張虢寧
(中交第一公路勘察設計研究院有限公司, 陜西 西安 710075)
濟青(濟南—青島)中線高速公路西起濟南,東至青島,與青銀(青島—銀川)、青蘭(青島—蘭州)高速公路共同組成濟南與青島間公路運輸的3條快速通道。其不僅是山東省高速公路網“九縱五橫一環七射多連”的規劃之一,也是加快推動山東半島城市群經濟社會發展、促進山東省戰略格局日臻完善的重要“引擎”。其中濰青(濰坊—青島)段西起濰坊市安丘市南濰日(濰坊—日照)高速公路,向東途徑濰坊市峽山區、高密市,止于青島市膠州市膠州灣高速公路(青蘭高速公路),路線里程83.134 km。全線共設置特大橋3座,互通立交12處,服務區1處,養護工區2處,監控分中心1處。
(1) 區域路網密集,注重道路銜接方案設計。該項目所在區域路網密集,分布有G1815濰日高速公路、G20青銀高速公路、G15沈海(沈陽—???高速公路、G22青蘭高速公路、擬建明董(明村—董家口)高速公路、G206、G204、G309、S222、S220、S102、S217及眾多縣鄉道路,設計中應注重與區域路網的銜接方案設計,認真調查落實地方路網規劃。
(2) 路線走廊內能源通道密集。該項目東段位于膠州境內,臨近青島港口,走廊內能源通道密集,分布有魯皖二期成品油、黃濰輸油、山東LNG、泰青威天然氣、黃島油庫輸油管道、500和220 kV高壓電力線等眾多管線及華潤風力發電場,路線布設空間狹小。
(3) 項目區域土地資源珍貴。該項目處于膠東丘陵區、膠萊平原區和魯西北平原交接地帶,全線地勢平坦。路線方案選線時,應盡量避免占用基本農田,對必須占用的地區應采用最短距離穿越,并在滿足最小填土高度的情況下,盡量降低路基填高。
(4) 以填方路基為主,借土難度大。該項目全線基本為填方路基,取土困難。沿線道路密布,構造物布設較多,路基豎向標高較大,土方量較大,設置取土場占地多。應與地方水利規劃相結合,避免過多路基填筑材料遠運外購。
根據該項目在公路網中的功能和作用、交通量預測結果,設計采用行駛速度120 km/h的高速公路標準,路基寬度34.5 m,雙向六車道。主要技術指標見表1。

表1 濟青中線高速公路的主要技術指標
(1) 起點。對工程可行性研究階段擬定的起點方案進行優化調整??紤]遠期西延路線,將起點北移300 m左右,路線從新安泰村南側經過。遠期路線向西穿越濰日高速公路,經白芬子鎮南側、大尖子埠村北向西北方向布線。路線布設空間充裕,線形順捷。
(2) 終點。工程可行性研究階段擬定2種終點方案。方案一位于膠州市九龍街道撇車溝村東南膠州灣高速公路,北距膠州灣高速公路營海立交3.5 km,南距規劃東西大通道立交4.7 km;方案二位于膠州市九龍街道膠州灣高速公路營海立交。方案一與青蘭高速公路基本接近正交,高速公路綜合運營里程較長,存在一定繞行。方案二緊貼省道布設,對于膠州城區規劃影響較小,但路線壓占S102沿線眾多企業,且終點樞紐實施后將廢除既有營?;ネ?,影響較大。綜上,推薦采用方案一。
考慮項目特點、難點、地形地貌、地質、構造物布設條件、地方政府意見、環境影響及對沿線社會經濟影響等因素,挑選12段有比較價值的路段對路線方案進行同深度及定性比選。比較路線方案共14條(B1~B13線和B2-1線方案),路線總長166.488 km,占推薦路線總長的200.29%,其中同深度比較線占路線總長的30.075%。路線方案布設見圖1。

