淺析大田廣平至安溪官橋高速公路三明段選線思路

■蘇應壽

（福建省陸海工程科技有限公司，福州 350007）

選線應包括選擇路線基本走向、選擇路線走廊帶、選定線位。 路線方案是由路線控制點決定的；路線控制點可以是路線起、終點，必須連接的城鎮、重要園區、工礦企業、綜合交通樞紐，以及橋梁、隧道互通式立體交叉、公路鐵路交叉等的位置；由這些控制點所決定的路線方案即稱為路線基本走向。 公路選線應考慮的因素很多，且變化很大，同一條件下，往往隨設計人員的經驗、水平與方法不同， 其設計可能各異， 故只能根據實踐經驗的總結，擬定選線中應遵循的一般規律，作為原則性條文供設計人員使用，并通過實踐，不斷取得經驗、總結提高[1]。

本文基于選線的一般規律，根據路線起、終點，必須連接的城鎮等控制點確定路線方案；選線考慮同城鎮規劃以及礦產資源開發的有機配合；注重工程地質調查、勘察，查清對本項目的影響程度。

1 工程概況

1.1 項目背景

大田廣平至安溪官橋高速公路是《福建省高速公路規劃（2016-2030 年）》中的“五橫”之一——莆田至建寧高速公路的支線，連接國高網莆炎高速公路和泉南高速公路，是銜接三明、泉州兩市的干線通道，也是閩西南協同發展區重要的基礎設施互聯互通項目。 擬建的三明段（以下簡稱“本項目”）是大田廣平至安溪官橋高速公路在三明市境內的全部待建路段，全段位于大田縣境內，如圖1 所示，本項目建成后， 大田往三明將由現有高速公路129.3 km 縮短至99.1 km 以內， 大田縣及沿線鄉鎮將進入三明“一小時經濟圈”。 該項目的建設，對完善福建省高速公路網，改善區域交通條件，促進沿線地方經濟社會發展和資源開發，助力鞏固脫貧攻堅成果和全面實施鄉村振興戰略，增強區域國防交通保障能力具有重要意義。

圖1 建設項目地理位置圖

1.2 建設規模和技術標準

本項目路線起于大田縣廣平鎮棟仁村，設置廣平復合式樞紐互通連接既有莆炎高速公路， 向南展線經建設鎮、太華鎮、均溪鎮，于石牌鎮設置長溪樞紐互通連接既有泉南高速公路，利用泉南高速至吳山鎮， 設置吳山樞紐互通繼續向南展線至泉州界， 順接待建的大田廣平至安溪官橋高速公路泉州段。 路線全長約72.511 km（其中利用泉南高速約20.888 km，新建約51.623 km），采用設計速度100 km/h、雙向四車道高速公路標準建設，路基寬度26 m。

全線設置橋梁12039.7 m/27 座（其中：特大橋2935.5 m/2 座、 大 橋9104.2 m/25 座）， 隧 道11773.3 m/4.5 座（其中：特長隧道8897.3 m/2.5 座、長隧道2876 m/2 座），互通式立交6 處（其中：樞紐互通3 處、一般互通3 處），服務區1 處，養護工區1 處，收費站3 處。

2 選線

2.1 選線原則

（1）必須連接的城鎮應為路線基本走向的控制點。 著力推進重要節點建設鎮、太華鎮、均溪鎮（大田縣城關）等鄉鎮便捷通高速，增強高速公路輻射能力，更好發揮高速公路對大田縣經濟社會發展的支撐和帶動作用。

（2）路線方案比選及走廊設計應遵循以地質選線為手段的原則。 沿線地質構造較為復雜，隆拗相間， 斷裂交錯， 沿線主要不良地質現象有滑坡、崩塌、巖溶、危巖、礦區老硐等，沿線特殊巖體有軟弱土、高液限土、殘積土等，在路線走廊選擇前完成區域工程地質災害評價和壓礦評估報告，繞避礦區及地下采空區、滑坡等重大地質災害區域。

（3）路線方案設計是公路工程設計的核心，多方案比選是路線方案設計的精髓。 由于橋隧工程復雜艱巨，針對文江溪、礦區、羅豐工業區、萬湖工業區等路段，進行大范圍調查、研究，紙上定線與實地踏勘結合，貫徹樹立全壽命周期成本理念，通過綜合經濟技術比選選定路線方案。

