



摘要 目前福建高速公路建設深入到地勢險峻、地貌類型多樣、生態脆弱、地質條件復雜的山嶺地區。山區高速選線工作的質量直接影響工程項目的建設費用、工程質量以及運營安全效率。該文以五橫支線“大田廣平至安溪官橋高速公路泉州段”為例,詳細分析路線設計方案并進行比選論證,旨在優選山區高速公路的選線方案,保證高速公路建設質量,并為其他類似工程項目提供參考。
關鍵詞 山區高速公路;路線設計;控制因素
中圖分類號 U415 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2024)23-0027-03
0 引言
福建素有“八山一水一分田”之稱,地勢西北高,東南低,多為山嶺重丘區。路線設計時受平、縱、橫三方面的聯動控制,相互制約和影響,對線形指標和各種控制因素的敏感性更強。大田廣平至安溪官橋高速公路泉州段是《福建省高速公路網規劃(2016—2030年)》中“五橫支線”的一部分,連接了已通車的泉南高速、政永高速及沙廈高速,是三明至廈門高速公路的重要組成部分。項目的建設開辟了三明內陸地區及泉州永春縣、安溪縣內陸鄉鎮通往廈門的便捷通道,拉近了永春縣、安溪縣與三明市和廈門市的距離,提高了區域公路通行能力。該項目是典型的山區高速公路,能夠帶來經濟和社會效益,但建設需要大量的投資,因此優選路線方案是項目建設的基本保障。
1 工程概況
項目位于福建省泉州市境內,總體走向由北向南,起點在棟山隧道內與大田廣平至安溪官橋高速公路三明段終點相接,沿線經永春一都鎮,安溪桃舟鄉、感德鎮、長卿鎮、尚卿鄉、虎邱鎮,終于官橋鎮接入現狀沙廈高速官橋互通,路線全長76.569 km。
2 路線方案設計
山區高速公路的路線設計是一項非常復雜、重要的工作,不僅關系到公路的交通安全和通行效率,還關系到地區經濟和生態環境保護[1]。合理的路線設計,要考慮經過或鄰近的控制點,如項目影響區域內的重要城鎮、主要被交道路、永久基本農田、生態保護紅線、水源保護區等,要滿足規劃、發展和工程技術要求,實現項目的效益最大化,要落實創新、協調、綠色、開放、共享五大發展理念,開展以集約、節約、循環、低碳為主題的綠色公路建設[2]。該項目根據周邊地形、地貌及對沿線鄉鎮影響情況,從路網結構、行車便捷性、工程造價、對地方經濟帶動程度、地方訴求等方面對多個段落進行了路線方案的比選,該文主要介紹兩段相對復雜的比選段落。
2.1 感德至長卿段方案比選(K、D線)
該段落方案比選主要考慮與政永高速交叉方案,對前后鄉鎮征地拆遷規模及規劃的影響,占用基本農田的情況,工程規模及造價等。路線跨越政永高速公路,該段落政永高速公路滿足互通布置條件的區間長度僅有3 920 m。在該區間內現有感德互通、槐植服務區及避險車道,樞紐互通的布置條件比較艱難,交叉方案的位置與形式直接影響了路線的走向(平面方案比選見圖1)。
K線跨越漳泉肖鐵路和縣道X340后沿感德鎮區東側山體展線,跨過政永高速公路,改造感德互通為復合式樞紐互通連接縣道X340,而后穿坐上山隧道至坑頭,再穿過月眉隧道至長卿鎮,沿鎮區東北側山體展線,于程光布設長卿互通連接省道S308,而后建設梧林特大橋至段落終點,路線里程長13.980 km。
D線起點同K線一樣,在跨越漳泉肖鐵路和縣道X340后往西北方向偏移,繞到感德互通西側山體,跨過政永高速公路,改造感德互通為復合式樞紐互通連接縣道X340,沿著槐楊村西側山體布線,穿過白灰山隧道至長卿鎮,順著縣道X339右側山體展線,至后垵布設長卿互通連接省道S312,而后建設梧林特大橋至段落終點,路線里程長15.844 km。
K線路線里程短,于感德鎮避讓了大面積的基本農田,在長卿鎮避開了大規模的拆遷,減少了對鄉鎮的干擾,符合鄉鎮的發展規劃,但K線總體造價略高于D線,主要是K線方案與政永高速交叉處離槐植服務區比較近,交叉點處于感德互通、避險車道及服務區之間,對交叉方案的影響較大,對現有感德互通和避險車道的改造工程量較大。D線交叉方案的設計避開了槐植服務區及避險車道的影響,并且可充分利用現有感德互通及收費站場地等附屬設施,綜合比選,采用K線方案。
