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【摘 要】勘察设计就是设计者通过创新、比选，得到一条安全、经济、环保的三维曲线，这需要设计者丰富的经验与多次的尝试。而设计本身的魅力正在于此。本文具体探讨了山区高速公路勘察设计的思路，给出了具体的设计方法，并进行了专题性研究，对其他类似工程具有十分重要的意义。
【关键词】山区高速；勘察；设计；方法
0.项目概况
本项目区地处内蒙古锡盟宝格达山，区域地势复杂，地形起伏变化大，地质条件复杂，沿线地势总体呈东南低，向西北渐高的趋势，山地高程多在200m-1800m，相对高差100m-1000m不等，全长约172.651km。全线采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度采用80km/h，路基宽度24.5m。全线桥涵设计汽车荷载等级采用公路—Ⅰ级。其中桥梁总长69640.6m/138座，占全线的40.3%；隧道总长59028.2m/39座，占全线的34.2%。全线工程概算166.768亿元，平均每千米造价9662.1万元。我公司作为该项目的勘察设计总体单位承担了该项目的勘察设计工作。
1.设计思路
1.1动态设计
本项目所经地区地质情况复杂，地形起伏较大，山体坡面陡峻，施工难度很大，布线时要尽可能考虑施工的要求。另外由于项目的复杂性，隧道、桥梁深基础及高边坡等隐蔽或半隐蔽工程在勘察设计阶段很难将地质及水文情况完全摸清，这就需要引入动态设计的概念，加强施工阶段的设计服务，将施工中的动态设计看作整个设计工作的组成部分。
1.2宜分宜合
在勘察设计过程中加强综合地勘工作，重视地质选线，灵活设计，两幅路能合则合，宜分则分，加强高填路堤与桥梁、深路堑与隧道或半明半暗隧道的比较。
1.3全面比较
山区高速公路所处地质、地形条件非常复杂，可行的方案很多，主要通过工程规模、地形、行车安全、交通条件和施工便道、其他工程及设施干扰等几点进行比较。
2.设计方法
2.1地质选线
始终把地质条件作为确定路线方案的第一要素，虽走廊带内地质条件较差，但应尽量将线位选在较好的地段，确保本项目的可实施性并避免因不良地质条件而造成的不必要的浪费。
2.2地形选线
合理利用有利地形，不片面追求高技术指标的路线方案，特别是陡坡坡面路线具体位置的确定，应对平纵横进行综合考虑。
2.3合理确定大型结构物的位置
本项目路线所经地区地形相对高差较大，隧道和特大桥较多，线位确定的同时要从大型构造物位置的合理性、工程的经济性、施工的可行性等方面考虑。实例：主线在跨过高岚河后沿宜兴公路南侧王家沟、舒家院子山坡布设，长度约1200m；山坡左高右低，地势较为开阔，局部坡度稍缓，基本可以满足服务区的布设要求。由于主线设计高较左侧地面高相差较大，右侧又太低，且离高岚河、宜兴路较近，所以兴山服务区采取两侧分布。鉴于地形沿河左高右低，为了服务区能够充分利用地形、匝道利用地形展线及降低挖（填）方高度，避免大填大挖的要求，施工图设计中将主线ZK102+220-ZK104+200采用左右幅错台拉坡，左侧高，右侧低，最大高差8.5m，大大降低了弃方，减少了桥梁长度及边坡高度。
2.4高边坡的控制
