平原微丘區高速公路總體和路線設計

中交第一公路勘察設計研究院有限公司，陜西 西安 710075

1 工程概況

青蘭高速萊蕪至泰安段改擴建工程位于濟南市萊蕪區和泰安市，全線共設置大橋1792.00m/7座，中橋166.04m/2座，小橋95.00m/5座，分離式立交15511.24m/16座；通道2343.36m/36座，天橋872.00m/8座，互通區主線橋8074.20m/20座，涵洞15道。設互通立交8座，其中樞紐互通3座；服務區2處（擴建泰山服務區，新增萊蕪西服務區）、養護工區1處、應急中心1處、監控通信分中心1處（與鋼城西互通合并設置）、收費站5處（新建3處，改建2處）。

2 項目特點

（1）區域路網密集，注重道路銜接方案設計。青蘭高速泰安至聊城段項目通過區域內路網密集，分布有眾多的國道、省道、縣鄉道路。

（2）沿線土地資源珍貴，應注重節約土地資源。該項目區為平原微丘區，區內土地資源多為耕地。

（3）路線跨多處河道，環境保護要求較高。該項目先后跨越牟汶河、贏汶河等河流，對環境保護設計要求高。

（4）項目沿線控制因素多、協調工作量大。該項目沿線區域分布有高壓線、電廠鐵路、瓦日鐵路、軍用光纜、電纜，還有糧食功能區、飲用水庫等區域，且路線先后跨越大汶河水系多條河流，并與多處國省道及縣、鄉道路，規劃道路相交叉。

3 項目重難點

（1）泰安至新泰高速公路原為京滬高速通道的一部分，施工期間保持雙向四車道通行，交通組織復雜、難度大。

（2）泰新高速建成時間較早，經過20多年的發展，目前這些交叉道路部分已建至青蘭高速邊緣，部分成為斷頭路，部分凈空凈寬不滿足規劃要求。該項目改擴建設計需要解決既能合理控制工程造價，又能有效解決地方需求的問題。

（3）原泰新高速設計為了保證通道的通行凈空，許多通道采用了降低通道底高程的方法，忽視了雨季雨水的影響。該項目沿線下挖型通道積水現象普遍。

（4）跨河構造物原設計洪水位計算參數取值與現有規范、標準相差較大，防洪等級已不滿足要求，需結合最新防洪評價報告對既有構造物進行升級改造。因此，要依據現行規范提出合理的拼接方案，節約工程投資[1]。

（5）既有橋梁基本為簡支結構橋面連續，行車舒適性較差，現若采用連續結構與舊橋拼接，上部結構變形差異大，結構次內力增加，橋梁拼接方案需進行專題研究。

（6）項目沿線所經城鎮經濟發達，交通量增加迅速，在大交通量的高速公路上采用常規人工測量或車載雷達測量均很難操作[2]。

4 瓦日鐵路～角峪鎮段設計方案比選

（1）路線總體走向：從路線總體走向上分析，B1線方案路線最短，B、B2線方案路線次之，K線均長于各比較線。

（2）路線指標：平、縱面指標各線位基本相當，B、B1線指標相對較好。

（3）對地方的影響及土地占用情況：①K、B線位于川泰Ⅰ、Ⅱ線南側，對遠期角峪鎮向南發展不產生制約作用；B1、B2線位于川泰Ⅰ、Ⅱ線北側，對遠期角峪鎮向南發展具有一定的制約作用。②B線離角峪水庫較近，已進入水庫涵養區（水源二級保護區），對水庫產生一定影響；K、B1、B2線離水庫較遠，對水庫不產生影響。③各方案土地占用情況基本相同。

（4）對周邊礦區的影響：K線、B線和B1線穿越柴莊探礦區，未侵占角峪鐵礦；B2線穿越柴莊探礦區，未侵占角峪鐵礦。

（5）角峪互通布設條件：K、B線位于川泰Ⅰ、Ⅱ線南側，離高壓線距離約420m；B1、B2線位于川泰Ⅰ、Ⅱ線北側，離高壓線距離約180m。K、B線互通布設條件優于B1、B2線。

（6）工程規模：B、B1線橋梁規模較大；K、B2線沿線主要為平原區，橋梁規模較小。

經綜合分析，K、B2線方案路線長度均較B、B1線方案長，但跨瓦日鐵路橋梁規模較小，且沿途均為平原地區，填挖方量較少，整體工程規模較小；B1、B2線位于川泰Ⅰ、Ⅱ線北側，離角峪鎮較近，拆遷民房、畜舍量較大，同時影響角峪鎮今后往南發展。綜合各方面因素，該段落推薦K線方案。

5 高莊光伏段設計方案比選

（1）路線總體走向：J線從高莊光伏中間穿過，N2、K線分別從高莊光伏南、北側繞行。J線方案順直、路線最短，K線方案路線次之，N2線最長。L線從白云石加工廠北側繞行，需增加一段平曲線，較K線稍長，順捷性較K線差。