2.2 路線方案比選

2.2.1 莆炎高速至太華鎮魁城村段路線方案比選

（1）起點位置論證

項目起點充分考慮與莆炎高速的合理銜接，結合沿線鎮區的規劃、出行習慣，分析莆炎高速可設置樞紐互通的條件，起點提出2 個位置（奇韜互通、廣平互通）進行比較，如圖2 所示：

圖2 起點位置互通選址平面圖

①奇韜互通：

如圖3 所示，莆炎高速奇韜互通位于文江鎮大安村北側，莆炎高速南山頂隧道出口（K200+661）與巖峰隧道進口（K203+529）之間，明線段落長2869 m。奇韜互通為T 形互通， 采用互通連接線與國道534銜接。 本項目可通過改造奇韜互通為復合式樞紐互通與莆炎高速相接，擬交叉樁號K201+600，高程約356.245 m。該段平面最小半徑為1600 m，互通范圍內縱坡均小于2%。目前奇韜互通位于文江溪上，橋梁構造物比例高、墩高較高，互通改造難度大。 本項目主要交通流是大田往三明方向，交叉位置奇韜較廣平遠約8.2 km，行車存在繞行。

圖3 奇韜樞紐互通平面圖

②廣平互通：

如圖4 所示，莆炎高速廣平互通位于廣平鎮棟仁村北側，為A 型單喇叭落地互通，連接莆炎高速與國道534，主要服務于廣平鎮及周邊村莊?；ネㄎ挥隍隍忌剿淼莱隹?（K208+895） 與際山隧道入口（K212+050）之間，明線段落長3155 m，擬交叉樁號為K210+067，高程約432.383 m。 該段平面最小半徑為1200 m，互通范圍內縱坡均小于2%。 互通范圍內平縱線形條件較好，地形平緩，橋梁構造物少，改造難度較小。

圖4 廣平樞紐互通平面圖

綜合以上因素，從居民出行習慣、對礦區影響、互通改造難度等角度出發，選擇廣平互通作為K 線方案的起點；奇韜互通作為B 線方案的起點。

（2）路線方案比選

莆炎高速至太華鎮魁城村段布設的2 個路線方案，如圖5 所示，路線走向如下：

圖5 莆炎高速至太華鎮魁城村段平面圖

①K 線方案：

起點改造廣平互通為復合式樞紐互通， 路線由北向南穿廣平隧道（1144 m）后布設建設特大橋（1491.5 m）跨越文江溪、建設溪，經建愛村、建忠村，在建設鎮布設建設互通與省道217 相連，后沿省道217 走廊展線至湯泉，建羅豐大橋后路線向南上坡至太華鎮萬湖村， 設置太華互通與省道217相接，后路線于玉井村附近穿太華隧道（1792 m）、張地隧道（4277 m），終于魁城村附近，路線全長35.5 km。

②B 線方案：

起點改造奇韜互通為復合式樞紐互通， 路線由北向南展線，經文江鎮大安村，穿朱坂隧道（1550 m）至下洋村，路線繼續向南展線，經瓊口村、大同村，并于大同村南側布設建設互通（設置長9.23 km 的連接線與建設鎮相連）后路線往南經花橋村，布花橋特大橋跨過河流，穿龍潭隧道（543 m）至龍潭村，后路線往南經黃沙村、錦溪村、東錦村、甲魁村、西埔村，建西埔特大橋至張地鐵礦附近，穿張地隧道（1270 m）至魁城村接回K 線，并在魁城村南側設置太華互通 （設置長3.25 km 的連接線與太華鎮相連），路線全長30.434 km。

2 個方案從建設里程及運營里程、 居民出行及對沿線經濟帶動性、礦區影響、技術經濟合理性等方面（表1）綜合比較如下：

表1 莆炎高速至魁城段路線方案比較

①建設里程及運營里程：建設里程B 線較K 線短5.066 km，B 線方案較優。 運營里程方面，由于主交通流方向為三明往大田方向，K 線的運營里程為35.5 km，B 線需考慮莆炎高速廣平互通至奇韜互通段里程8.266 km，K 線較B 線短3.2 km，K 線方案較優。

