线难以避让，需从保护区西端香草源—大观亭一带以隧道形式穿过约1.9km，在幸福源水库北与阳朔高铁站之间穿越漓江风景名胜区边缘约750m。针对路线走向分析并结合沿线控制因素，此路段布设C2 线和K 线进行定性比选。其中，C2 线方案路线自大源村隧道向南沿贵广高铁东侧布线，在阳朔高铁站东侧进入隧道，出隧道跨越幸福源水库，同时下穿贵广高铁，后接入K 线；K 线方案路线自大源村隧道，在大源村北侧下穿贵广高铁，沿漓江风景名胜区东侧边缘平行于贵广高铁，在阳朔国家森林公园、幸福源水库南侧穿越部分漓江风景名胜区边缘，后向南布设。比选示意图如图3 所示。

图3 C2 线与K 线方案比选示意图

为更明确C2 线方案与K 线方案的优势与不足，提出建设里程、桥梁规模等多个指标，制成方案比较表，如表3 所示。

表3 C2 线与K 线方案比较表

通过表3 可以看出，两个方案建设里程、隧道规模相当，C2 线平面更为顺直、避让村庄、拆迁少、基本农田占用少，但有一处长隧道，受下穿贵广高铁角度和净空限制，隧道建设条件差、设置困难，且下穿角度、净空、均无法满足要求。同时，上跨幸福源水库，难以获取施工允许。而K 线方案穿越漓江风景区的控制协调区2.3km，穿越不可避免，受山体和高铁限制，思的村附近拆迁面积较大，但K 线方案在大源村处下穿高铁，下穿角度、净空、净距均满足要求。综合考虑，该路段地质选线方案推荐K 线方案。

2.3 最终地质选线方案

通过对起点灵川县—潮田乡段、古东互通—福利互通段，两段地质选线方案的深入分析，同时结合其他路段的实际地质情况与客观要素，该项目地质选线方案推荐采用K 方案。设计推荐路线起点在灵川县陈白田村接桂林外环高速设置灵川东枢纽，向东南平行于贵广高铁经灵田镇设置灵田互通，向南平行于贵广高铁，在潮田乡跨越潮田河后与规划桂灌江高速交叉设置潮田枢纽，后平行于贵广高铁向南，在黄顺塘设置福利互通，连接S202，向东南跨越四源河，在大源村下穿贵广高铁，进入贵广高铁西侧，经杨梅坪后进入阳朔县兴坪镇，路线向南跨越兴坪河，经高铁阳朔站站前路设兴坪互通，继续向南跨越幸福源江，平行S202 走廊进入福利镇后转向东南，在平乐县沙子镇曾家厂村附近与灌平高速交叉设沙子东枢纽，向东跨越茶江经古城村进入恭城县，跨越势江河后，在恭城镇与莲花镇之间与G241 交叉设恭城南互通，之后路线穿越鹧鸪山、长岭、鸟石冲后沿势江河谷布线，经三江乡布设三江互通与S302 相接，后路线转向东南进入贺州市钟山县境两安瑶族乡，在回龙村设两安互通后向东南进入丘陵区，经红花镇茶源村、大岭脚村，在钟山镇白马村附近接富钟高速公路，设置白马枢纽，推荐路线全长约148.802km。

3 结语

综上所述，文章通过对“桂林至钟山段”山区高速公路的地质选线进行深入分析，进一步明确在复杂山区地形中选线的重要性与挑战。结合对起点灵川县—潮田乡段、古东互通—福利互通段，两段地质选线方案的比较论证，发现山区高速公路地质选线方案不仅要考虑成本效益和工程可行性，还需要着重环境保护和工程安全。通过该研究，希望为解决山区高速公路地质选线中的复杂问题提供全新视角，并为其他类似工程的顺利开展给予实践支持。