山岭重丘区公路选线探讨

冯 宁

（山西省公路局 晋城分局，山西 晋城 048000）

山西多山，山地及丘陵面积占国土总面积80.4%，山河环绕，沟谷纵横是山西地貌的真实写照，山地多，所以山洪多、水系复杂、地质病害多、林地广、耕种土地稀缺，又高差大，这些自然因素的制约使公路建设不得不慎重小心，既不伤害自然环境，也不影响社会经济发展，如何选线才能使建造的公路达到安全、舒适、经济的功能，本文以山西省晋城市G207线改线项目为实例，探讨山岭区公路路线的选择，希望有一定的参考价值。

1 项目概况及工程特点

国道207线晋城市过境段公路改线工程，起点位于晋城东北崔庄村，经背荫、金村、山门、苇匠、金匠、东杨、青杨掌至终点申匠村北，改线全长18.64 km。全线采用一级公路技术标准，设计速度80 km/h，路基宽度24.5 m。本项目主要有以下特点。

1.1 地形起伏大 地质条件差

项目位于太行山腹地，地形起伏较大，山谷间河流有东丹河、丹河、白水河3条大河及其支流，属于沁河流域。山体为河流沟谷分割呈东南走向，路线为西南走向，二者垂直，在节省工程量的前提下路线降低高差是本项目经济上节约的关键所在。

山西为黄土高原，项目所在地大多数山体均厚覆盖黄土层，少数裸露段受风化影响又有崩坍等病害，山体局部有岩溶，主要病害为覆盖在山体的湿陷性黄土，对路基的强度和稳定性有较大影响，本项目有16.6%的段落受其影响。除此之外，多年采煤形成的矿层空洞（采空区）也是路线必须克服的病害之一，本项目约有18.8%的段落受其影响，空洞层厚度约2～3 m。

1.2 农林水土等自然资源的制约

项目所在区山多地少，覆土的梯田坡地均属基本农田，耕地资源十分珍贵，除耕地外，林地亦占多数，留给路线走廊选择的余地较小。项目区域内还规划有水源保护区，也是路线选择和工程设计必须面对的问题。

1.3 通道资源的制约

拟建区域地形起伏大，地质条件也差，又山多地少，多数土地被耕种或有林木，因此，反而使得能够用来修路的荒地荒坡资源也十分珍贵起来，在设计人员选定的走廊带内，除高压线路外，还有太焦铁路和晋普山煤矿专用线与本项目处于同一走廊，如何保证相互安全是设计人员重点考虑的问题，例如两者之间的间距、高差、交叉位置、防护措施等。

2 线位比选

为慎重起见，路线选线采用先整体、后局部的方式，首先在1∶10 000地形图上寻找可能的路线方案，局部复杂路段测绘了1∶2 000地形图，力争不漏掉一个有价值的路线方案，经过反复实地踏勘，结合地质调绘、搜集资料、实地放桩和广泛征求地方意见，逐步确定路线走廊带。

2.1 经过沿线调查核实，确定路线A0方案优化方向

a）A0方案地表大面积分布第四系黄土，多为阶梯状耕地，植被类型多为农作物，微地貌为黄土梁、缓坡、冲沟。路线在跨越高速公路附近地面纵向高差大，路线线位较高，高填路基、高边坡段落较长，借方量大。

b）平面以曲线桥梁形式上跨铁路隧道，隧道为浅埋隧道，且需在隧道顶部岩质覆盖层下挖约8.6 m。接近隧道施工对铁路运行安全影响大，存在较大安全隐患。既有铁路隧道一旦在施工中破坏，势必造成极大的安全事故和巨大的经济损失。

c）以桥梁形式跨越河流，由于跨越点位于两河交汇点上游，故桥梁规模大。

d）路线距离河道略近，临河路堤防护工程量较大。

e）A0方案与多条110 kV高压输电线路存在交叉关系，塔架拆移量大。

2.2 优化思路

a）综合考虑平纵横设计，多结合实际边坡坡率、合理的路基断面形式来验证线位的合理性、经济性，避免估计、不确定而舍去合理的路线方案。优化工可线位，适当占用山坡旱地，减少高填深挖、高边坡段落，并减少借方量。