本项目山体地形横坡较陡，即使路基中心挖方较小，但足以导致高边坡的出现，且坡面岩体多为顺层，高边坡防护工程大到一定程度要比高架桥工程量大，而且施工困难，且对自然环境破坏较大，所以设计中要尽量避开高边坡。初步设计阶段应进行路基与高架桥方案比较。实例：周家山大桥，该大桥通过滑坡中后部滑动方向20°，长380m，中部宽110m，路线处（中偏后）宽80m。滑坡周界清晰，据调查该滑坡形成于140年前，为一古滑坡，滑坡后缘百年历史的民房完好无损坏，判断滑坡处于稳定状态。因此本阶段将原高路基改为桥梁方案，基础置于下部稳定岩层中，桥梁桩基础应作抗剪设计，坡体上缘视滑坡的稳定性可采用抗滑桩支挡。
2.5考虑施工难易程度
本项目所经地区地形起伏较大，山体坡面陡峻，交通条件差，为减小施工难度，降低工程造价，布线时要尽可能考虑施工的要求。另外山区高速公路挖方较大，弃方较多，平纵面设计时要重视弃土方案及填挖的协调。实例：龙颈寨大桥桥位处路线右侧河沟断面明显缩小，路线适当右移，能有效缩短主桥（连续刚构）长度。为此对本段线位进行了优化。调整后龙颈寨大桥主桥桥位向路线右侧偏移约140m。路线调整后，龙颈寨大桥主桥桥孔组成由原来的2×（65+120+65）m缩短为（65+2×120+65）m，降低了桥梁工程实施难度。线位调整后，天池岭隧道长度明显缩短（缩短320m），降低了工程造价。
2.6考虑气候条件对行车安全的影响
本项目设计第四合同段有长约15km，海拔在1000m-1100m路段，本地区雾雪天气较多，对公路营运及行车安全有影响，路线方案的确定要充分研究本地区气候条件。
3.技术研究
对于山区高速公路，地形地质条件非常复杂，结合不同的情况需要开展相关的专题研究，以此项目为例选择了如下专题。
3.1针对特殊地质增加专题研究
因本高速公路在巴东县辖区内广泛分布着一种三叠系中统巴东组紫红色泥岩，因其含有一定量的伊利石和蒙脱石或伊利石与蒙脱石互层且易发生水—岩相互作用而加速物理风化，因而具有一定膨胀性和崩解性，引发大量的边坡失稳和防护工程变形破坏的病害，常常被称为“易滑地层”。三峡工程库区移民区巴东、巫山、奉节等新城址出现的许多工程地质问题往往与此有关。为解决此类岩石边坡变形破坏灾害与治理难题，深入开展边坡变形破坏机理及处置技术研究是十分必要和毋庸置疑的。
3.2隧道软岩施工支护方法研究
本公路路线区地势复杂，地形起伏变化大。地貌单元为鄂西构造剥蚀侵蚀低中山区。其中，特长隧道最大埋深达1500m，围岩50%多为软弱易流变的粉砂质泥岩、泥质灰岩、页岩等，且含水量丰富。这些深埋特长隧道的合理施工工序、支护参数和支护时机将成为制约隧道施工工期和工程造价的重要影响因素。结合依托工程开展隧道软岩大变形机制及合理支护时机、支护强度和隧道长期稳定性预测的研究，为本工程及类似工程的设计施工提供科学依据，为确保隧道工程的安全、提高工程质量、降低工程造价、加快施工进度提供技术保障。
3.3库岸线再造研究
鉴于拟建的高速公路YK110+600-YK115+000，以及兴山连接线（平邑口至昭君桥全线）沿三峡库区支流香溪河布置，且香溪河河床标高在130m-150m，由于三峡水库水位上升，随着蓄、泄洪而频繁发生的水位涨落以及强降雨构成的复杂动水条件，加上库区特定的气候、环境、地质结构及岩性条件，使得库岸的水文地质条件发生重大改变，公路库区内未治理的崩、滑体的稳定性将会受到严重影响，即使已经治理的崩滑坡体在复杂动水作用下，其长期安全性也受到威胁。因此，势必引发新一轮的库岸再造（塌岸）问题。通过本课题的研究，不仅对于本公路的建设和运营有着直接的技术支持，而且对于三峡库区库岸治理及其他类似工程也有着十分重要的示范意义。
【参考文献】
[1]张现军.山区公路路线线形设计[J].山西建筑，2009，（12）.