（2）路線指標：K線方案平曲線最小半徑為2600m，最大縱坡為3.0%；J線方案平曲線最小半徑為2500m，最大縱坡為2.908%；N2線方案平曲線最小半徑為2200m，最大縱坡為3.0%；L線方案平曲線最小半徑為2200m（3處），最大縱坡為2.5%。K、J線指標相對較好。

（3）對高莊光伏的影響及土地占用情況、政策處理：K、N2線分別從高莊光伏北側、南側繞行，對高莊光伏不產生影響；J線從高莊光伏中間穿過，拆遷長度約為1.5km。L線從白云石加工廠北側繞行，該段路線靠北側村莊較近，對羊莊村需進行少量拆遷，對東五斗村拆遷較多。K、N2、J線分別從高莊光伏所在山體北側、南側、中間通過，沿線基本為山地地形，占用耕地較少；L線位于平原段，離沿線北側村莊較近，占用村莊耕地較多。

（4）對沿線高壓線的影響：K線K10～K11段與220kV萊方線局部重疊，對沿線高壓線影響有限，與蓮牛線線位基本不產生沖突；L、J線對沿線高壓線無影響；N2線與110kV蓮牛線（規劃）存在交叉交角過小的情況。

（5）工程規模：K、N2線分別從高莊光伏北側、南側繞行，K線沿線地形平坦，橋涵規模較少；N2線在N2K9～N2K10經過山區，最大挖深為45m，之后線形沿南側山腳敷設，路線整體起伏較大，填挖方量、橋涵規模較大。

經綜合分析，高莊光伏廠不同意J線方案；N2方案沿南側山體布線，路線起伏較大，深路塹、高填方路段較多，邊坡防護等工程規模將大幅增加；L方案雖然避開南側山地，降低了原地面高，能夠減少填挖方工程量、降低工程規模，但路線靠北側村莊較近，政策處理及占用耕地較多；由于此段K線所處山地較平緩，因此下一步可以通過抬高縱斷面進行優化設計，減少土方工程量。經與220kV蓮牛線建設單位對接，K線方案與蓮牛線線位不產生沖突，對220kV萊方線（已建）影響有限。綜合各方面因素，此段落推薦K線方案。

6 西紅埠嶺村～石棚村段設計方案比選

（1）路線總體走向：K線從已開挖孟山子山中間穿過；M線從孟山子山北側繞行，路線長度基本一致；C線為避繞尾礦庫壩及高挖方地形，線形扭曲，順捷性差。

（2）路線指標：K線方案平曲線最小半徑為2200m，最大縱坡為2.6%；M線方案平曲線最小半徑為2200m，最大縱坡為2.4%。平、縱面指標兩線位相差不多，M線從孟山子山北側繞行，縱斷面較平緩。C線方案平曲線最小半徑為1000m，最大縱坡為2.3%，平面線形指標低。

（3）對萊蕪電廠尾礦庫的影響：K線從孟山子山穿過，位于萊蕪電廠尾礦庫北側，路線已滿足萊蕪電廠要求（開挖距離為主壩壩腳120m、副壩壩腳50m）；M線從孟山子山北側繞行，已經避開了萊蕪電廠尾礦庫，對尾礦庫不產生影響。

（4）對地方的影響及土地占用情況：K線與萊蕪南外環路的最小距離約525m，對其南側地塊開發影響較小，遠期對萊蕪往南發展影響較小，路線沿途基本避開各主要村莊，僅在吊鼓山村南側有局部拆遷；M線距離萊蕪市南外環路較近，對南外環路南側地塊開發影響較大，遠期對萊蕪市往南發展影響較大，路線橫穿吊鼓山居民樓，需拆遷商品房約5幢，同時橫穿南十里河村，需拆遷的民房較多，政策處理工作量較大；C線位于山區段，對附近村莊不產生影響。

（5）工程規模：K線需從孟山子山穿過，路線起伏較大，填挖方量、橋梁規模較大；M線從孟山子山北側繞行，路線較平坦，填挖方量、橋梁規模較小。

經綜合分析，M線離萊蕪市南外環路較近，對萊蕪市往南發展影響較大，同時需拆遷商品房約5幢、南十里河村大量民房，政策處理難度大；C線采用平面繞行方案，進一步遠離了尾礦庫，降低了最大填挖高度，減少了土方工程量，但受限于地形條件，平面上設置了R=1000m、R=1500m平曲線兩處，不能滿足中分帶停車視距210m的要求，且線形扭曲，對行車安全非常不利。綜合各方面因素，該段落推薦K線方案。

7 結束語

總體設計和路線設計是高速公路勘察設計的基礎。在路線定線時，要立足實際，以科學的設計思想與設計原則為指導，協調高速公路勘察設計。科學完善的高速公路總體設計和路線設計方案能夠有效保證后續施工的順利開展，提高高速公路建設質量，降低施工成本。