高平市米山至河西鄉(xiāng)村道路改造工程方案研究

馬 濤

（山西省交通規(guī)劃勘察設計院，山西 太原 030006）

1 工程概況

隨著高速公路網(wǎng)及國省干線公路網(wǎng)的擴展，高速公路、國省干線公路規(guī)模效益的發(fā)揮，有賴于農(nóng)村公路協(xié)調配置形成有機的整體。農(nóng)村公路不僅是干線公路集疏運的基礎網(wǎng)絡，也是其他運輸方式集疏運的基礎網(wǎng)絡，是便捷、通暢、高效、安全的交通運輸體系的重要組成部分。公路交通大循環(huán)圈的構建使全市路網(wǎng)分布更加科學合理，本項目是高平市總體規(guī)劃中構建公路交通大循環(huán)圈八個項目的其中之一，是逐步實現(xiàn)高平市總體規(guī)劃，完善高平市道路網(wǎng)骨架的重要舉措。

本項目建設對于改善區(qū)域路網(wǎng)結構、推進城鄉(xiāng)一體化建設、促進高平市的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。本項目起點接S331，終點接G207，跨越米山、河西兩鎮(zhèn)。其實施可以溝通現(xiàn)有國省道，改善項目區(qū)出行條件和交通環(huán)境，加強村鎮(zhèn)與市區(qū)的聯(lián)系，有利于貨物流通，發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，開發(fā)多種經(jīng)營，給沿線居民的生產(chǎn)、生活帶來極大的便利，大大促進地方特色經(jīng)濟的發(fā)展，為高平市人民早日過上富裕的生活奠定基礎。

2 項目區(qū)地形、地貌

擬建項目位于山西省東部山區(qū)澤州盆地北端的高平市境內。地勢總體向南部傾斜。地形較為平坦，地形最高點為東部山梁，標高為997.7m，地形最低點位于終點附近的丹河東岸，標高為807.9m，區(qū)內最大相對高差為189.8m。本項目區(qū)共有三大地貌單元。

（1）黃土丘陵區(qū)。地形起伏相對較小，地表沖溝不發(fā)育，約2~3條/km，地表自然坡度較為平緩。微地貌以黃土梁和黃土沖溝為主，局部發(fā)育有黃土臺地。沖溝形態(tài)以U型為主。地表覆蓋物以第四系黃土為主，溝心有少量Q4沖積相黃土堆積，項目中段附近有基巖出露。天然植被較少，以農(nóng)作物和綠化林地為主。中部山梁有少量灌木分布。

（2）構造剝蝕低山區(qū)。主要位于項目區(qū)中部，地形起伏一般，地表沖溝不發(fā)育，多呈V字型，地表自然坡率較小。地表覆蓋0.5~15m厚的黃土，項目中段沖溝偶爾可見基巖出露，溝心有少量Q4沖洪積相堆積物。地表植被多為灌木。

（3）河谷地貌。起點位于東倉河的一級階地，項目終點附近，路線位于丹河東岸一級階地，地形平坦、地勢開闊，沖溝不發(fā)育。微地貌有河床、河漫灘，以及一級階地。地表多為農(nóng)田，地層為巨厚沖積黃土。

3 工程地質

3.1 地層巖性

區(qū)域地層總體走向北偏東，傾向北偏西，由老至新依次出露有二疊系等，第四系松散沉積物廣泛覆蓋于各時代地層之上，詳見區(qū)域地質圖。由老至新，出露的地層主要包括以下方面。

（1）二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）

二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）由灰色、灰白色砂巖、灰黑色泥巖及煤層組成，厚度為30～80m，下部的3#煤厚度大且分布廣。主要露頭出現(xiàn)在路線起點段兩側的山間沖溝。

（2）二疊系中統(tǒng)下石盒子組（P2x）

二疊系中統(tǒng)下石盒子組（P2x）由黃褐色、灰綠色砂巖夾泥巖組成，上部夾錳鐵礦層，下部偶夾薄煤層。主要露頭出現(xiàn)在路線起點段兩側的山間沖溝。

（3）第四系中更新統(tǒng)離石組（Q2l）

中更新統(tǒng)離石組（Q2l）黃土，在切割較深的沖溝可見露頭，局部直接覆蓋于地表，下伏基巖地層呈角度不整合接觸。巖性為淺黃色至淺紅色亞黏土和含風化巖屑的砂層及黃土，厚0～11.3m。土質較為堅硬，一般含水量較小。主要分布在項目區(qū)的后半段。

（4）第四系上更新統(tǒng)馬蘭組（Q3m）

上更新統(tǒng)（Q3）黃土，廣泛分布于地表，下伏基巖地層呈角度不整合接觸。為淺黃色至淺紅色亞黏土和含風化巖屑的砂層及黃土，厚0～15.5m。土質較為疏松，一般含水量較小，局部出現(xiàn)I級自重濕陷性。全線均有分布。

（5）第四系全新統(tǒng)（Q4）

第四系全新統(tǒng)（Q4）地層，廣泛分布于沿線各河道附近及沖溝溝底，以淺黃色層亞黏土為主，呈層狀、窩狀松散堆積。除了河床附近，一般厚度不大。

3.2 地質構造

區(qū)域構造位于沁水塊坳（Ⅲ級），沽尚—武鄉(xiāng)—陽城北北東向褶帶（Ⅳ級）東南緣，晉獲褶斷帶西側。主要由一系列不同級別的平緩褶皺組成，其中背、向斜以北偏東走向為主，并伴隨斷層的出現(xiàn)。