[2]宋康林.高等级公路路线设计中的环境保护[J].管理观察，2009，（13）.
【关键词】山区高速；勘察；设计；方法
0.项目概况
本项目区地处内蒙古锡盟宝格达山，区域地势复杂，地形起伏变化大，地质条件复杂，沿线地势总体呈东南低，向西北渐高的趋势，山地高程多在200m-1800m，相对高差100m-1000m不等，全长约172.651km。全线采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度采用80km/h，路基宽度24.5m。全线桥涵设计汽车荷载等级采用公路—Ⅰ级。其中桥梁总长69640.6m/138座，占全线的40.3%；隧道总长59028.2m/39座，占全线的34.2%。全线工程概算166.768亿元，平均每千米造价9662.1万元。我公司作为该项目的勘察设计总体单位承担了该项目的勘察设计工作。
1.设计思路
1.1动态设计
本项目所经地区地质情况复杂，地形起伏较大，山体坡面陡峻，施工难度很大，布线时要尽可能考虑施工的要求。另外由于项目的复杂性，隧道、桥梁深基础及高边坡等隐蔽或半隐蔽工程在勘察设计阶段很难将地质及水文情况完全摸清，这就需要引入动态设计的概念，加强施工阶段的设计服务，将施工中的动态设计看作整个设计工作的组成部分。
1.2宜分宜合
在勘察设计过程中加强综合地勘工作，重视地质选线，灵活设计，两幅路能合则合，宜分则分，加强高填路堤与桥梁、深路堑与隧道或半明半暗隧道的比较。
1.3全面比较
山区高速公路所处地质、地形条件非常复杂，可行的方案很多，主要通过工程规模、地形、行车安全、交通条件和施工便道、其他工程及设施干扰等几点进行比较。
2.设计方法
2.1地质选线
始终把地质条件作为确定路线方案的第一要素，虽走廊带内地质条件较差，但应尽量将线位选在较好的地段，确保本项目的可实施性并避免因不良地质条件而造成的不必要的浪费。
2.2地形选线
合理利用有利地形，不片面追求高技术指标的路线方案，特别是陡坡坡面路线具体位置的确定，应对平纵横进行综合考虑。
2.3合理确定大型结构物的位置
本项目路线所经地区地形相对高差较大，隧道和特大桥较多，线位确定的同时要从大型构造物位置的合理性、工程的经济性、施工的可行性等方面考虑。实例：主线在跨过高岚河后沿宜兴公路南侧王家沟、舒家院子山坡布设，长度约1200m；山坡左高右低，地势较为开阔，局部坡度稍缓，基本可以满足服务区的布设要求。由于主线设计高较左侧地面高相差较大，右侧又太低，且离高岚河、宜兴路较近，所以兴山服务区采取两侧分布。鉴于地形沿河左高右低，为了服务区能够充分利用地形、匝道利用地形展线及降低挖（填）方高度，避免大填大挖的要求，施工图设计中将主线ZK102+220-ZK104+200采用左右幅错台拉坡，左侧高，右侧低，最大高差8.5m，大大降低了弃方，减少了桥梁长度及边坡高度。
2.4高边坡的控制
本项目山体地形横坡较陡，即使路基中心挖方较小，但足以导致高边坡的出现，且坡面岩体多为顺层，高边坡防护工程大到一定程度要比高架桥工程量大，而且施工困难，且对自然环境破坏较大，所以设计中要尽量避开高边坡。初步设计阶段应进行路基与高架桥方案比较。实例：周家山大桥，该大桥通过滑坡中后部滑动方向20°，长380m，中部宽110m，路线处（中偏后）宽80m。滑坡周界清晰，据调查该滑坡形成于140年前，为一古滑坡，滑坡后缘百年历史的民房完好无损坏，判断滑坡处于稳定状态。因此本阶段将原高路基改为桥梁方案，基础置于下部稳定岩层中，桥梁桩基础应作抗剪设计，坡体上缘视滑坡的稳定性可采用抗滑桩支挡。
