罗杰
(重庆市设计院,重庆 400015)
涪陵区位于长江、乌江交汇处,有渝东门户之称,处于长江经济带、乌江干流开发区、武陵山扶贫开发区的结合部。2018年4月8日,重庆市政府把涪陵区定位为区域性中心城市、独立城市、成渝城市群区域性综合交通枢纽,其在重庆市的地位十分重要。
涪陵区处于主城两江新区龙盛组团的外延发展方向。随着涪陵区经济的迅猛发展,重庆主城至涪陵区的交通联系也越来越紧密,特别是涪陵区龙头港(5000t级[1])对主城两江新区具有重要的配套作用,对交通的需求将越来越大。
目前,主城区(以重庆江北国际机场为起点)至涪陵区有三条线路,分别为沿江高速(109km,89min)、长涪高速-渝长高速(116.4km,109min)、茶涪二级公路(115.3km,145min)。 这三条线路均为收费高速公路或低等级的公路,逐渐已不适应主城与涪陵区大都市化区一体化发展的需要,沿线居民迫切需要建设一条不收费的高等级市政道路。
重庆市涪陵区城乡总体规划[2]中仅规划了一条市政道路从两江新区连入涪陵区绕城西环线,未实现两江新区与涪陵城区,特别是龙头港的直接联系(图1)。
本文认为,应利用在建的主城区快速路六横线,在两江新区内向东穿越明月山,于洛碛镇处跨越长江,在麻柳嘴港区附近穿越东温泉山后,经新妙石沱组团、梨香溪、清溪沟,止于涪陵区龙头港,并通过茶涪路改造,将其连入涪陵江南老城,在重庆主城至涪陵区间修建一条市政快速通道(图2)。
图1 涪陵区城乡总体规划图[2]
图2 项目区位图
(1)项目缩短了主城区与涪陵区距离,降低了大都市区内部交通成本,促进了大都市区一体化发展,同时,项目建成后,预计年承担货运量2000万吨,每年可节约运输成本5~6亿元,社会经济效益十分明显。
(2)项目直接连通主城两江新区和涪陵龙头港,是充分发挥龙头港重要作用、推进重庆物流现代化建设的需要。同时也是两江新区功能疏解、产业配套、联动发展的需要。
(3)涪陵五马机场离该项目直线距离约4km,该项目建设,是发挥涪陵五马军民两用机场人员、物资快速集散功能的需要。同时,该项目将在明月山排花洞以北新增一条东西向的交通干道,避免了灾害或战争时通道唯一的隐患。
由此可见,该项目的建设,具有重要的社会、经济、战备和现实意义。
项目建设功能分析如下:
(1)项目直接连接主城两江新区、渝北区、巴南区、涪陵区,是涪陵区新增的进城通道,能够实现大都市区内多片区的互联互通,实现都市区路网与高速射线的联通;
(2)项目是快速路六横线向东的延伸,是龙盛、洛碛、麻柳嘴、新妙、蔺市等组团间重要的连接道路;
(3)项目增加了穿越明月山、东温泉山和跨越长江的交通能力,缓解了城市拥堵;
(4)该项目直接服务沿线地块,能够促进地方经济的发展。
因此,该项目主要是为实现长、大组团间的交通联系,同时兼有服务地方经济的功能,其等级应为城市快速路。
该项目沿线地形复杂,整体为“两山夹三槽”,地形起伏大。西侧槽谷两江新区石船镇范围内地形较平,往东穿越明月山后,进入中部槽谷洛碛镇并跨越长江至麻柳嘴镇,继续往东穿越东温泉山进入东部槽谷涪陵区新妙镇、蔺市镇,终于龙头港。
经调查,项目建设控制条件如下:
(1)明月山C区及张关风景区为不适宜隧道建设区,应避让;
(2)东温泉山隧道为地质复杂区,需采取工程措施;