b）考虑受铁路隧道与铁路车站站位制约，跨越铁路位置可选余地不大，以服从主线走向为主，主线以跨越铁路为主要控制因素选择合理上跨位置。

c）在跨越河流处，尽量选择漫滩较窄、河岸稳定的有利位置，以减小桥梁规模。

d）沿河线位可以走高线，消除河水对路基侵蚀影响。尽量避开陡坡路段，把路基横向填挖问题转变为纵向填挖问题。

A0方案优化后形成C线方案（见图2）。

2.3 在C方案的基础上继续优化，形成A方案

为消除上跨铁路隧道存在的风险，另外经过现场踏勘、调查设备，结合路线前后接线要求，认为在铁路车站咽喉与铁路隧道之间的路堑段跨越铁路更为有利，体现为以下几点。

a）铁路专用线在车站与铁路正线接轨，路线在车站咽喉跨越铁路，较工可方案，在跨越次数上由2次减少为1次。

b）铁路在该处为路堑，边坡高度约12 m，站场信号、通讯等铁路设备全部位于路堑内，以桥梁形式上跨铁路路堑，可减小设备迁改工作量，减小施工风险。

c）结合前后地形情况，路线在上跨铁路处可采用直线线形，较工可方案曲线线形，在道路运营阶段提高了道路行车安全性，从而减小对铁路安全影响。

d）路线在跨越铁路后，向南沿山坡布设，可减少挖石方数量。

选择车站北咽喉作为跨越点，重新布设了1条路线方案（见图1）。

A线、C线平面及纵断面图如图1、图2所示。

2.4 A线方案与C线方案详细比较

2.4.1 建设条件比较

A线和C线方案相比，平面位置相距不远，地形情况及地质情况比较接近，但A线方案填挖方较小，受水利设施、道路干扰较少，施工条件稍好。

图1 A线平面布置及纵断面布置图

图2 C线平面布置及纵断面图

2.4.2 技术指标比较

A线平面指标较高，路线顺直，路线长度比C线长6.009 m。C线方案主要由曲线路段构成，直线较短，最大纵坡比A线大0.3%。综合来看，两方案技术指标相差不大，但A线由于纵面起伏小，平纵配合恰当，其指标的连续性、均衡性较好。

2.4.3 行车安全、通行能力、服务水平分析比较

从指标分析来看，A线比C线方案平面指标较好，C线在上跨铁路处存在一反向纵坡。因此，就行车安全性、通行能力及服务水平而言，A线指标较好。

2.4.4 公路用地、占用农田及拆迁情况比较

两方案在平面位置处相离不远，C线较A线方案拆迁林地稍多，多拆除一处高压线塔，并且总占地面积较大。

2.4.5 对环境影响评价和比较

A线与C线两方案相比较而言，平面线位偏移较少，填挖高度基本相当，但C线占地面积略多，拆迁树木数量稍大，对自然生态环境和水土流失程度略大于A线。

A线平面线位距离居民居住区边缘较近，虽然经济拆迁少于C线，但施工及运营期间对沿线居民生活环境会有一定干扰，并造成长期影响，对人文环境影响较大。

2.4.6 工程建设规模、造价、运营效益比较

A线与C线计价土石方、路基工程、涵洞通道工程量基本相当，但C线桥梁数量较大，大桥数量较A线长120 m，分离式立交稍长20 m，工程造价比A线多4 804.8万元。

两方案平纵指标各有优缺点，虽然A线比C线长6.009 m，但是C线纵面最大纵坡较A线略大。结合对行车安全、通行能力的分析比较，两方案运行效益相当。

2.4.7 路网结构、社会、经济效益比较

本设计路段长度较短，两方案对路网结构影响一致，社会经济效益相当。

综上所述，A、C线各有优缺点，A线桥梁长度短，工程造价稍低，结合地质因素的影响程度、路基桥梁等方案的详细设计、总造价情况，设计推荐A线方案，C线作为比较线。

3 结语

高等级公路选线是一个系统复杂的工作，要求在项目实施前进行大量的调查研究，实地勘察与图上作业相结合，不断优化方案，本文结合工程实践，对影响公路线位的因素做了具体分析，并提出解决措施，对类似工程项目有一定指导意义。