李 朋,田厚勇
(重庆市潼南区交通事务中心,重庆 潼南 402660)
高速公路是提高居民出行效率、促进社会经济发展的重要基础,同样也是我国交通系统的重要组成部分。自上世纪末,我国先后建成了一批具有影响力的高速公路,为我国高速公路的大规模建设拉开了篇章,同样也积累和丰富了高速公路建设的相关理论和经验。从本世纪开始,我国高速公路的建设呈现井喷式发展,高速公路的年均通车里程达到了4 000余km。预计到2030年,我国道路网通车总里程将突破40万km,最终打造成布局结构完善、各项功能齐全、安全性较高的道路网络体系,为居民的出行提供更加便捷的服务,促进我国社会经济的进一步发展。
高速公路具有通达里程长,覆盖区域面积大,经济带动能力强的特点。近年来随着我国高速公路建设快速发展,高速公路设计选线也从粗放型向精细化转变,需要考虑的因素也越来越多元化。本文以重庆璧潼遂高速公路路线方案设计为例,结合地域特点对高速公路路线方案的选择进行综合分析。
重庆璧潼遂高速公路项目位于重庆市铜梁区、潼南区西部区域,项目的布局将在《重庆市高速公路网规划(2019-2035年)》中的“三射”与“四射”之间,新增一条成都方向的射线通道,同时也为铜梁、潼南、遂宁与重庆第二机场之间新增一条快速直达通道,可高效整合该区域高速和铁路交通网络,增强机场对周边地区人流、物流的辐射带动力度,助推渝西北片区与川东南地区更加紧密的融合发展。项目起于铜梁区平滩镇,与在建的铜安高速相接,经铜梁区侣俸镇进入潼南区,沿西北方向布线,经四川省遂宁市安居区,终点位于大英县西侧与沪蓉高速相接。
根据线路交通量及相关其他运输方式运量,考虑本项目开通后沿线客货运交通量和铜安高速、潼荣高速、合安高速、G319、G246等项目至本项目的转移以及诱增交通量,综合考虑通道内公路网分布,运用Logit模型进行运输方式重新划分,并将高速公路运输量换算为交通量,得到本项目未来交通量预测结果,见表1。
表1 研究区域交通量预测结果 (单位:pcu/d)
从未来汽车市场发展趋势看,汽车消费需求结构由中间向两极分化、由公用型向私用型转变。轿车是支撑未来汽车需求的主导车型,随着居民收入的增加,居民出行向个性化、多样化方向发展,私人小轿车出行将持续高速增长,未来小客车比例将逐渐增加;未来货车车型将向大型化方向发展,大货车、拖挂(集装箱)车将逐步增加。参照渝蓉高速、合璧津高速及三环高速公路、普通省道S207、G319车型分布,通过专家咨询确定未来通道内车型构成比例,预测结果见表2。
表2 车型比例构成预测 (单位:%)
根据《公路工程技术标准》、《公路通行能力指南》以及项目所在地区的交通参数,计算实际通行能力。本项目作为机场快速通道,主要作用在于渝西片区及川东南地区快速与重庆第二机场联通,因此本项目按照120 km/h的标准建设。而设计速度120 km/h的六车道高速公路,一般能适应各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为55 000~80 000 pcu/d。本项目远景设计年限交通量为61 227 pcu/d,采用六车道。根据交通量预测结果,参照《公路路线设计规范》(JTG B01-2014)的条文说明,对本项目的路段通行能力和车道适应情况进行计算和分析,本项目2035年前服务水平均为一级,远景年(2045年)维持三级服务水平。故本项目采用双向六车道,设计速度为120 km/h,路基宽度34.5 m。路线方案自西向东布设,项目地处丘陵区,地形复杂,软土层较厚,填挖工程量大,丘陵间多沟槽,全线桥隧构造物多。勘察设计以绿色环保、节约、集约土地为理念。
根据路线起始点和终止点,考虑沿途的主要控制点因素,并结合重庆市高速公路网布局规划,首先在地形图上初拟路线走廊,再进行现场踏勘并对初拟路线走廊进行进一步的研究。
项目位于重庆渝西地区,主要为丘陵地带,地形复杂,同时受城市产业布局、城镇规划等因素制约。通过对项目建设条件的综合分析,结合沿线城区的主要自然资源,坚持可持续发展主题,以全寿命周期理念来衡量项目可行性。同时加强与沿线有关部门协调,妥善处理好项目建设与工业、基本农田、旅游业的关系,充分发挥该项目的社会效益和经济效益,达到“安全环保、线位合理、投资较省”的目的。综合考虑拟定了A线方案、B线方案、K线方案。
路线方案布设以高速公路网、城乡总规等相关规划为依据,结合综合交通系统,综合考虑项目功能定位和建设条件、城镇规划、带动沿线经济发展等因素,最终遴选出安全、环保、经济的路线方案。线位布设遵循以下原则:
