宣威至曲靖高速公路马龙大瓦仓至昌隆铺段路线方案设计

高明永，刘 婧

（1.中交基础设施养护集团有限公司，北京 100011；2.北京市市政工程研究院，北京 100037）

宣威至曲靖高速公路位于曲靖市马龙县境内，马龙县位于云南省东部。沿线受贵昆铁路、中国石化输油管道、马龙县轻工业工业园区规划、水库、复杂地形地质条件等因素制约，路线方案的选择会对项目的工程规模、施工难度、环境等产生直接的影响。文章通过总结路线选线的设计经验，为今后类似项目提供参考。

1 项目概况

宣威至曲靖公路是国家高速公路网G56（“7918”网中东西向横12）杭州—昆明—瑞丽（口岸）高速公路的一段，是连接我国东部、西南及通向南亚、东南亚各国的公路通道，也是云南省“9210”干线公路骨架网（9条放射线、2条环线、10条联络线）的联络线之一。曲靖西北绕城宣曲高速马龙大瓦仓至昌隆铺段，起点位于曲靖市马龙县大瓦仓村，终点位于昌隆铺昆曲高速公路，与规划的曲靖南过境线相接（枢纽立交）（见图1）。该项目路线全长18.124km，设计速度为100km/h，双向六车道，路基宽度为33.5m，桥隧比为64.5%。

图1 项目地理位置图

2 建设条件

2.1 地形地貌

项目沿线地貌单一，为剥蚀低中山地貌。山体间水系发育，河流弯曲，沟谷开阔，多剥蚀谷地，在路线起点段一带保留有较好的高原面，地形总体起伏较小，多为缓坡（见图2）；山体浑圆，路线其他段山间沟谷发育，地形起伏较大，地形地质条件复杂（见图3）。

图2 地势平坦地貌

图3 山间沟谷地貌

2.2 气象水文

（1）马龙县气候属低纬高原季风型气候，冬春干旱，夏秋湿润，季节干湿分明，雨量充沛，夏无酷暑，冬无严寒。

（2）该项目沿线水系发育，河流众多，为金沙江水系，主要地表水有耗子龙潭水库、尚家坝水库、大涵洞水库、马龙河、五大河等。

2.3 地质概况

项目区域岩性主要有灰岩、生物碎屑灰岩、白云岩、玄武岩、泥灰岩夹砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、页岩、铝土岩及煤层等。

沿线不良地质与特殊性土主要有岩溶、软弱土、红黏土等。

3 山区公路复杂路段局部路线方案的优化及比选论证情况

通过实地踏勘及地质勘察，综合项目“地形选线、地质选线、环境选线、规划选线、安全选线、经济选线”的原则，对初步设计推荐线方案进行了深入的分析，提出三段比较线，对初步设计路线进行优化设计。

3.1 鸡头村段方案优化

该段主要针对上跨贵昆铁路、占用中石化油气管道及拆迁畜牧养殖场等问题，提出方案优化调整（见图4）。

图4 鸡头村段路线方案优化图

初设方案K181+700处穿越一处畜牧养殖场，面积约11025m2。K182+000处上跨贵昆铁路，设460m长桥梁跨越（跨铁路主跨60m），角度为46°。经现场核实，该处为深挖方段，铁路边坡较陡，且做了混凝土框架防护，两坡顶间交叉斜长约100m，若采取的60m主跨，则桥墩位于边坡上，对边坡稳定性产生影响，施工难度较大，审批困难。经与铁路设计院初步沟通，将线位适当向西移动，尽可能避开深挖方段，跨越贵昆铁路角度增大至52°，减少跨越铁路的桥梁规模，降低施工及审批难度。原初设线位在K182+300～K182+800段压占中石化输油管线，需对油气管线进行改移，线位不合理。

路线经优化后，贵昆铁路跨线桥主跨减小为50m，该段路线长度无增加，桥梁规模减少760m，且少拆迁11025m2，避开了对中石化输油管线的压占（见图5）。

图5 优化后跨越贵昆铁路位置对比图

此段路线方案选线在充分考虑到项目特点的基础上，着重提出安全选线、经济选线的设计理念。路线定线要满足安全性原则，在此基础上，需综合考虑项目自身工程安全、运营期行车安全、工程经济性及施工的便利性，该段推荐线位尽可能大角度跨越贵昆铁路，避开了对铁路边坡及输油管道的影响，安全性较高，工程造价较低，同时施工难度较小。

