■吕观荣
(龙岩市交通规划所,龙岩 364000)
随着龙岩、漳州经济的快速发展和厦门港口吞吐量的不断增长,现有的厦蓉线漳龙高速公路、龙长高速公路交通量迅猛增长,道路通行能力日趋饱和。其中漳龙高速公路漳州和溪至龙岩新祠段为连续长大下坡,事故频发;龙岩新祠至龙门段由汽专线改造提级,坡陡弯急,技术等级低,部分路段设计车速仅为60km/h,至2015年,道路服务水平和通行能力已不能适应交通量的发展。为了改善和缓解这种局面,必须尽快对漳州天宝至龙岩蛟洋高速公路进行改扩建。
改扩建工程规模大,路线里程123.6km,工程造价129.7亿元,沿线地质地形条件极其复杂、地物制约因素多、工程设计工作难度极大。下文对漳州金山至龙岩乌石山路段改扩建路线方案设计情况进行介绍和分析。
图1 既有漳龙高速公路平面示意图
既有漳龙高速公路(简称“老路”,下文同),和溪互通至溪柄水库路段,受地质、地形条件制约,路线平纵面指标较低。如图1所示,建安关路段两处平曲线半径R=250m,达到圆曲线最小半径极限值。
如图2所示,老路和溪互通终点至溪柄水库路段,长9.46km,平均纵坡达4.23%,和溪互通终点至建安隧道进口路段,长3.92km,平均纵坡达4.82%;建安隧道出口至溪柄水库路段,长4.66km,平均纵坡达4.06%。该路段纵坡大于5%的路段有5处,最大纵坡达到6%,为规范规定“受地形条件或其他特殊情况限制时,经技术经济论证”条件下的纵坡最大取值。
(1)老路通行能力分析
老路漳州—和溪段于2004年底投入试运营,和溪—龙岩段分别于2001~2002年建成通车。根据交通量预测和各路段服务水平分析结果,按小客车折算,预计2015年漳龙高速公路全线平均交通量为26384辆/日,其中,漳州—和溪段为38982辆/日,和溪—龙岩段为32147辆/日。漳龙高速公路2015年拥挤度如表1所示。
图2 既有漳龙高速公路纵面示意图
表1 2015 年漳龙高速公路拥挤度
(2)老路交通事故分析
根据路政部门的相关统计资料,老路和溪至建安关路段,交通事故多发的因素主要是车辆性能、超载、驾驶人员未按警示牌要求低档慢行麻痹大意所至。事故类型主要为“冲撞护栏、行驶翻车、追尾”。发生交通事故的车辆以大、中型货车居多。事故中死亡人数变化很小,受伤人数有上升的趋势,闽籍车辆的肇事起数多于外籍,晴雨天气影响较小。
通过对老路现状分析,老路的交通量逐年增大、通行能力不断降低;老路和溪互通至溪柄水库路段路线平纵面指标较低;老路通行车辆以大、中型货车居多,超载现象严重,导致交通事故频发。对老路进行改扩建,提高道路通行能力,一并解决事故黑点问题,刻不容缓。
(1)老路双向4车道改造为单向4车道上行线,供漳州往龙岩方向车辆通行,充分利用既有工程。
(2)新建单向4车道下行线,供龙岩往漳州方向车辆通行,合理控制路线平纵面指标,提高行车安全性。
(1)特长隧道方案
老路制高点处于乌石山隧道出口,设计高721.65m,采取打一个特长隧道穿过乌石山方案,就可以大大降低制高点标高。针对这种设计思路,结合地形地质条件,布设了K线、A线、B线、C线四种方案如图3所示,隧道进口在九砂溪边,隧道出口在适中互通附近,C线隧道最长11240m、平均纵坡最缓1.65%,A线隧道最短10160m、平均纵坡最大2.00%,C线方案路线纵面投影至老路如图4所示。
图3 特长隧道方案路线平面布设示意图
图4 特长隧道C 线方案路线纵面投影至老路示意图
该路段地质条件及其复杂,有灰岩区、煤系地层,隧道位于溪柄水库底下,对于特长隧道的实施风险很大,龙厦铁路象山特长隧道实施过程中的漏水事故证明了这一点。我们通过对项目风险的分析评估,选择走明线方案。
(2)明线方案
通过增加下坡展线长度,降低平均纵坡,也是一种设计思路。由于老路金山至和溪路段平均纵坡较缓,和溪至乌石山路段平均纵坡较陡,改扩建采取左侧分离方案,对金山至乌石山路段的高差均衡分配,进行整体展线。如图5所示,起点选金山,展线终点选乌石山隧道进口,进行了K线、H1线、H2线、H3线、H5线五种路线方案的布设;展线终点选乌石山隧道出口,进行H4线大绕行方案布设。各种路线方案,有其优点及缺点,经过多次的路线方案评审,H2线被选为推荐方案,通过对方案的不断优化调整,形成最终的改扩建路线方案。
图5 明线方案路线平面布设示意图
(3)改扩建路线方案
如图6、图7所示,金山至乌石山路段,新建下行线利用地形条件,进行下坡展线。
①顺应地形展线,合理选用平面指标,平曲线最小半径R=900m。
②纵面选用长缓坡+2处反向坡的组合方案。3段下坡依次为2.28%/8.00km、2.26%/10.17km、2.06%/9.39km,2处反向坡为-1.45%/2.13km、-1.00%/1.40km。
③该路段最大高差630.41m,路线长36.03km,平均纵坡1.75%。
④该路段下行线(新建)与相应上行线(老路)对比,里程增长7.38km。
图6 改扩建路线方案平面示意图
图7 改扩建路线方案纵面示意图
(1)上行线(老路)
老路和溪互通终点至溪柄水库路段,长9.46km,平均纵坡达4.23%,龙岩往漳州下行方向事故频发。随着本项目的建成,老路双向4车道将改为单向4车道的上行线,大、小车分道行驶,大大提高该路段行车安全性。
(2)下行线(新建)
①不含两端缓和坡,下行线路线长31.09km,平均纵坡1.80%;该路段中间设置2处反坡,把长下坡分成3段,各段均满足长缓坡设置要求,有利于行车安全。
②该路段最大纵坡2.9%/870m/1处,最小半径900m/3处,线形连续、均衡,平纵横组合协调、合理,整体线形条件较好,有利于行车安全。
③加强交通安全设施设计,结合地形条件,设置2处加水休息区、2处紧急制动车道(避险车道),为下行方向大、中型货车提供加水及避让空间,提高运营安全性。
漳龙高速公路改扩建工程是我省第一个山区高速公路改扩建项目,项目规模大、沿线地形地质条件极其复杂,沿线受龙厦铁路客运专线、既有高速公路、国道319线、村庄、水库、寺庙、高压铁塔等诸多因素制约,同时改扩建需要一并解决漳州和溪至龙岩新祠段的长大下坡段事故黑点问题,因此路线方案复杂,型式多样、设计难度大,设计人员花费了大量精力深入研究路线方案。
回顾整个方案研究和设计过程,设计人员深深体会到了山区高速公路改扩建工程的复杂性。本项目的技术积累值得其它项目借鉴;本项目对于长大下坡路段安全隐患问题的处理方法,为我省乃至全国其他高速公路相似问题的解决提供参考。
[1]JTG B01—2014,公路工程技术标准.
[2]JTG D20-2006,公路路线设计规范.
[3]沈大高速公路改扩建工程技术论文集.