高速公路大火山段路线方案探讨

中国论文网 发表于2021-11-22 17:03:41 归属于工程论文 本文已影响500 我要投稿 手机版

       

  【摘要】文章通过对地震烈度、断裂带、库岸再造的仔细分析,通过地质选线、隧道展线克服高差等措施,最终确定了G4216线宁南至攀枝花段高速公路宁南县城至大火山段路线方案。对山区复杂高速公路选线有一定的借鉴意义。

  【关键词】高速公路;地质选线;隧道展线;断裂带

  随着我国高速公路网络的不断完善,高速公路的建设重心已从东部地区转移到了西部山区;地形地势条件复杂、地震烈度高,不良地质频发是山区高速公路选线需要重点考虑的因素。

  1工程概况

  G4216线宁南至攀枝花段高速公路项目(以下称“本项目”)是《国家公路网规划(2013~2030年)》中G4216成都至丽江高速公路的一段,也是《四川省高速公路网规划(2014~2030年)》“16、8、8”高速公路网中成都至沐川至攀枝花至云南高速公路、新市至习水高速公路的重要组成部分。项目起于凉山州宁南县城南侧黑泥沟,顺接G4216线金阳至宁南段高速公路,经宁南县、会东、会理、盐边,止于仁和区,顺接G4216线攀枝花至丽江段高速公路,路线全长166.167km。其中宁南县城至大火山隧道段,路线全长43km,高程从海拔989m,上升至2049m,高差1060m,平均纵坡2.46%。其中黑水河桥跨越活动断裂带的桥位、桥型选择,花山隧道展线克服高差,乌龟塘隧道进口优化等是重点、难点。本段沿线地质主要为灰色白云岩和砂泥质白云岩,区域内地形起伏大,地质构造复杂,新构造运动强烈,属8度区,地震烈度较大,破坏性较强,区域稳定性较差。

  2方案比选

  2.1黑水河段路线方案比选

  黑水河段线位受折木河断裂带影响,特别是F2、F4、F5活动断裂带的影响,(其中F2断层历史上发生过八级大地震),所以桥位选择、桥型选择都是比较困难。外加黑水河河床底高程780m,白鹤滩电站蓄水位826m,电站将来蓄水后约45m的水位差,桥址区库岸再造影响较大。根据上述因素,路线以黑水河特大桥为控制点,以桥型方案为基础,选择了地震适应性强,可适当变形的悬索桥方案,并选择正穿F4断层,路基通过F2层的路线方案,使路线最短、桥址区相对稳定,桥梁基础处于基岩出露的地方(图1、图2)。初设路线方案对黑水河特大桥的桥位考虑不周全,斜交图1桥型方案一(推荐)图2桥型方案二(比选)F4断层,另对白鹤滩电站水库蓄水后的库岸再造考虑不周全,安全隐患较大;其次桥梁多,高墩多,不利于抗震。施设对路线进行调整,调整后线型更顺直,黑水河特大桥正跨F5断裂带,缩短路线里程2km,桥梁规模减少1163m,隧道增加1449m,大幅减少高墩桥梁,改桥为隧,增加高地震区的适应性,增加了安全系数,总体工程规模降低(图3)。

  2.2花山隧道段

  初设路线方案中花山1号隧道斜出洞,斜交角度30°,洞口段覆盖层较厚,出洞条件差;花山2、3号隧道间明线段设桥梁,自然横坡极陡,施工条件很差,左线桥梁墩高普遍大于60m,花山2号隧道出口段最大墩高达到80m,不利于安全;花山3号隧道进口位于则木河F5强变形带上,路线顺断裂带布设,工程风险极大。施工设计图对该段路线进行优化,路线尽量远离F5断裂带,将3个隧道合并为2个隧道,桥梁规模减少1210m,隧道增加988m,增加1处特长隧道(4035m),总体规模略有增加,增加了工程安全性,降低了施工难度(图4)。

  2.3乌龟塘隧道段

  初设路线方案,乌龟塘隧道进口前300m范围跨越断层破碎带,地质条件极差,路线右侧坡面巨型孤石矗立,山顶卸荷裂隙极其发育,无法处治,高位崩塌风险极高。施设根据地质条件,为避让高位危岩,隧道提前进洞,以隧道方式通过断裂带,确保施工及运营安全;结合连续长大纵坡段平均纵坡的要求,路线增长224m。调整后桥梁规模减少355m,隧道增加608m,总体规模略有增加,规避了工程风险(图5)。

  3结论

  山区高速公路沿线地形地势差,地质条件复杂,外加高地震烈度区,路线选择时考虑的因素应全面,路线指标尽量合理、连续长下坡尽量控制在2.5%以内、尽量少用高墩桥梁、争取多做路基和隧道、远离不良地质、大角度相交断裂带等总体思路;最终达到设计合理经济,施工简单快捷,运营安全可靠、抢险及时通畅的总体目标。

  参考文献

  [1]JTGB01-2014公路工程技术标准[S].

  [2]JTGD20-2017公路路线设计规范[S].

  [3]霍明.山区高速公路勘察设计指南[M].北京:人民交通出版社,2008.

  作者:王永健 张斌 周明凯 单位:中国华西工程设计建设有限公司 四川路桥勘察设计分公司

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