张维明
(招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆 400067)
在我国,荒漠戈壁主要分布在新疆、内蒙古及青海等地,其地势平坦,矿产资源丰富,大多处于无人区,占国土面积的20%左右[1]。近年来,随着矿产资源开发强度加大,现有的道路基础设施薄弱,砂石路面路况较差,道路升级改造需求迫切[2]。本文结合G331 线红岭—淖毛湖公路项目的具体实践,对荒漠戈壁区公路路线走廊带方案的选取进行详细的分析和论述。
G331 线红岭—淖毛湖公路项目位于哈密市伊州区和伊吾县境内,是《国家公路网规划(2013 年—2030 年)》中G331 线的重要组成部分,同时也是新疆维吾尔自治区“十三五”交通运输“6678”规划路网中的第一横,其建成将提高天山北坡伊吾段至甘肃段公路通行能力,并将与周边既有和规划中的公路组成较完善的区域路网。通过现场踏勘和调查,根据地形地质、沿线城镇规划、路线主要控制因素等,提出了“三大走廊带”方案(见图1):(1)利用现有淖柳矿用公路走廊带,对既有淖柳矿用公路进行改扩建(以下简称“A 走廊带”);(2)在托热喀拉山北侧及淖毛戈壁北端靠近边境的位置布设新路线(以下简称“B走廊带”);(3)在既有淖柳矿用公路以北另辟新线(以下简称“K走廊带”)。下文将对各走廊带的优缺点进行分析,对各方案进行综合评价,从而推荐最适宜的方案。
图1 三大走廊带方案图
A 走廊带方案是在现有淖柳矿用公路基础上进行改扩建。现有淖柳矿用公路为伊吾广汇矿业公司修建的运煤专线,道路限速20~40km/h,多处存在长直线、小半径平曲线、长大纵坡等问题,平纵面均不满足现行设计规范,路基路面病害严重。原路面结构面层为沥青表处,全线无桥涵,均为过水路面。通过对淖柳矿用公路的调查,此道路的功能定位为矿区运煤专线,道路通行的车辆主要为大型超载货车。大量的超载货车,再加上部分路段纵坡较大,车辆行驶缓慢,导致路面出现大量病害[3],主要包括剥落、磨光、泛油、坑槽、推移、拥包等严重病害。如在淖柳矿用公路基础上进行改扩建,老路利用价值较低,且涉及施工期间保通和赔偿问题。
(1)A走廊带方案的优点
利用A 走廊带淖柳矿用公路进行改扩建,征用拆迁土地费用可减少50%;部分路段淖柳矿用公路路基可以利用,利用率约为20%。
(2)A走廊带方案的缺点
①起点至托热喀拉山段路线基本沿图拉尔根河滩布设,受洪水威胁大,淖柳矿用公路路基标高低,水毁严重,老路基本上没有利用价值。若利用A 走廊带布线,则路基防护工程量大,桥涵结构物较多,工程造价较高。
②托热喀拉山至乌硝尔麦特塔格山段为山岭重丘区,地势起伏较大,现有淖柳矿用公路平纵面指标较低,长直线和小半径曲线、长大下坡居多,不满足现行规范要求,原淖柳矿用公路利用率较低。
③乌硝尔麦特塔格山至淖毛湖镇段淖柳矿用公路平面线形指标高,大多为小偏角,局部路段纵面线形指标较低,本段路基填方较低,可部分利用,布设路线时会与淖柳矿用公路产生多次交叉,交叉位置处需对淖柳矿用公路进行改移保通,改移保通长度约为60km,费用增加较多。
④A走廊带利用淖柳矿用公路改扩建,项目建成后交通量以广汇运煤车辆为主,道路设计荷载提升为重交通,前期投资大,给后期运营管理、运营安全、道路养护带来了较大的工作压力[4]。
B 走廊带路线走向基本为自东南向西北,在K 走廊带北面,路线所经区域为托热喀拉和乌硝尔麦特塔格低山微丘地形,戈壁及冲洪积平原内,跨越季节性河流图拉尔根河,一路下坡抵达达拉图勒、淖毛戈壁、盐池,最后并入K 走廊带。沿线均为无人区,自然环境恶劣。
(1)B走廊带方案的优点
B 走廊带在K 走廊带北侧,更靠近边境地带,有利于北侧矿产资源的开发利用;B走廊带平面线形指标高于K 走廊带和A走廊带。
(2)B走廊带方案的缺点
B 走廊带路线长度较K 走廊带长3.68km,工程规模较K走廊带大;B 走廊带在BK38—BK42 段翻越托热喀拉山垭口位置和BK67—BK71段翻越乌硝尔麦特塔格山垭口位置的工程量较K 线、A 线大;B 走廊带在BK90 处穿过边防路后进入达浪吐尔,达浪吐尔为伊吾县2016 年封育项目,占用公益林面积较A 线、K 线大;B 走廊带离边防二道铁丝网较近,项目建成后边防管控压力大。
K走廊带起点位于哈密伊州区境内红岭位置处,终点位于淖毛湖镇迎宾大道处,路线走向基本为自东南向西北。路线所经区域为托热喀拉和乌硝尔麦特塔格低山微丘地形戈壁及冲洪积平原内,跨越季节性河流图拉尔根河,翻越乌硝尔麦特塔格山,一路下坡经过诺木托拉伊、淖毛戈壁,下穿红淖三铁路东支线,终点与迎宾大道相接。除起点镜儿泉铜矿和红柳沟外,其余沿线均为无人区,自然环境恶劣。