3.2 马龙县轻工业园规划区段方案优化

该段主要针对初设线位进入马龙县轻工业产业园规划区，调整优化了线位，避开了规划园区（见图6）。

初设路线在K84+200处侵占了煤机厂，需要对其拆迁，当地政府反映拆迁比较困难；在K184+500～K185+900段处于马龙县轻工业规划区内，并且在K185+200～K185+700段与越州钢铁厂存在干扰，路线从越州钢铁厂东北角穿过，需占用一部分越州钢铁厂规划用地。目前，越州钢铁厂规划用地范围场地已经平整，场区范围已设置围墙围挡。据从当地政府了解的情况，目前越州钢铁厂经营较为困难，近期没有在该场区新建工厂的计划，当地县政府计划在今后的一定时期，对该地块回收开发，但目前该地块仍然属于越州钢铁厂的规划用地，如对该地块进行占用，仍需与越州钢铁厂协调，难度较大，且存在要价高或附带其他条件的可能。

路线优化后，线位从工业园规划区北侧经过，穿过采石场，采用了较高的路线指标，线形较为顺畅，较初设线位长度减少50m，桥梁规模增加193m，但线形指标较初设线位得到了较大调整，同时避开了对煤机厂及越钢的拆迁。此段路线方案选线在充分考虑到项目特点的基础上，着重提出规划选线的设计理念。

“道路工程存在于自然，生存于社会。”道路的本质功能为服务于社会，在工程规模增加不大的情况下，尽可能提高平纵面指标确保路线顺适，使指标均衡、运行速度平稳变化。特别是对地方规划路段，更要注意指标的均衡，并适当增加安全设施，保证公路运营安全。该段推荐方案避开对规划区的侵占，减少了对地方经济发展的影响，促进了地方的发展。

3.3 长坡岭隧道段方案优化

该路段位于长坡岭，马龙河、五大河蜿蜒穿山向西南而行，两岸山高坡陡、植被茂密，地形地质复杂。该段主要针对初设线位隧道设置不合理，施工难度大、安全性低问题对路线进行优化，取消隧道设置（见图7）。

初设推荐方案设长坡岭隧道穿越山体，全长488.96m，为双向六车道连拱隧道。该隧道最大埋深为76.44m，为全线浅埋隧道。隧址区岩体多为软岩～较软岩，岩体较破碎，在页岩和砂岩接触面较易形成软弱结构面，隧道在开挖过程中页岩接触段较易发生软化现象，发生坍塌的概率较大。隧道进出口段落地面起伏较大，存在浅埋偏压现象，且岩性为强风化页岩，围岩裂隙很发育，岩质软弱，洞口段施工过程中发生冒顶坍塌等风险的概率较大。从初步设计阶段地勘结果得出，隧道围岩整体情况较差，岩质较软、裂隙发育且大多数段落位于Ⅴ级围岩内。因此，隧道造价较高，施工难度也较大。同时隧道方案，路线在K194+300～K194+400及K194+600～K194+700段，均在陡边坡处穿过，造成挖方级数较大，最大可达7级高挖方边坡，对于边坡稳定性和路线安全性较为不利。

图6 马龙县轻工业园规划区段路线方案优化图

图7 长坡岭隧道段方案优化图

针对初设连拱隧道方案造价高、施工难度大的情况，施工图阶段进行了方案优化调整。路线没有横穿山体，较初设线位向右偏移，沿长坡岭山腰布线，以路基和桥梁方案取代原隧道方案。该方案取消489m隧道，路线长度增长130m，初设方案设桥2789.66m，施工图方案设桥3042m，较初设增长252.34m，降低了施工难度及工程造价。但需解决好绕山腰布线时半填半挖路基的支挡防护及桥台的设计、施工问题，并尽可能减少对山体的开挖，保护环境。此外，路线在K194+500处上跨一小型水库，此处水库是河流下游村庄土官寨的供水水源，需做好排水设计及水源保护。此段路线方案选线在充分考虑到项目特点的基础上，着重提出地形选线、地质选线、环境选线、安全选线的设计理念。

路线定线尽量顺应地形、地势的变化“顺势而为”，结合地质条件及地物条件，选择最佳的路线方案，使公路融入自然，尽量减少对地形的生硬切割，减少高填深挖，节约工程造价，提高道路安全性。该段路线方案综合考虑地形、地质及环境因素，取消隧道方案，改为桥梁及路基方案，避开了不良地质对路线的影响，减少了高挖方边坡，提高了道路的安全性，减轻了对环境的破坏。

4 结束语

地形、地质、气候等自然地理环境和政策、规划等经济社会环境是路线方案选择的阻尼边界条件。自然地理环境条件决定道路工程的建筑结构形式和功能寿命，经济社会环境条件决定道路工程规模和价值寿命。路线方案的设计具有较强的主观性，其路线选择是非唯一的，但结合自然地理条件及经济社会环境条件，路线方案的最终确定又是必然的。

路线设计是自然条件与社会条件和谐统一的结合体。在高等级公路的选线设计中，应始终贯彻体现“安全、环保、舒适、和谐”的理念，坚持可持续发展观念，将公路的使用功能与自然、社会环境融为一体，努力打造品质工程。