文/新疆维吾尔自治区交通建设管理局 陆军
国道314线新疆奥依塔克至布伦口段公路,是中巴公路中最为险要的一段,线位地处帕米尔高原西昆仑山脉之间,线路东西走向,盖孜河流经沿线,平均流量为600立方米/秒,年径流量达9.85亿立方米,遇高温及汛期雨季,河水上涨,流速更大。路线长70.204公里,海拔从2000米至3600米逐渐攀升,自然纵坡大,沿线自然地质灾害较多,泥石流、洪水、岩体崩塌、碎落、涎流冰、盐渍土等自然和地质灾害经常发生。历年数据不完全统计,由于自然地质灾害造成的公路不通车天数达15天。
该公路曾经有3次大的改造,此次建设于2013年8月开始,2016年12月完工,设计等级为山岭区二级公路,路线总长70.204公里,设计时速为60公里/小时,路基宽度10米,荷载标准为公路I级,全线有特大桥2座,大桥15座,27座小桥,158道涵洞,长隧道1座(长度2.635公里),批准概算投资23.18亿元,每公里造价3300余万元。
新的设计路线7次跨越盖孜河,尤其在盖孜边防检查站的9公里路段内4次跨越盖孜河,高墩大桥、特大桥梁克服了过去沿盖孜河西岸布设、长大纵坡的弊端,公路等级从三级提升到二级。同时,公路建设环境恶劣,有效施工期短,相对施工难度较大。
项目地处帕米尔高原,自然条件恶劣,两山之间有盖孜河,矿产丰富,但植被非常少,当地农牧民经过几十年甚至更长时间种树造田,过程非常艰辛。
新的设计路线中,施工桩号为k1565~k1567,穿越托喀依村范围内,由于路线平纵曲线要求,拆除牧民房屋和砍伐树木(20年左右树龄)较多,当地牧民有阻工情况。实际上,新建公路相比较施工单位新修的社会通车便道,在工程规模、平纵线行、无征迁、安全性等方面将比设计实施的路线更为优良。
项目设计二级路标准,盖孜边防检查站在初步设计时要求设置四车道,需拆除29户农牧民房屋,期间一户居民多次协调仍拒绝拆迁,导致无法及时实施,制约施工进程。
新设计路线惯性思维理念突出,病害预见性不足,部分设计没有从根本上提升防御自然地质灾害的能力。
第一合同段、第三合同段内,泥石流的处治都采用了过水路面方式,与老路设计方案一致,无法从根本上抵御泥石流侵害,养护单位只能事后清淤保通。笔者认为此次建设投资高,应认真分析泥石流成因,距离路线长度、高度、宽度,因势利导,有针对性地采取相应工程结构形式保障全天候畅通。
第三合同段K1603~K1604段,路线设计有近800米路基跨越盖孜河水流回旋区,设计方案采用“重力式路基挡土墙+高填方路基穿越”,挤占河道,选择非桥梁设计跨越,造成水流速度过快,河槽抵抗冲刷力减弱,致使河道下切较深。同时,个别涵洞循老路布设,采用拆除原有涵洞新建,未加大孔径或改变结构设计,从现场地表看,个别涵洞处于泥石流冲沟发育地段,项目实施期间个别涵洞进口冲沟因频发泥石流、阻塞排水等不畅原因被掩埋,如K1607+460、K1609+900涵洞在项目施工期间及后运营均多次被泥石流掩埋,危及结构及行车安全。
第一合同段K1568等段选路线位置距山体较近,2013年进驻工地以前有山体塌方,2014年6月和7月又发生山体崩塌,导致原有道路被掩埋。新线如距山体20米,即使山体崩塌也不会造成交通阻断及人车损害。
第一合同段新选线施工桩号K1569~K1580段,2013年进场后泥石流将光缆电杆掩埋,原本填方路段需要挖方,同时需增加工程变更,采取措施处理泥石流。此路段属于山区阴坡,日照时间相对较短,阴坡降雪日间无法融化夜间结冰,容易引起交通事故。
国道314线奥依塔克至布伦口段最难点是老虎嘴崖口路段,这一路段设计了2.635公里的隧道,设计为单洞,洞内设计10米宽路面,加上此段公路大型车辆较多,地形起伏大,一旦发生交通事故、火灾等应急事件,交通易中断,救援疏导交通也无法实施。因此,考虑在隧道进出口设停车区,以便养护单位人员、车辆开展清障疏导工作。同时,利用施工便道及原老虎嘴国道路段建设应急道路,方便及时疏导小型车辆通行。
国道314线奥依塔克至布伦口段项目施工过程中,由于山岭重丘形限制,桥梁预制架设地点可选余地较少,项目桥梁较多,孔径有13米、16米、20米、30米、40、50米,尤其特大桥水电站1桥设计跨径40×27+30×1+50×3,实际施工复杂,模板浪费大。自2011年以来,新疆交通厅要求项目管理标准化,由于前期设计缺位,工厂化、标准化贯彻不彻底,应向铁路行业学习,兰新高铁的建设中,设计的30米箱梁统一在梁厂生产检测,合格后直接架设,真正实现了工厂化、标准化。
国道314线奥依塔克至布伦口段在路基工程中,填料多选用泥石流滩淤积料,填料均匀性较差,易溶盐含量变异性大,单纯从料源上粒径超过15厘米的颗粒占总体积的50%至70%,设计为填土路基,按照施工技术规范经筛选后,成品率30%左右。从《公路路基施工施工技术规范》JTG F10-2006术语及土的颗粒划分分析,该段路基设计应为土石混填路堤最为恰当。根据规范,土石混填路堤两侧需设边坡码砌,设计没有此项内容,变更项目投资费用增加,因此项目实施管理难度较大。
国道314线奥依塔克至布伦口段项目起点在奥依塔克镇,海拔2000米左右,终点在海拔3500米左右的布伦口白沙湖,路线长70公里,绝对高度上升1500米,道路纵坡大,山区二级公路设计规范纵坡极限6%,项目设计纵坡为5.99%。原有公路布伦口往奥依塔克方向车道,几乎每隔50米至200米有路面推移或推移修补痕迹。经观测,施工期间下行沿布伦口往奥依塔克方向,通行大型车辆多为重载超载拉矿车辆,受冬春季冻融因素影响突出。新建公路路面设计为5厘米厚的AC-16沥青路面,因此公路建成通车后路面推移风险极大。
在路面施工前,该项目结合以往公路建设的经验,综合考虑长大纵坡的影响,为减缓路面早期出现推移病害,项目管理机构要求对水稳基层做机械拉毛和桥面机械铣铇处理,加强落实工艺质量及病害隐患处治措施,以保证路面层间紧密结合。2018年4月,笔者重返此段公路,路面几乎没有推移。
因项目路基、桥涵等工程施工过程中,对原有地表地貌造成破坏或前期设计调查深度不足,致使有些工程可以不施工、有些工程设计无法满足现场实际要求。建议加强施工图设计方案与现场审查力度,同时强化设计与施工过程对接协调管理。加强现场勘察,结合施工图设计,及时解决线性构造设计缺陷遗漏等问题。在同等造价基础上,完善设计,提高公路安全使用功能,或在满足公路使用功能条件下,有效降低工程造价。