(1)K走廊带方案的优点
①路网布局合理,符合伊吾县产业布局规划,为伊吾县第二产业发展提供更便捷的通道,加快新型工业化进程。
②K 走廊带起点和甘肃接线位置优于A 走廊带,K 走廊带K0—K67 段布线避开了图拉尔根河滩,选择了地质条件好、地质灾害少的地段布线,使路线更顺直,里程较A 走廊带短,最为便捷、经济和节能。
③K走廊带在A走廊带的北面,能促进北面矿产资源开发及运输,同时K走廊带距离胡杨林景区南大门较A走廊带近,故对区域旅游经济发展带动作用明显。
④与现有淖柳矿区公路距离较远,路线布设可不受淖柳矿区公路制约,展线更为灵活,项目施工期间也不影响淖柳矿用公路的正常通行。
⑤K走廊带离淖柳矿区公路较远,项目建成后,公路运营和养护管理压力较A走廊带小。
(2)K走廊带方案的缺点
K走廊带方案的缺点主要为新征土地较A走廊带多。
本项目为哈密地区的边境国道线,从功能定位、路网能力及带动作用、建设条件、工程经济、运营管理、安全、后期养护等方面对上述三个方案进行分析。
项目走廊沿线多为无人区,所以尽可能满足大通道顺直,将最为便捷、经济和节能。从三个通道情况分析,K走廊带起点和甘肃接线位置优于A走廊带,K走廊带离边境距离适中,里程较A、B 走廊带短,故K 走廊带最为便捷、经济和节能,也较好地体现了边境国道的功能和特点。
该项目仅在终点处下马崖乡和淖毛湖镇附近聚集大量居民,在规划中本项目为省级大通道主要干线公路,与区域重要道路大部分于终点处的南北向连接,所以从连接干线公路、次干线公路及集散公路的顺畅程度分析,K、A 走廊带差别不大。
本项目路线基本上位于淖柳工业走廊带上,B、K 走廊带能较好地带动走廊带北面矿产资源开发及运输,同时B走廊带距离胡杨林景区较K、A 走廊带近,故对区域旅游经济发展带动作用明显。
本项目区域A、B、K 走廊带方案均无敏感设施,且终点位置一致,均不影响终点处淖毛湖总体规划。三条走廊带的气候条件差异不大。
A走廊带处于图拉尔根河滩内,路基受洪水威胁大,部分路段表层含盐量较高,见图2。B 走廊带翻越托热喀拉山和乌硝尔麦特塔格山,地形条件较K、A 走廊带差,而K 走廊带起点处于低山微丘地形戈壁及冲洪积平原内,地形、地质条件较A、B走廊带好。
图2 A走廊带处于图拉尔根河滩内的不良地质
A 走廊带利用现有淖柳矿用公路进行改扩建,AK13+000—AK87+000 段布线时会与淖柳矿用公路产生多次交叉,为保证施工,需对淖柳矿用公路进行改移,施工期间施工车辆会与淖柳矿用公路运煤车辆产生相互干扰,存在安全隐患,见图3。而B、K走廊带施工期间需新建施工便道。
图3 A走廊带布线受淖柳矿用公路制约
A走廊带利用现有淖柳矿用公路进行改扩建,设计交通荷载等级应为重交通,使路面结构的造价增加,施工期间要为运煤车辆做保通便道,砂石路面的保通便道造价约为15 万元/km,占用淖柳矿用公路征地可节省7 万元/km,利用淖柳矿用公路改扩建赔偿金额约200 万元/km,A 走廊带造价较K、B 走廊带增加200万元/km 左右。B 走廊带路线长度较K 走廊带长5km。故从工程经济角度分析,K 走廊带优于B、A走廊带。
本项目建成后,B、K 走廊带为新建走廊带,A 走廊带利用淖柳矿用公路进行改扩建,A走廊带需要配备治超检测站,给后期运营管理和养护带来了较大的工作压力。B走廊带离边境第二道铁丝网较近,道路建成后给边防军事管控增加了压力。故K走廊带优于A、B走廊带。
淖柳矿用公路自建成通车以来,发生了多起交通事故,事故多涉及路况、车辆安全性、超载等多方面原因,这些事故车辆归属全国各地几十家运输公司,均担负为广汇能源运输煤炭之责。采用A 走廊带方案对淖柳矿用公路进行改扩建,项目建成后大型运输车辆会使道路安全隐患增加,而K、B走廊带均不存在这些问题。
“三大走廊带”方案的比较如表1所示。
表1 K、A、B走廊带方案比较表
表1(续)
通过对以上A、B、K 三个走廊带方案的详细分析和综合对比,根据本项目在国家路网及自治区路网中的定位,结合沿线城镇规划、地形、地质、气象、水文、施工建设条件、工程造价及后期运营管理等情况,推荐采用K 走廊带重点研究。
本文结合G331 线红岭—淖毛湖公路项目,针对荒漠戈壁区公路路线走廊带方案的选取进行了深入阐述,为我国荒漠戈壁地区公路建设积累了一定的工程实践经验,可供类似工程参考。