2.2 長卿至尚卿段比選(K、G線)
該段落方案比選主要考慮路線線型指標及長下坡方案(如圖2所示),對前后鄉鎮征地拆遷規模及規劃的影響,對沿線鄉鎮的帶動作用,占用基本農田的情況,工程規模及造價等。
K線起于坑頭,穿過月眉隧道至長卿鎮,沿鎮區東北側山體展線,于程光布設長卿互通連接省道S308,而后穿過青苑隧道至青苑村,沿著省道S308右側山體布線,跨過下里水庫下游河道,穿過庵洋隧道展線至尚卿鄉,于高坑設尚卿服務區,沿鎮區東側山體布線,建設尚卿大橋跨過省道S312和龍潭溪,至下少坑布設尚卿互通連接省道S312,終于鶴廳村。路線里程長21.871 km。
G線方案:段落起點同K線一樣,穿過月眉隧道至長卿鎮,隨后向南偏移,于金山茶場西側山體展線,建設山格大橋跨至三洋垱,沿著鄉鎮中心的山體展線,于玉南村設置長卿互通連接省道S312,而后沿玉美村西側山體展線,穿過藍田隧道至藍田水庫右側山坡,設置藍田服務區(GK52+400),穿過上山隧道后順著龍潭溪左側山體布線至尚卿鄉,建設尚卿特大橋跨過鄉鎮,繼續展線至鶴廳村。路線里程長22.689 km。
K線沿鄉鎮外圍布線,較G線短0.818 km,雖然橋梁長度長于G線,但其他工程量總體小于G線,占用土地較少,總體造價較低,且對沿線鄉鎮干擾較小,比較符合地方的發展規劃。G線路線經過藍田鄉,輻射范圍更大,服務范圍更廣,但沿線占用的基本農田規模比較大,綜合比選,采用K線方案。
3 路線交叉方案設計
高速公路是全封閉型的交通干線,其互通立交應分布在交通聯絡最便捷的地方,既要考慮沿線城鎮的經濟發展,又要兼顧主要道路的溝通,以車輛上路率最高,為最大限度地發揮高速公路的社會經濟效益,促進沿線地方經濟的發展,根據路線的總體布局、交通量分布、沿線自然地形條件等,該項目推薦方案K線共設置了7處互通。該文主要介紹與政永高速交叉的感德樞紐互通式立交,因其條件受限,交叉位置與形式的選擇直接影響了路線的選線設計。
感德樞紐互通式立交為該項目與政永高速的交通流轉換點,并兼具落地功能,連接線銜接縣道X332。由于該段政永高速公路滿足互通布置條件的區間長度僅有3 920 m,且該區間內現有感德互通、槐植服務區及避險車道,因此改造既有政永高速感德互通的環形匝道,并避開服務區和避險車道,新建十字混合型樞紐與之組合成復合式樞紐互通,互通布局緊湊,減少征地拆遷,降低了工程造價,同時減少了車輛上下政永高速的繞行距離,也減少了施工期間對政永高速的影響。
4 總體目標
該項目沿線多為山嶺重丘區,地勢險峻、地貌類型多樣、地質條件復雜,橋隧比例較高、工程規模較大,因此在路線設計中堅持“安全選線”“地形選線”“地質選線”“生態選線”“環保選線”“經濟選線”等。合理的線形設計能夠有效控制施工成本,提高公路的使用壽命,增強公路行車的安全系數,同時也可以帶動周邊區域的經濟活動[3]。圍繞大田廣平至安溪官橋泉州段項目的工程特征和建設綠色公路的現實需求,以實現項目全壽命周期范圍內“三低一高”(低能耗、低排放、低污染、高效率)為總目標,把該項目打造成“資源節約、環境友好、安全耐久、服務智能、技術先進”的現代化綠色低碳高速公路,樹立泉州乃至全省的綠色公路標桿。
5 結語
山區高速公路因為自身的特點,受地形,地質,水文,氣候條件等多方面的影響,在進行路線設計的時候,需要從多個方面進行考慮[4],因此,通常需要擬出一些制約性指標,對多個備選方案進行綜合比選,全面衡量,從中選出最優方案,達到技術先進,經濟合理,安全適用的目標,充分體現工程的經濟效益和社會效益的目的。該研究結合實際工程路線選線經驗,以期為相關設計人員提供有益幫助。
參考文獻
[1]陳應釗,朱北方.山區高速公路路線設計要點及工程應用研究[J].交通科技與管理, 2023(6):30-32.
[2]曾凡森.龍巖高速公路東環線總體設計[J].福建交通科技, 2017(1):37-40.
[3]趙品.公路路線設計的常見問題與設計要點分析[J].交通世界, 2021(18):112-113.
[4]賴曉霞,陳瑋.山區高速公路路線設計[J].江西建材, 2013(3):229.