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东牧护高速公路隧道综合设计
第二章 方案比选说明
2.1 概述：
拟建的高速公路属于位于陕西省商洛市商州区，路线所经区间山脉沟谷纵横，地势起伏较大。地质情况复杂，区段内岩层主要为强、弱风化白云岩、石灰岩、花岗岩和部分泥岩，并夹有断层，沿线可能有泥石流、滑坡等自然灾害发生，为道路的修筑和后期养护造成一定困难。区段沿途有村庄分布，选线时要考虑对区域经济和拆迁对工程造价的影响。
2.2 选线原则：
公路隧道线路的选择必须结合地形、地质条件对诸多因素综合研究、全面分析，以便选定既节省工程量又利于运营的方案。
2.2.1 线路方向的选定
线路方向的选定要包括：任务书对起讫点的要求，路线必经点、修建意义以及在路网中作用；本线近远期交通量及其客货流等经济资料；本线与邻近铁路、水运、航空等运输方式配合中所承担的任务；本线与国家工况点联系的要求，国防上的要求以及地形图、区域地质、水文、气象、地震等资料加以分析研究。
本区段道路从入口到西沟口，沿途可能经过的村庄有桥沟村、周家后沟、下坪等村庄。在进行路线选定时，既要考虑道路对沿线村庄的经济的促进作用，又要考虑村庄拆迁对工程造价以及工期的影响，要考虑路线对环境的影响。此区段道路途经山区，有较多的野生动植物生存、生长，要考虑其生存环境的影响。还有国防和施工难以程度等因素，所有这些应该综合考虑后再进行线路的选定。
2.2.2 决定线路方向的主要因素：
(1)沿线地形的选择。此区段道路地形起伏较大，山脉高大陡峭，可以选择沿河谷展线到适当隧址后隧道穿越地形障碍。
（2）大型结构物位置的选定，一帮情况下应按照“路随大桥长隧”的原则来对待，高等级公路还要综合考虑整体线形后确定。
（3）通过重要城镇的选定，此段道路就要考虑下坪、桥沟村等几个有较大村落分布地段点后综合选择。
（4）通过工况点的选定，靠村不进村。 （5）运输性质与运量的影响。
（6）地质条件的影响。不良地质条件如滑坡、崩塌、泥石流等对于隧道施工的难易程度以及后期的运营安全均有一定的影响。
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（7）主要技术标准和施工条件的影响。
2.3 隧道位置的选定
确定隧道位置时，首先是对多个路线方案进行比较，确定推荐方案和比较方案，然后根据方案中已获得的资料，在方案线路的基础上详细研究隧道最佳设置的位置。
2.3.1 地形条件
选择越岭隧道位置时，除应进行大面积的方案研究外，还要对可能穿越的垭口，要以不同的坡度，不同的进出口标高和不同的展线方式作出各种越岭隧道方案，进行同等研究。河谷地形由于受地质构造和水流冲刷等影响，往往出现地形和地质均较复杂的情况，特别是在山区河谷地区，往往河流弯曲、沟谷发育、支沟密布，河谷两岸常有对称或不对称的台地和陡峭的山坡，并常伴有崩塌、错落、岩堆、滑坡、泥石流、河岸冲刷等不良地质现象。河谷路线沿河傍山地段，常因地形、地质复杂等原因而采用隧道通过。由于地形、地质复杂，以隧道通过时，有时路线内靠不足，造成不少隧道出现洞壁过薄、偏压、浅埋、洞口深基础明洞工程，水流冲刷危害以及穿越不良地质地段等现象，往往出现路线扭曲，隧道短而多，或桥隧相连，桥梁工程增加，支挡建筑物甚多，而一些坍塌落石的威胁又不能彻底消除。因此条文规定当路线以隧道通过时，路线宜向山侧内移。
2.3.2 地质条件
地质条件对隧道位置的选择往往起决定性的作用。隧道位置应选择在岩性较好、稳定的地层中，将对施工和营运有利，亦可节约投资。对岩性不好的地层、断层破碎带、含水层等工程地质、水文地质极为复杂的严重不良地质地段，应尽量避免穿越，以免增加设计、施工和营运的困难，甚至影响隧道的性能和安全，发生意料不到的病害。若不能绕避而必须通过时，应减短其穿越的长度，采取可靠的工程处理措施，以确保隧道施工及营运的安全。
2.4 线路方案比选
2.4.1 方案比选的要点
(1)线性适当顺应地形； (2)路线段投资低； (3)工程稳定行车安全； (4)养护容易施工不难； (5)行驶舒适景观协调；
