1、1浅谈贵州山区高速公路的设计要点摘 要：贵州省地形地貌条件比较复杂，交通基础建设落后，严重限制了地区经济的发展。通过近些年西部大开发的国家宏观政策的引导，西部交通建设有了突飞猛进的增长，高速公路路网不断完善，带动了地方经济。但随着贵州山区高速公路建设的推进，设计中的不足逐渐暴露出来。本次研究，笔者结合自身参与的贵州高速公路设计项目及其后续服务工作，提出一点设计建议，以期能对后期的山区高速建设提供些许帮助。 关键词：贵州山区高速公路 设计 要点 贵州省是我国西部大省，自然资源丰富，但受制于交通基础建设，其 GDP 一直在下游徘徊。为打破交通瓶颈，贵州省委、省政府于 2012 年12 月 8 日作
2、出决定，从 2013 年至 2015 年在全省范围内实施高速公路三年会战。至 2015 年底，贵州高速公路通车里程突破 50000 公里。大体量的工程规模和快节奏的施工进度对高速公路参见单位提出了严峻考验。随着三年会战的深入开展，建设中的问题不断涌现，山区高速公路设计应总结经验，提升质量。本文将主要从设计如何与施工相结合的方面分析贵州山区高速的设计要点。 1.贵州山区高速公路建设的主要特点 （1）地形地貌复杂。贵州位于我国西南部高原山地，境内地势西高东低，自中部向北、东、南三面倾斜，平均海拔在 1100 米左右。高原山2地居多，素有“地无三里平”之说。全省 92.5%的面积为山地和丘陵。高速公
3、路建设的基础条件差。 （2）地质条件复杂。贵州省有着典型的喀斯特地貌，岩溶、崩塌、滑坡、断层等现象较为发育。对高速公路建设不利的岩土主要有红粘土、泥岩、粉砂岩、泥灰岩等。许多高速公路的地质灾害一般多发于江河深切的斜坡地带，以土质坡垮塌、堆积体滑坡为主，其次为顺层坡滑移、陡立岩石崩塌等。而营运期降雨多成为地质灾害的主要诱导原因。 （3）桥隧比较高。受路线线形指标要求和地形限制，贵州山区高速公路跨越沟谷设置桥梁，穿过高山设置隧道的情况较多，桥隧比例大。 2.贵州山区高速公路设计要点 （1）应重视地质选线，并真正落到实处。受工可路线走廊带控制，初设及施工图设计路线调整幅度不会太大，主要是对平纵横线形
4、指标、工程规模的综合考量。山区高速高速公路的桥隧工程占比对建设成本影响非常大。因此在初设及详设阶段，设计单位受投资规模限制，多会通过降低纵面标高、贴近山坡、避让横穿山体，减少桥隧比例，以期降低工程造价。由于贵州山区鸡爪地形常见，这种路线选线势必造成沿线边坡频出，特别是半填半挖的情况比较常见。若地勘深度不够，或选线时抛开了地勘成果，将会为施工及公路营运留下严重的安全隐患。 笔者以贵州道安高速 K131K133 约 2 公里的路线为例。该段路线前后均为桥梁，为尽量减短桥长，线位靠近右侧山体，产生 11 处边坡，其中高边坡 5 处，但路线选择并未充分考虑沿线的地质条件，对施工过程欠考虑。由于路线范围
5、内泥岩、泥灰岩发育，并且在 K133 附近有一处断3层，在施工中，11 处边坡均发生了不同程度的垮塌破坏。泥岩、泥灰岩存在遇水软化、接触空气日晒后风化崩解的特点，尽管新鲜岩体强度较高。但是贵州山区潮湿多雨，施工中只要遇到降雨，已开挖成型的坡面均发生破坏。 本段路线范围内的边坡大多数都发生了多次垮塌，由于边坡施工存在周期，尽管严格按照施工一级防护一级的原则施做，但其间气候条件影响非常大。其中 K133+100K133+384 段边坡由于处于断层带，抗滑桩支挡不能保证边坡安全，最后变更成为明挖隧道。整个约 2 公里的路段，边坡处治的增量变更费用到达 8000 余万，工期滞后约 4 个月。从整体经济
