老挝磨丁至会晒高速公路穿越BMT煤矿段路线方案比选

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老挝磨丁至会晒高速公路穿越BMT煤矿段路线方案比选

杨楠,杨思怀,林源,谢波

(云南省交通规划设计研究院有限公司  昆明  650000)

摘  要:老挝磨丁至会晒高速公路(以下简称“本项目”)位于老挝琅南塔省、波乔省境内,是亚洲公路网AH3的重要组成路段,项目建成后实现老、中、泰三国的高效互联互通,是中国—中南半岛国际经济走廊西线运输大动脉的重要组成路段,项目路网地位极其重要。本文主要针对本项目路线穿越BMT煤矿段存在的复杂情况,进行了路线方案的深入比选研究。在方案比选研究过程中综合考虑了地形地质、工程经济性、道路安全性等多种因素,经过综合比选论证后,最终确定项目穿越BMT煤矿段的路线方案。

    关键词:老挝磨丁至会晒高速;BMT煤矿;路线方案比选

1、引言

本项目施工图阶段的路线方案比选主要针对项目的重点、难点路段。老挝磨会项目多为山地,且多被森林覆盖,有“印度支那屋脊”之称,属中切割中山、浅切割中低山和低山丘陵地貌,各地貌单元相互穿插,构成了线路复杂的地貌类型,项目区域内地表水极为丰富,水系分布呈树枝状,溪沟水流源短、量小,各河流流量变化较大,河流洪、枯期流量相差1~2个数量级,对选线有较大影响。同时沿线经过了较多的城镇村庄,地方风俗丰富多样,施工图阶段在重要路段的路线方案比选过程中,充分结合现场调查及详勘成果,统筹土地资源分布,城镇规划、地方习俗、工程经济等因素,结合进行综合分析比选论证后,确定路线推荐方案。

2、项目概况

老挝磨丁至会晒高速公路(以下简称“本项目”)位于老挝琅南塔省、波乔省境内。项目起点位于老挝磨丁口岸。项目止点位于老挝会晒口岸。项目主线全长180.985km,采用路基宽21m,双向四车道高速公路标准,设计速度80km/h。

项目区域内多为山地,且多被森林覆盖,有“印度支那屋脊”之称,属中切割中山、浅切割中低山和低山丘陵地貌,各地貌单元相互穿插,构成了线路复杂的地貌类型,项目区域内地表水极为丰富,水系分布呈树枝状,溪沟水流源短、量小,各河流流量变化较大,河流洪、枯期流量相差1~2个数量级;沿线自然资源丰富,民族、地方习俗多种多样。

3、路线穿越BMT煤矿初步方案拟定

1)工程方案初步设计线位(图中紫线):

项目在工程方案初步设计阶段,结合地质初勘勘测成果,发现工可路线(图中黄线)穿越了BMT煤矿(煤矿公司名称)3号规划开采区,随即对线位进行了优化,优化为紫色的工程方案施工图线位,沿煤矿探矿区边缘布线,避让煤矿开采矿坑。

 

2)调整后施工图设计线位(图中红线):

在施工图外业勘测阶段,结合详勘成果发现且处于上第三系盆地和白垩系地层交接处,地质构造复杂,后期施工困难,且易产生地质灾害,随即对线位进行了优化调整,优化为红色的施工图K线,该线位靠近AH3公路,避让了煤矿所有开采区域,该方案工程规模小,地质构造简单。并且,后期考虑采矿运输、村民耕种,路线设置了多处通道和桥梁。

3)与当地相关部门沟通:

经过相关会议会议讨论及现场踏勘,目前的推荐K线虽不在开采规划范围内,但依然压覆矿产,该公司计划开采3号矿坑时,将从1号矿坑靠近AH3公路的位置开始,将老路挖断,向3号矿坑区域开挖(如上图白色箭头所示),如我们路线按照目前方案建设,会影响煤矿的开采;若路线依然采取此方案建设,需对整个煤矿进行赔偿。且路线若采用目前方案,正在开采的1号矿坑因存在采空区距离路线较近的缘故,亦有可能对路基产生影响。

4、路线方案初步比选

结合会议讨论结果,针对K94+500~K103+560穿越煤矿区域段进行路线方案优化,进一步拟定了下图所示的A、B、C、D四个比较方案。

 

A线(图中蓝线):

A线方案,如上图蓝线标识方案,该方案桥隧比最高,有2个隧道(长隧道1194m、中隧道648m),但该方案平面指标最高、距离探矿区边界最远,距探矿区边缘最近距离75m ,采取此方案,后期运营安全性、行车舒适性会更好,且完全避让煤矿探矿区域。

B线(图中紫线):

B线方案,如上图紫线标识方案,该方案在A方案的基础上,通过减小平面半径进行展线,通过桥换隧的方式,将第一个长隧道减短为475m连供短隧道,减少了隧道工程,该方案平面指标较A线低,采取此方案,投资会较A线有所减少,且完全避让了煤矿探矿区域,距探矿区边缘最小距离75m。

C线方案(图中绿线):