②居民出行及對沿線經濟帶動性：K 線的建設互通、太華互通均位于鎮區附近，方便沿線鄉鎮居民出行，對地方經濟帶動明顯。 B 線的建設互通設置于大同村山坡上，互通與建設鎮之間隔著大山，高程差約200 m，互通與省道217 及鎮區銜接需要通過長9.23 km 的連接線；太華互通位于魁城村南側，與省道217 及太華鎮區需通過長3.25 km 的連接線銜接，不方便沿線居民出行，由于互通與鎮區兩地臺地高差大、地形陡峭，連接線需要克服高差盤山而建，兩側發展困難，經濟帶動性差。 K 線方案明顯優于B 線方案。

③礦區影響：K 線影響礦區主要有銘溪石灰巖礦、蘇橋煤礦、東井田煤礦、東邊洋多金屬礦、張地鐵礦共5 處，布線時基本繞著礦區邊緣展線，對蘇橋煤礦、東井田煤礦的影響較小。 B 線沿線的礦區主要有大安鐵礦、朱坂鉛鋅銅礦、文江鄉瓊口石墨礦、湯泉甲魁煤礦、太華鐵礦錦溪褐鐵礦、太華非金屬礦甲魁鉀長石、石英石礦、張地鐵礦共7 處，其中大安鐵礦區為莆炎高速已經壓覆的礦山，太華鐵礦錦溪褐鐵礦、太華非金屬礦甲魁鉀長石、石英石礦兩處均為正在開采的礦山，對礦區影響較大，個案賠償金額高。 從礦區方面考慮，K 線方案優于B 線方案。

④技術經濟合理性：B 線起點連接莆炎高速的奇韜互通位于文江溪上， 奇韜互通橋隧構造物多，橋梁跨徑大，墩高較高，奇韜復合式樞紐互通改造難度非常大，改造費用高（約5.9 億元）；K 線銜接廣平互通的位置，地形條件好，橋梁構造物少，改造廣平互通為復合式樞紐互通的難度較小，改造費用較低（約2.1 億元）。B 線雖然路線里程較短，但橋隧比例高、互通連接線長，造價較K 線高。 從經濟性考慮，K 線方案較優。

綜合以上因素，推薦采用樞紐互通改造難度較小、對沿線經濟帶動性好、運營里程短、工程造價低、對礦區影響較小的K 線方案。

2.2.2 萬湖至泉南高速段路線方案比選

（1）泉南高速接點位置論證

本項目充分考慮與泉南高速的合理銜接，結合沿線鎮區的規劃、出行習慣，分析泉南高速可設置樞紐互通的條件，選擇2 個位置（長溪村、小湖村）進行比較，如圖6 所示：

圖6 泉南高速接點位置互通選址平面圖

①長溪村附近：

如圖7 所示，泉南高速在石牌鎮長溪村上跨國道235 交叉附近，位于上坂隧道出口（K139+378）至桃山隧道入口（K143+925），有條件接入互通的明線段落長度約2079 m，與泉南高速擬交叉樁號K140+605， 高程約441.4 m。 泉南高速該段平面半徑為685 m 和1595 m，互通范圍內縱坡不大于2%。互通于該處接入，基本避開泉南小半徑的影響，接入條件較好。

圖7 長溪樞紐互通平面圖

②小湖村附近：

如圖8 所示， 泉南高速在石牌鎮小湖村附近，位于小湖隧道出口 （K145+574） 至三陽隧道入口（K147+920）之間，段落明線長度約2346 m，擬交叉樁號為K146+700，高程約582.949 m。 該段最小平面半徑為1050 m， 互通范圍內縱坡不大于3%，泉南高速設計速度為80 km/h， 該段縱坡滿足規范要求。 但由于主線接入角度小，互通布設較困難，且與規劃的終點位置不符。 本項目主要交通流是三明往泉州方向，交叉位置小湖較長溪遠約6.4 km，行車存在繞行。

圖8 小湖樞紐互通平面圖

綜合以上因素，從規劃的位置、互通的接入條件及運營里程等方面考慮，選擇長溪村附近作為K線方案的終點，小湖村附近作為C 線方案的終點。

（2）路線方案比選

太華萬湖至泉南高速段布設2 個路線方案，如圖9 所示，路線走向如下：

圖9 萬湖至泉南高速段平面圖

①K 線方案：

路線起于太華鎮萬湖村附近，經橋亭頭、東墘尾后穿太華隧道（1792 m），建西埔大橋，穿張地隧道（4277 m）至魁城村，穿魁城隧道（3432 m）至上太村，于良元村跨過國道235，在前坑仔附近上跨興泉鐵路桃山隧道， 建均溪互通與均溪鎮 （大田縣城關）、興泉鐵路大田火車站和國道235 銜接，于石牌鎮長溪村跨過國道235 后設長溪樞紐互通與泉南高速相接，路線全長24.604 km。