(3)项目以桥梁形式跨越长江、梨香溪、清溪沟;
(4)麻柳嘴长江大桥需结合通航、行洪、港区等论证情况进行桥位布置,并对大跨径桥型进行比选;
(5)新妙镇为现状标高500m以上的台地,项目只能以隧道形式穿越;
(6)项目在蔺市镇至龙头港立交段与现茶涪路、沿江高速平行,应注意避让,减小对现状道路的影响。
通过以上分析,可见该项目建设条件较为复杂。
4.3.1 总体线位比选
拟定线位一、线位二、线位三进行比较论证(图3)。
图3 总体线位分析图
线位一:起点穿越明月山C区(不宜建设隧道区),并在洛碛镇中心跨过长江后进入东温泉山,再往东从新妙镇北侧进入石沱镇,利用茶涪路走向布线接入终点龙头港,建安费约126.1亿元。
线位二:起点往南绕行穿越明月山B区(基本适宜建设隧道区),在洛碛镇南侧跨过长江进入东温泉山,往东穿过新妙镇,跨梨香溪沿茶涪路布线接入终点龙头港。建安费约123.2亿元。
线位三:起点往南绕行穿越明月山B区(基本适宜建设隧道区),并在洛碛镇南侧跨过长江进入东温泉山,再往东从新妙镇南侧沿着沿江高速布线接入终点龙头港。建安费约130.2亿元。
综合比较,线位二起点处绕行距离较短,从基本适宜隧道建设区穿越明月山,隧道布置合理;跨江大桥跨径短,更为经济;在新妙镇中心附近布线,对地方服务功能好,因此,中线方案为本次推荐方案。
推荐方案全长约44.52km,等级为城市快速路。全线主要构筑物为“三桥、三隧”。“三桥”分别为:麻柳嘴长江大桥(悬索桥,主跨900m)、梨香溪大桥(矮塔斜拉桥,主跨258m)、清溪沟大桥(上承式拱桥,主跨227m);“三隧”分别为明月山隧道(特长隧道,3265m)、东温泉山隧道(特长隧道,5295m)、新石隧道(长隧道,2700m)。工程总投资约为156亿元,其中建安工程费用约为126亿元。
4.3.2 技术复杂路段方案研究
该项目技术复杂路段主要为明月山隧道、麻柳嘴长江大桥、东温泉山隧道、梨香溪大桥以及蔺市段选线。
(1)明月山隧道线位比选
2014年10月重庆“四山”交通通道地质环境调查及研究成果[3]将明月山工作区分为五段,分别为A区(适宜隧道建设区),B区(基本适宜隧道建设区),C区(不适宜隧道建设区),张关风景区段(禁止隧道建设区),D区(适宜隧道建设区)(图4)。
图4 明月山隧道建设条件图
明月山特长隧道线位主要避让C区(不适宜建设区),并尽量不影响已建设多条隧道的A区,建议将隧道线位布置于B区北侧(基本适宜隧道工程建设区),减小了从接线后往A、D区布线的绕行距离,节约工程造价,以及避免与现渝长高速的二次交叉。同时,考虑到明月山隧道地下水位线在330m以下,隧道设计高程控制在331~350m。
该隧道通过合理选线及控制隧道标高 (位于地下水位线上),可大大降低隧道建设风险。
(2)麻柳嘴长江大桥
麻柳嘴周边地势较复杂,两侧为明月山与东温泉山,高差变化大,中间为长江,且在地势条件较好区域汇集了多条现状或规划国道、省道干线,以及现状铁路。结合诸多控制因素,研究拟定了三个线位(左线、中线、右线)进行比选(图5)。
在保证桥位正交和对麻柳嘴镇、洛碛镇服务功能的前提下,综合考虑不良地质区域、现状码头、控规路网、相交角度以及公路开口间距要求等因素,麻柳嘴长江大桥桥位推荐采用中线方案。