圖1 路線方案布設示意圖
該段路線方案布設主要受在建G206新線、老G206、景芝互通、鹿村北墓群遺址、軍事墓地、垃圾填埋場、動物無害化處理中心及沿線村莊控制。設計K線、B1線2種方案進行比選,其中:K線方案起于金冢子鎮張家莊子村北側,向東經萬家莊村南至小河北南側;B1線方案起于金冢子鎮張家莊子村北側,向東經臨甘泉村舊址南側、萬家莊村南至小河北南側。
K線方案與G206的交角為50°,采用主跨為65 m的橋梁通過;B1線與G206的交角為64°,采用主跨為60 m的橋梁通過。K線上跨位置位于老路段,距離平交口320 m,距離較遠,對平交口通行、通視基本無影響;B1線上跨位置更靠近平交口,橋梁未侵入平交口通視三角區,但橋梁邊線緊貼通視三角區一角,對通行安全存在影響。兩方案的工程規模對比見表2。

表2 K線、B1線工程投資規模比較
K線在路線指標、橋梁工程規模方面不占優勢,但其距離G206平交口較遠,有利于平交口通行安全,且其拆遷規模較小,故推薦K線方案。
該段路線方案布設主要受地方路網布局、墨水河大橋、膠新鐵路、冷庫公司、膠西互通及沿線村莊分布控制。設計K線、B7線2種方案進行比選,其中:K線起于高密市后朱家集村北側,向東經東冢子頭村北,然后依次上跨膠高路、沂膠路,終于天仙屯村南側;B7線起于高密市后朱家集村北側,向東經東冢子頭村東、西馬戈莊村西側后上跨S102,于天仙屯村南側接K線。
(1) 平面指標。K線設置超高段落里程較短,平面指標較高;最大縱坡較小,縱斷面指標較好。
(2) 對沂膠路兩側拆遷的影響。兩方案均規避了植物油公司,但B7線壓占冷庫公司;K線為規避冷庫和植物油公司,路線壓占到2片墓地,經溝通,地方街道辦認可K線方案。
(3) 對墨水河的影響。K線與墨水河河道正交,在河道較窄處設210 m橋梁上跨墨水河;B7線在河道較寬處設置240 m橋梁上跨墨水河,交角較大。從橋梁規模、防洪等方面分析,K線更具優勢。
(4) 對東埠漢墓群的影響。東埠漢墓群遺址為青島市級重點文物保護單位。B7線在遺址最寬處通過,壓占面積26 250 m2,對3處已探明墓葬存在影響;K線向南移動,壓占面積約18 000 m2,比B7線減少32%。經溝通,文物部門同意K線方案。
(5) 與膠新鐵路的交叉條件。K線與鐵路的交叉角度為109°,B7線與鐵路的交叉角度為103°;K線與鐵路交叉處鐵路挖深較大,占地界較寬,為保證橋梁施工不侵入鐵路用地,需更大跨徑。
(6) 膠西互通布設條件。膠西互通主線縱面受膠新鐵路控制。K線相對靠西,互通可向南移動,避開高填路段;B7線互通受輸油管道控制,工程規模較大。K線膠西互通與輸油管道交叉次數少,且相較于B7線可節約出入高速里程0.98 km。
(7) 兩方案的工程規模比較見表3。