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(6)用地节省，经济政治意义重大。
进行方案比选是要参考以上几条原则综合进行。
2.4.2 方案比较及确定最佳方案
该公路能有效解决当地交通问题，加强地区间交流，降低运输成本，节省运输时间，促进经济发展。通过勘察设计已确定出两种方案。如下：
方案一：直线一条隧道方案。在路线起点和终点附近各设一条隧道口，其他线路沿着山区较顺直的山谷展线，整体线性平直。路线全长3920mm，整体线性平顺，直达。为最短路线方案。
方案二：绕线结合桥隧方案。从起点沿着山区沟谷展线，仅在周家后沟到武家院设置一条长360m长的桥梁，两端各设一条隧道，长度分别为2543m、1177m，整体线性很差，圆曲线半径较小。路线全长4080m，桥隧总长所占比例较大，边坡工程巨大。
现在从线性指标、工程数量、施工难度、营运及养护费用、旧路利用、工程病害、隧道功能、环境保护、等方面比较，确定推荐方案。
路线方案比选表
表1-1
项目 交点个数（个） 小于一般最小半径（个） 线性指标 最小半径（米） 平均半径（米） 最大纵坡（%） 路线总长（米） 隧道数（条） 工程数量 隧道总长（米） 桥梁数（座） 桥隧总长所占比例（%） 施工难度 围岩级别 断层数（个） 方案一 - - - - 2% 3920 1 3920 0 80 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 1 方案二 4 0 1357 1376.5 2% 4080 2 3720 2 70 Ⅴ、Ⅵ 3 33
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填挖方 施工进度 弃渣 营运及养护费用 旧路利用 小 中 方便 低 部分 中 快 难 高 部分 环境保护 填挖方量较少，没有大刷大挖，对保持边坡、仰坡较好，洞室通填挖方量较大，有许多高填深挖的过山体的围岩条件较好，对有生路堑路基，对生态环境的破坏大。 态环境的破坏较少。 工程病害 有些路线靠近陡峭的山嘴，可能有泥石流滑坡等隐患。 许多路线靠近陡峭山嘴，易发生泥石流，滑坡等病害。 隧道功能 路线造价较低，但线性指标很差，路线在整体上顺畅、简洁、直达；边坡工程等较多，行车的安全性和线性指标好能提高行车的安全舒适性不好，行车速度很难充分发性和舒适性；降低运输成本和节挥，受气候、自然灾害影响大；能省运输时间，总对周边居民经济很好的促进附近居民的生活方便和带动作用大且造价较低。 经济增长但修建过程中拆迁工程较大。 34
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1.从线性指标来看，方案1的无交点、无圆曲线、最大纵坡较小，是线性指标最好的方案；方案2的交点较大，纵坡较大，半径在大于最小半径。
2.程数量看，方案1是由只有一条隧道，长度最短，长度占总工程数量的80%，工程数量不是太大，是较优方案。相比较而言，边坡工程巨大，曲线较多；
3.从施工难度看，方案1围岩条件最好，填挖方较小且进度较快，弃渣方便，是较优方案；方案3围岩以Ⅴ、Ⅵ级为主，较差，且方案2断层多，弃渣很不方便，工程数量大，故较差。
4．营运及养护费用，方案1较方案2低。
5.旧路利用，方案2几乎没有，方案一有旧路利用。
6. 从环境保护方面来看，方案1较环保，无论是对山体植被的保护还是对野生动物的保护都较好。方案2对山体扰动较大，不利植被保护。
7.对于工程病害，方案2的病害和隐患较多且严重，方案1病害较少，略有隐患。 8.隧道功能，方案1的直达性和快捷性较优，且有军事隐蔽作用，但对区域经济带动作用较小；方案2的区域通达性较好，但由于受到线性指标的限制，行车舒适性和安全性较差，且由于侵入村庄较多，可能有较大的拆迁工程和居民安置工程；
通过以上比较，我们可以看出方案1更为合理，线性顺畅行车舒适，工程造价相对较低，对环境保护较好，有对区域经济有很好的促进作用。综合考虑，本项目的推荐方案为方案1。
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