6、效益评估及后期营运安全、成本来看，如果设计中可以将线位偏离山体，减少挖方边坡，适当加大桥梁规模，应该会更合理。 因此，笔者认为贵州山区高速公路在路线设计时，一定要充分考虑沿线地质条件对公路安全稳定性的影响。地质选线不应该仅仅是一个口号，而是应该认真落实的原则。 （2）边坡坡率及防护形式设计应充分考虑施工过程。贵州山区石多土少，但土质多以粘土、耕植土为主，加之地区多雨，此类土质边坡自稳性非常差。设计人员往往生搬硬套规范指标，对土质边坡坡率均采用1：0.75，坡面设置拱形骨架。在一般雨水较少的地区，这种设计实用性比较强，但贵州地区不太适宜。往往顶上一级土质边坡防护都已实施，受地下水或降雨影响，就会
7、发生坡体垮塌。 施工中往往通过放缓坡率清方，调整坡面防护形式得以稳定。因此，笔者建议贵州山区高速土质边坡，坡率至少放至 1：1，同时坡顶截水沟4必须设置，并加强坡体排水设计（如排水管、支撑渗沟等） ，以尽量保证施工过程中坡体自稳。 贵州顺层边坡比较多，设计中路堑墙支挡坡脚的防护形式比较常见。从坡体稳定性分析上可能通得过，但施工中挡墙基础开挖势必对顺层坡坡脚进行切割。对于岩层层厚较大的顺层坡可能施工过程中的稳定性比较好，但层厚小的顺层坡，在切脚的情况下非常容易沿层面下滑失稳。对顺层坡防护设计，应结合施工工序与工艺，建议尽量从坡脚直接顺岩层层面清理，对坡面腰部视具体情况可以采用锚索或锚杆锁固。 同
8、样，反倾边坡也很常见。设计中常采取框架锚杆植草的防护形式。但这类边坡常见的病害是，随着边坡开挖，不断掉块，无法形成平整光滑坡面，框架刻槽十分困难，且锚杆的锚孔施工非常容易堵塞。在施工防护多变更为挂网喷浆，或攀爬植物。因此此类边坡建议尽量结合施工工艺，避免采用框架类防护形式。 （3）软基处理方式应结合施工场地优化设计。常见的软基处理形式有冲击碾压、强夯、换填、碎石桩等，其中冲碾及强夯需要用大型机械设备实施。但贵州山区原有交通条件差，施工便道线形指标低，大型设备进场非常困难。同时，山区公路填方路段长度不大，冲碾行程时间不够，不能有效转换势能。近年，高速液压夯实机等小型夯实设备被研发生产，并以期灵活
9、性强，效率高迅速成为热点。随着工程应用的不断考验与积累，此类小型压实设备也不断完善改进自身技术，使其更好的满足工程质量要求。因此，对于山区高速公路的软基处理，笔者建议针对那些场地受限的工点，灵活选择处理方式，便于施工。 5（4）桥梁上、下构应结合施工工期、标准化尽量考虑统一尺寸。桥梁方案设计的基本原则是结合桥位地形、桥下地物、地质条件，控制合理的高跨比，降低工程建设直接成本。同一施工标段内多种跨径的装配式桥梁、多种墩柱尺寸的下部构造经常出现。这种情况一方面增加了预制梁场进度压力、存梁压力，另一方面增加了模板成本。有的施工单位宁可自己多花点直接费用，把为个别跨径的桥向普遍跨径的桥变更，把个别小尺寸的下构向多数的大尺寸下构变更，其主要考虑的是进度成本和模板成本。因此，笔者建议在施工标段划分基本确定的情况下，应考虑同标段桥梁上、下构尽量统一，归并少数尺寸。 3.总结 贵州山区独特的地理环境条件，决定了其高速公路建设的特征。设计脱离了地区施工特点，只会给项目建设造成不必要损失。只有充分考虑贵州山区高速公路的施工过程及工艺，才能真正达到安全、经济、合理的根本目标。 参考文献： 1钟立力.地质选线在山区高速公路设计中的作用J.交通世界（运输.车辆） ，2013，09：125-126. 2柏松平.山区高速公路上跨桥的设计与施工及桥型选择J.云南交通科技，2003，03：20-24.