4 方案設計

方案設計如圖1所示。

圖1 線路方案圖

4.1 A線方案

A線方案起點位于高平市米山鎮(zhèn)東北方向約400m處，順接S331坪曲線，之后路線沿米山鎮(zhèn)外側布線，在米山鎮(zhèn)南路折向南，接鄉(xiāng)道坪曲線—孝義公路，路線繼續(xù)向南沿鄉(xiāng)道坪曲線—孝義公路布線約1.6km，經(jīng)三王村西，在北莊村西折向西南方向，經(jīng)祁寨村北，上跨長晉高速公路，過官莊村南后，繼續(xù)向西南方向展線，到達本項目終點G207（河西鎮(zhèn)仙井村北約500m）處，與河西至南城鄉(xiāng)村道路改造工程起點相接，路線全長6.652km，其中米山鎮(zhèn)境內5.13km，河西鎮(zhèn)境內1.52km。

A線在AK2+000至AK3+600約1.6km的范圍內沿鄉(xiāng)道坪曲線—孝義公路展線，但鄉(xiāng)道坪曲線—孝義公路現(xiàn)有平縱指標、路面結構等均不符合二級路標準，本方案只利用其建設用地。

主要控制點：米山鎮(zhèn)、米山高新技術工業(yè)園區(qū)、三王村、祁寨、官莊、河西現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)。

4.2 B線方案

B線方案起點與A線起點位置相同，位于高平市米山鎮(zhèn)東北方向約400m處，與S331坪曲線以平交相接。路線在1km后向南跨越東倉河后，又折向西南沿山坡布線，在三王村西北與A線銜接。對應A線AK0+000至AK3+300段。

主要控制點：米山鎮(zhèn)、三王村。

4.3 C線方案

C線方案為局部比較方案，起點接A線AK3+800，路線在北莊村西折向西南方向，穿祁寨村而過，上跨長晉高速公路，過官莊村南后，繼續(xù)向西南方向展線，在仙井村南與A線相接。對應A線AK3+800至AK6+400段。

主要控制點：祁寨、官莊。

5 方案比選

A線與B線為起點相同而終點不同的方案，A線與C線為局部比較方案，其主要比較因素是建成后區(qū)域路網(wǎng)布局不同，從而影響區(qū)域交通量，并且項目的便利性也有很大區(qū)別。

由于C線與A線相比并無明顯優(yōu)勢，比較意義不大，故只對A、B線進行定量比較，對C線進行定性比較。

B線的優(yōu)點是沿山坡布線，給米山鎮(zhèn)和工業(yè)園區(qū)的發(fā)展預留了更多的空間。B線的缺點是工程量相對較大。在A、B線跨越相同范圍段內，B線路線長度為3.122km，比A線縮短0.178km，但路線平縱線形指標低；排水、防護工程相對較多；土石方量為68 590m3，比A線多42 928m3；用地為94.5畝，比A線多1.5畝；估算總金額為2 722.839 3萬元，比A線高出178.650 7萬元。

在A、B線跨越相同范圍段內，A線段優(yōu)點是路線平縱線形指標高；估算總金額為2 544.188 6萬元，比B線少178.650 7萬元；相對B線，A線段路線充分利用鄉(xiāng)道坪曲線—孝義公路，節(jié)省了用地，工程量相對較小。A線段路線長度為3.300km，比B線長0.178km，但排水、防護等工程量都較小；土石方量較小，用地較少。

C線段的優(yōu)點是平面線形指標高，行車更流暢，缺點是路線從祁寨村穿過，拆遷量大，對沿線居民生產(chǎn)生活影響較大，另與長晉高速公路相交時，交叉角度較小，橋梁的施工難度較大，工程量大，造價高，高速公路上的行駛車輛視覺效果差。

綜合高平市政府意見、高平市城市總體規(guī)劃、各項經(jīng)濟技術指標等因素考慮，本項目推薦A線方案，路基寬度12m。

6 推薦方案規(guī)模、標準及主要經(jīng)濟技術指標

路線全長6.652km，采用雙向雙車道二級公路標準，設計速度為60km/h，路基寬度為12m，主要工程規(guī)模平面交叉10處；路基土方為96 231m3；排水工程為3 344m3；瀝青混凝土路面75 018m2。主要構造物有3~13m裝配式預應力混凝土簡支空心板橋2座、上跨長晉高速公路3~30m裝配式預應力混凝土連續(xù)箱梁分離立交1處、涵洞5道。

7 結語

路線方案設計是路線設計中最根本的問題。方案是否合理，不但直接關系到公路本身的工程投資和運輸效率，更重要的是影響到路線在公路網(wǎng)中是否起到應有作用，即是否滿足國家的政治、經(jīng)濟、國防的要求和長遠利益。所以路線方案選擇是多種因素綜合考慮、平衡的結果。做好公路路線方案設計時要根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃、周圍地形地物、工程地質及工程造價等因素進行綜合分析，通過深入研究、多方案比選論證，最終確定經(jīng)濟、功能完備的路線方案。通過對高平市米山至河西鄉(xiāng)村道路改造工程的分析和總結，結合地形條件、工程地質及工程造價，對典型路段的排水方案進行比選分析，可供類似工程設計人員參考。

[1]JTG B01—2003，公路工程計算標準[S].

[2]JTG D20—2006，公路路線設計規(guī)范[S].

[3] 張雨化.道路勘察設計[M].北京：人民交通出版社，1997.