表3 K線和B7線方案的工程投資規模比較
K線橋梁規模大,里程長,但拆遷企業較少,對文物遺址影響較少,膠西互通布設條件相對較好,在政策處理方面具有相當優勢,故推薦K線方案。
該段路線方案布設主要受地方路網布局、高壓線、油氣管線、互通及沿線村莊分布控制。路線起于東埠村東側,向東南依次上跨膠新鐵路、S102后終于S217。設計K線、B9線2種方案進行比選,其中K線為路基方案,B9線為橋梁方案。
(1) 平面指標。K線方案需設置超高段落里程較短,平面指標較高,最大縱坡較小。
(2) 構造物。K線橋梁長度1.47 km;B9線方案為全高架,橋梁長度7.2 km。但K線方案縱面受膠新鐵路和現狀地形因素制約無法降低。
(3) 對電力設施的影響。該段路線先后穿越4條220 kV高壓線、2條550 kV高壓線及風電場埋設的35 kV高壓線。K線滿足高壓線凈空要求,但需改移35 kV風機電線;B9線可通過設置保護構造物跨越風機高壓線,但需遷改4條220 kV高壓線路,成本較高,影響較大。
(4) 互通布設條件。B9線膠西互通主線為高架橋,橋梁規模大,可將互通移至東南象限,降低工程規模。但存在收費站距離高壓線較近的問題,強電輻射較大,且與杜村互通凈距進一步縮短至1.4 km,互通功能重疊性強,對主線行車速度和安全存在一定影響。
(5) 地方意見。服務地方經濟發展是高速公路的一項重要功能。膠州市指出其境內高速路網密布,高速公路的封閉切割地塊對地方經濟發展的制約作用較強,對該段采用高架方案的訴求較強烈。
(6) 兩方案的工程規模對比見表4。

表4 K線、B9線的工程投資規模比較
B9線為高架方案,工程投資較高。但從長遠來看,通過一定的經濟代價,可改善高速公路割裂地塊的弊端,有效帶動經濟發展,給城市帶來更大的發展機遇。從全局出發,推薦B9線方案。
該段路線方案布設主要受沈海高速公路、沿線地形控制。路線起于S217東側,向東南依次上跨S217、沈海高速公路、九趙路后終于柏果樹,全長5.200 km。設計K線、B13線2種方案進行比選,其中K線為上跨方案,B13線為下穿方案。
(1) 平面指標。兩方案最小凹曲線半徑和最小坡長選取略有差異。
(2) 工程規模及構造物。K線主線橋梁共4.27 km,B13線橋梁長度2.31 km,互通匝道橋K線比B13線長2.33 km。工程造價K線比B13線高1.8億元。
(3) 對沈海高速公路的影響。該項目設置三里河樞紐互通與沈海高速公路銜接。沈海高速公路路基寬度28 m,路基填高約6 m。K線設置4 270 m特大橋上跨沈海高速公路;B13線對沈海高速公路主線及九趙路進行“路改橋”,在沈海高速公路上設置11×30 m橋梁上跨該項目主線及立交匝道。
(4) 互通立交布設條件。上跨和下穿沈海高速公路對樞紐互通方案的影響較大。K線高程較大,橋梁規模大;B13線互通立交2條半定向匝道由上跨改為下穿,整體橋梁規模比K線有所降低。
(5) 保通方案。K線對沈海高速公路主線基本無影響,可考慮預留沈海高速公路八車道建設條件;B13線需對沈海高速公路實施“路改橋”,為避免工程浪費,擬按八車道橋梁一次實施完成。先實施青島—煙臺、煙臺—青島、濰坊—日照、日照—濰坊4條匝道,并連接右轉匝道與左轉半定向匝道作為沈海高速公路保通車道,然后封閉沈海高速公路主線實施改造。
(6) 地方意見。膠州市認為該項目對其城市割裂作用明顯,采用主線上跨方案,便于溝通主城區與上合示范區,不同意下穿沈海高速公路方案。
B13線雖然橋梁規模較小,工程造價低,但其不滿足膠州市的要求,且對現狀沈海高速公路和地方道路的通行影響較大。綜合考慮,推薦K線方案。
隨著地方經濟的發展及土地政策的日趨完善,平原區高速公路總體設計難度逐步增大。濟南和青島作為山東省的政治中心、經濟中心,沿線經濟發達,人口稠密,控制因素眾多,高速公路選線應從環保、安全、政策、地方意見、可實施性與可持續性等方面統籌考慮。該文通過對濟青中線高速公路濰青段總體設計和路線方案的比選,為類似區域公路選線提供思路和參考。