C线方案,如上图绿线标识方案,该方案在B方案的基础上,通过减小平面半径进行展线,通过桥换隧的方式,取消了第一个隧道,采用深挖方及桥梁通过,减少了隧道工程,该方案平面指标较B线低,且较K线绕长最多(绕长368m),采取此方案,投资会较B线有所减少,虽该方案完全避让了煤矿探矿区域,但距离探矿边界较近,距探矿区边缘最距离小65m,桥墩还处于坝区,3号煤矿开挖可能对路线造成一定影响。

D线方案(图中黑线):

D线方案,如上图黑线标识方案,该方案在原初设线位基础上进行了优化,为沿坝区山脚展线的方案,该方案桥隧比最低,仅有1座480m连拱隧道,工程规模最小;采取此方案,投资最少,该方案虽完全避让了3个采矿区域,距3号矿坑边缘最小距离90m,但路线依然位于BMT公司的探矿区域内,依然存在赔偿BMT公司的问题,且距离3号煤矿开挖区较近,结合目前AH3公路的病害情况,后期开采可能对路线造成一定影响。

方案主要工程规模数量对比表

项目

单位

K线

A线

B线

C线

D线

路线总长

公里

9.06

9.03

9.06

9.27

9.00

平曲线最小半径

m/处

720/1

1100/2

750/1

720/2

725/1

最大纵坡

%

2.9/1

2.8/1

2.2/1

1.9/1

2.5/1

隧道(整幅)

米/座

0

1842/2

1090/2

640/1

480/1

桥梁(整幅)

米/座

2732/11

3402/12

4150/16

4745/16

3775/9

桥隧比

%

30.2

58.1

57.8

58.1

47.3

综上,可看出,D线方案,隧道最少,桥隧比最低,里程最短,投资最少;但是依然存在赔偿BMT公司的问题,且后期3号煤矿区开挖会对路线造成影响,不推荐采用。C线方案,桥隧比与A、B方案基本相同,因采取桥换隧的方案,隧道最短,投资比A、B方案低,但线形指标较低,且距离采矿边界较近,后期3号开采区开采亦会对路线造成影响,不推荐采用。目前,将对A、B两方案进行更细一步的对比,择优推荐。

5、路线方案详细比选

(1)A、B线地质比选:

 

A方案完全脱离了上第三系盆地,地层为侏罗系泥岩、白垩系泥质砂岩,A方案地层岩性简单,构造简单。B方案位于上第三系盆地边缘,地层多为第三系弱胶结泥质砂岩、粘土岩、弱胶结卵石土、坡积碎石土层,下部可能压覆煤层,开挖边坡多顺层,地下水丰富,易形成顺层滑坡。B方案与A方案比较,岩性复杂、构造复杂,地下水丰富,局部可能压覆煤层,挖方段易发生顺层、膨胀土、煤系地层等滑坡。

(2)A、B线工程规模比选:

项目

单位

K线

A线

B线

K线-A线

K线-B线

A线-B线

起讫里程

K94+500~K103+560

AK94+500~AK103+530

BK94+500~BK103+556.118

--

--

--

路线总长

公里

9.06

9.03

9.06

+0.03

--

-0.03

平曲线最小半径

m/处

720/1

1100/2

750/1

--

--

--

最大纵坡

%

2.9/1

2.8/1

2.2/1

--

--

--

土石方

千m³

2595.85

3232.49

3053.13

-636.64

-457.28

+179.36

路基防护工程

千m³

257.33

181.89

159.06

+75.44

+98.27

+22.83

路面

千㎡

122

72.03

74.09

+49.98

+47.91

-2.07

挡土墙

千m³

63.56

31.79

18.47

+31.78

+45.09

+13.32

隧道

米/座

0

1842/2

1090/2

-1842/-2

-1090/-2

+752/0

桥梁

米/座

2732/11

3402/12

4150/16

-670/-1

-1418/-5

-748/-4

建安费

亿元

6.1

9.1

8.9

-3

-2.8

+0.2

(3)结论:

综上,K线方案造价为6.1亿元,A线方案造价为9.1亿元,B线方案造价8.9亿元;K线工程造价为最优方案,但采取K线方案,需要赔偿BMT未开采的2、3号矿坑煤矿9.65亿元(预估),且占用煤矿资源,影响能源利用,对沿线地方发展不利,因此,不推荐K方案;A线方案虽造价比B线方案高0.2亿,但A线方案线形指标高,里程短,地质构造情况较为简单,施工方便;B线方案地质复杂,不良地质较多,连拱隧道施工难度大,后期养护费用高;从远期运营、行车舒适安全性等各方面考虑,推荐采用A方案为推荐方案。

6、 结语

本项目路线因路网布设缘故,需沿BMT煤矿探矿区域附近布设。在路线布设过程中灵活运用技术指标,征询沿线相关部门意见,最大限度避让煤矿区域,降低对沿线村庄的影响,兼顾工程安全性及经济性、以及当地发展。经综合方案详细比选后,确定施工图设计推荐路线方案,尽量减少各方面的影响,同时也提高了工程安全性。

参考文献

[1] 杨思怀,澜沧至孟连高速公路起点段路线方案比选[J].中国建设信息化,2022年第27卷3月第5期.

[2] JTG D20—2017,公路路线设计规范[S].