②C 線方案：

路線起于太華鎮萬湖村附近，路線往南經面前墘、玉井村后至太華鎮后山，經后垅仔后穿太華隧道（762 m）至中華村，路線沿省道217 西側展線，穿小華隧道（1884 m）至小華村，穿仙峰隧道（824 m）至牛林埔村，經吳坑村，穿吳坑隧道（1492 m）至山坑村南側，穿三分隔隧道（1094 m）后于中房村南側建牙口大橋跨過興泉鐵路隧道、國道356 后設小湖樞紐與泉南高速相接，路線全長21.217 km。

2 個方案從建設里程、運營里程、居民出行及對沿線經濟帶動性、礦區影響、規劃的符合性、技術經濟合理性等方面（參見表2）綜合比較如下：

表2 萬湖至泉南高速段路線方案比較

①建設里程及運營里程：建設里程C 線較K 線短3.387 km，C 線方案優于K 線方案。 運營里程方面， 若以三明西為起點，K 線興泉鐵路火車站車輛通過均溪互通連接線至均溪互通進入本項目，而C線火車站車輛需穿城通過大田互通走泉南高速后通過小湖樞紐轉換到本項目，K 線往大田火車站方向的行車里程較C 線短9.8 km，從運營里程方面考慮，K 線方案優于C 線方案。

②居民出行及對沿線經濟帶動性：K 線于大田西側設置均溪互通，并通過連接線與大田縣及興泉鐵路的大田火車站銜接，客、貨流可快速、便捷轉換，符合居民出行條件，且均溪一般互通的設置，大田北側交通流可迅速通過本項目進行分流，大大緩解大田縣內的交通壓力， 帶動地方經濟的發展，符合地方的意愿。 而C 線終點僅小湖樞紐互通，無一般互通，車流需通過大田互通進行轉換，大田火車站及大田北側車流進入本項目存在繞行，且容易導致大田縣城交通擁堵，對地方經濟帶動性差。 從以上方面考慮，K 線方案明顯優于C 線方案。

③礦區影響： 與K 線相交叉的礦區為張地鐵礦，目前已停采，僅1 處為硐采（其余均為露天開采），線路對礦區影響較小。 C 線所穿過的礦區主要為山貴崎煤礦西北角、梅林石灰巖礦東北角，對礦區的影響也較小?？傮w上K 線和C 線對礦區的影響均不大。

④技術經濟合理性：由于C 線路線里程較K 線短，且較K 線少一處一般互通，造價較K 線低。 從經濟方案考慮，C 線方案優于K 線方案。

綜合以上因素，雖然K 線造價較高，但符合居民出行意愿、運營里程短、連接必須服務的均溪鎮（大田縣城），故推薦K 線方案。

2.3 注重地質選線

（1）西埔村至魁城村段

如圖10 所示， 西埔至魁城路段 （K29+000～K34+500）地質調查時發現，比較線西埔至張地段位于兩條區域大構造之間，構造成網格狀分布，矽卡巖化嚴重，而張地至魁城段主要為童子巖組煤系地層，并存在采空區，對擬建橋梁影響較大。 結合地質調繪成果，對路線進行調整，避開平行、雜亂的地質構造帶、矽卡巖化區、采空區，從而保證了路線地質穩定安全。

圖10 西埔村至魁城村段平面圖

（2）張地隧道出口至魁城村段

如圖11 所示，張地隧道出口魁城村路段（K33+000～K34+500）地質調查時發現，調查前線位位于構造帶上，地質條件差，巖層破碎，而該段落明線有一段約300 m 長深挖路塹，不利邊坡穩定。 結合地質調繪成果，對路線進行調整，避開地質構造帶，從而保證了路線地質穩定安全。

圖11 張地隧道出口至魁城村段平面圖

3 結語

本項目在選線過程中綜合考慮路線通過地區的地理位置、社會情況、地質因素、自然條件和工程難易，以及路線的性質、使用任務、等級和投資等因素，做了大量的調查研究和分析比較工作，選定了道路中線位置。 選線應是不斷篩選、重復優化的過程，項目開展的全過程都應重視這一工作[1]。