(1)项目路线需服从重庆市城乡总规、重庆市高速公路网规划、项目沿线区县的国民经济和社会发展规划。符合相关规划在布局、用地方面要求,高速公路路线应以促进综合交通体系的构建、增强区域内外交通联系和带动沿线区域经济发展为前提,以取得国民经济和社会效益最大化为目标合理布设路线。
(2)充分考虑项目功能定位,结合高速公路与沿线城乡规划、产业园区、旅游景区等的联系,与区域内平行或相交公路衔接的合理性,统筹兼顾沿线要求,尽可能带动沿线城区及乡镇经济的发展的同时保证路线符合交通流向特征,减少绕行,提高通行效率。
(3)选线应顺着原始地形,灵活地运用道路设计中的路线平、纵指标。不要去刻意地要求高指标,而是按照顺应当地地势的原则去灵活地采用S形、卵形和一些不对称的缓和曲线等线形,通过逐渐增大曲线比例,极大可能去减少高填深挖,保持与周围的环境相适应。同时,合理地选择在道路上设置桥、隧的建设方案,避免再次对环境影响。
(4)避让为主,处理为辅。要坚决地避开规模大,危害程度严重,治理起来困难的滑坡、崩坍、危岩落石等地质病害区。无法避开时,按避重就轻原则,辅以相应处理,保障工程安全。
(5)结合沿线地形地貌、地质条件,优先考虑安全可靠、少占耕地、少开挖,以全寿命周期理念来衡量项目可行性,尽可能降低工程造价,科学合理的缩短路线控制点间距离,达到“安全环保、线位合理、投资较省”的目的。
路线方案比选应结合项目区域特点,从城镇规划及地方道路衔接、环境影响、技术指标、工程地形地质、工程规模、施工条件及运营维护、经济带动作用及地方意见等多方面进行综合考虑,选择最优路线方案。
项目整体为南北走向,三方案路线布设距离规划城区距离合理,对城市规划无影响。A方案在寿桥镇无地方道路衔接,K、B方案可设置寿桥互通与地方道路相接,但是K线方案地形条件较好。B线方案互通连接线较长,互通规模较大。从城镇规划及地方道路衔接角度,K线方案优。
项目区域有饮用水源保护区,在设计选线时充分重视,各方案对保护区均进行了绕避,其中K线方案距离饮用水源双寨水库最远,对其影响最小。
对A线、B线、K线3个方案的路线指标进行对比分析,B线方案线路里程最短,A线、K线方案有绕行。对3个方案的技术指标进行分析,均满足规范要求,路线纵面均不存在连续长大纵坡,能够保证高速车辆行驶顺畅。
该段内的不良地质主要为沿线跨越冲沟多分布有水田、鱼塘,表层分布有厚度0.5~3.0 m的过湿软土。在丘陵分布区,丘间沟谷往往谷底平缓,表水排泄不畅,在坡洪积作用下,多形成高含水量的饱和软弱粘性土沉积物,厚达数米到十余米,构成分布广泛的软基。
K线方案线路里程最长,A线比K线方案短1.5 km、B线比K线方案短5.2 km,但K线方案桥隧比例最低,占比12.68%,K线方案地形条件也最好。B线方案路线与地方道路被河流隔断,互通连接线较长,需设置桥梁跨越河流,互通规模大,沿线地质最差,需换填地段多,因此从工程造价角度分析三方案投资相当。各方案规模及造价如表3所示。
表3 各方案规模及造价
B线方案桥隧比例高,后期运营维护成本高。K线方案桥隧比例最低,施工难度及后期运营维护费用都相对较低。A线方案桥隧比例最高,占比15.86%,设置有12座特大桥,施工难度及后期运营费用也最高。综合比较,施工条件和运营维护K线方案优。
K线在铜梁区境内途经侣俸镇,设置互通对地方带动作用较大。A线在铜梁境区内沿线无较大乡镇,对地方带动作用小。B线方案途经平滩镇,但在已建成的铜安高速上已有平滩互通与地方道路相连,因此无需设置此互通,B线在铜梁区境内除平滩镇外沿线无较大乡镇。因此与A线、B线相比,K线虽然路线较绕行,但是经过了铜梁区侣俸镇,对沿线的带动作用较大,服务地方产业功能更强,从服务地方产业方面考虑,K线方案更优。
K线方案虽然有绕行,但途经侣俸镇,设置互通对地方带动作用大,服务地方产业功能更强。从环境保护上,K线方案距离饮用水源保护区最远,对环境影响小。桥隧比例最低,施工难度及后期运营维护成本低且综合造价比A线、B线方案增加不大。因此经综合比选,推荐K线方案。
通过对丘陵地区重庆璧潼遂高速公路路线方案的比选论证,得出高速公路的路线方案选线研究是一项综合的技术专项问题,路线方案布设不仅需充分考虑项目区域特点,同时应结合城镇规划及地方道路衔接、环境影响、技术指标、工程地形地质、工程规模、施工条件及运营维护、经济带动作用及地方意见等多方面进行综合考虑。