2.5考虑施工难易程度
本项目所经地区地形起伏较大，山体坡面陡峻，交通条件差，为减小施工难度，降低工程造价，布线时要尽可能考虑施工的要求。另外山区高速公路挖方较大，弃方较多，平纵面设计时要重视弃土方案及填挖的协调。实例：龙颈寨大桥桥位处路线右侧河沟断面明显缩小，路线适当右移，能有效缩短主桥（连续刚构）长度。为此对本段线位进行了优化。调整后龙颈寨大桥主桥桥位向路线右侧偏移约140m。路线调整后，龙颈寨大桥主桥桥孔组成由原来的2×（65+120+65）m缩短为（65+2×120+65）m，降低了桥梁工程实施难度。线位调整后，天池岭隧道长度明显缩短（缩短320m），降低了工程造价。
2.6考虑气候条件对行车安全的影响
本项目设计第四合同段有长约15km，海拔在1000m-1100m路段，本地区雾雪天气较多，对公路营运及行车安全有影响，路线方案的确定要充分研究本地区气候条件。
3.技术研究
对于山区高速公路，地形地质条件非常复杂，结合不同的情况需要开展相关的专题研究，以此项目为例选择了如下专题。
3.1针对特殊地质增加专题研究
因本高速公路在巴东县辖区内广泛分布着一种三叠系中统巴东组紫红色泥岩，因其含有一定量的伊利石和蒙脱石或伊利石与蒙脱石互层且易发生水—岩相互作用而加速物理风化，因而具有一定膨胀性和崩解性，引发大量的边坡失稳和防护工程变形破坏的病害，常常被称为“易滑地层”。三峡工程库区移民区巴东、巫山、奉节等新城址出现的许多工程地质问题往往与此有关。为解决此类岩石边坡变形破坏灾害与治理难题，深入开展边坡变形破坏机理及处置技术研究是十分必要和毋庸置疑的。
3.2隧道软岩施工支护方法研究
本公路路线区地势复杂，地形起伏变化大。地貌单元为鄂西构造剥蚀侵蚀低中山区。其中，特长隧道最大埋深达1500m，围岩50%多为软弱易流变的粉砂质泥岩、泥质灰岩、页岩等，且含水量丰富。这些深埋特长隧道的合理施工工序、支护参数和支护时机将成为制约隧道施工工期和工程造价的重要影响因素。结合依托工程开展隧道软岩大变形机制及合理支护时机、支护强度和隧道长期稳定性预测的研究，为本工程及类似工程的设计施工提供科学依据，为确保隧道工程的安全、提高工程质量、降低工程造价、加快施工进度提供技术保障。
3.3库岸线再造研究
鉴于拟建的高速公路YK110+600-YK115+000，以及兴山连接线（平邑口至昭君桥全线）沿三峡库区支流香溪河布置，且香溪河河床标高在130m-150m，由于三峡水库水位上升，随着蓄、泄洪而频繁发生的水位涨落以及强降雨构成的复杂动水条件，加上库区特定的气候、环境、地质结构及岩性条件，使得库岸的水文地质条件发生重大改变，公路库区内未治理的崩、滑体的稳定性将会受到严重影响，即使已经治理的崩滑坡体在复杂动水作用下，其长期安全性也受到威胁。因此，势必引发新一轮的库岸再造（塌岸）问题。通过本课题的研究，不仅对于本公路的建设和运营有着直接的技术支持，而且对于三峡库区库岸治理及其他类似工程也有着十分重要的示范意义。
【参考文献】
[1]张现军.山区公路路线线形设计[J].山西建筑，2009，（12）.
[2]宋康林.高等级公路路线设计中的环境保护[J].管理观察，2009，（13）.