经通航论证分析,桥区河段航道等级为Ⅰ级,设计通航净空高度为18m,并按24m净空高度进行预留。初步通航论证推荐采用主孔跨度900m的桥跨布置方案。
由于主跨需达到900m以上,采用斜拉桥和悬索桥两种方案进行比选。经分析,自锚式悬索桥方案适应能力最好,无明显的制约因素,对现场地形地貌的适应性最好,最具有可实施性,推荐采用地锚式悬索桥方案(图6)。
图5 麻柳嘴长江大桥线位比选图
图6 地锚式悬索桥方案效果图
(3)东温泉山隧道
经现场调查及参考穿越东温泉山的现状隧道资料[4],东温泉山受区域构造应力作用强烈,地层牵引现象突出,近断层构造地段的地层倾向及倾角变化较大,同时岩溶强烈发育且十分富水。该隧道长度约5.95km,推广采用小型掘进机+扩挖爆破法施工工法,即在隧道断面中部布置一个5m超前导洞,利用小型TBM快速掘进,实现导洞全线贯通,然后采用爆破法扩挖至设计断面。
针对隧道的岩溶等不良地质,当隧道遇到岩溶危害时,可按其对隧道产生的影响情况及施工条件,应用超前地质预测、超前探水预报、综合物探等措施,制定超前注浆堵水、岩溶暗河、突水涌泥处置动态设计预案。
该隧道虽然地质条件复杂,但采取相应技术措施后,降低了建设难度,隧道方案可行。
(4)涪陵区蔺市段线位比选
涪陵区蔺市段走向受地形限制需利用梨香溪沿线走廊,根据现场情况对梨香溪大桥至茶涪路区段路线进行比选(图7):
图7 蔺市段线位比选图
推荐方案:沿沿江高速以北,靠近梨香溪水系,不设置隧道,以桥梁为主。
比选方案:两次穿越沿江高速,远离梨香溪沿岸,设置两处隧道。
推荐方案线位于沿江高速北侧、梨香溪南岸布线,可避免影响沿江高速,不需设置隧道,主要以桥梁结构为主,且可结合梨香溪自然景观,打造主城-涪陵景观交通轴;而比选线位沿沿江高速南侧布线虽可避免影响梨香溪自然景观,且桥梁相对较短,但需两次穿越沿江高速,施工期间影响高速公路运行,且需设两段共1560m长隧道,离规划沿江高铁较近,与推荐方案比,需增加约4亿造价。
(5)梨香溪大桥
梨香溪位于涪陵区蔺市镇,为长江的主流,沿线景观环境较好。该项目采用桥梁形式跨越梨香溪,对桥梁的景观性提出了较高要求(图8)。
图8 梨香溪大桥效果图
梨香溪大桥跨径布置为 (3×80)m+(145+258+145)m+(3×80)m。主桥采用双塔双索面矮塔斜拉桥,引桥为连续梁+连续刚构组合结构形式,其具有桥塔外倾,稀索体系,桥面开阔等景观优点。
本文中提出的通道线路长、建设条件复杂且规模大(为近年来重庆最大的市政项目之一),仅靠个人无法完成可行性研究工作,需要研究团队配合完成。笔者为该研究的主要完成人,负责项目选线、立交选型、跨江大桥桥位布置、研究报告拟定、编写工作。通过资料整理和调查研究,得到如下结论:
(1)该项目作为重庆市主城至涪陵区间新增的唯一一条不收费高等级市政道路,建成后意义重大,该项目建设是有必要的。
(2)项目沿线控制条件复杂,但均可通过工程措施解决,项目从工程技术上分析是可行的。
(3)穿越明月山多条隧道均位于A区(适宜隧道建设区),研究团队建议选择B区(基本适宜隧道建设区)北端布线,减小绕行距离的同时,也拉大与现状隧道距离,为以后新增隧道通道做好预留,有利于降低发生地质、战争灾害时隧道过于集中的风险。