摘要 目前福建高速公路建设深入到地势险峻、地貌类型多样、生态脆弱、地质条件复杂的山岭地区。山区高速选线工作的质量直接影响工程项目的建设费用、工程质量以及运营安全效率。该文以五横支线“大田广平至安溪官桥高速公路泉州段”为例,详细分析路线设计方案并进行比选论证,旨在优选山区高速公路的选线方案,保证高速公路建设质量,并为其他类似工程项目提供参考。
关键词 山区高速公路;路线设计;控制因素
中图分类号 U415 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2024)23-0027-03
0 引言
福建素有“八山一水一分田”之称,地势西北高,东南低,多为山岭重丘区。路线设计时受平、纵、横三方面的联动控制,相互制约和影响,对线形指标和各种控制因素的敏感性更强。大田广平至安溪官桥高速公路泉州段是《福建省高速公路网规划(2016—2030年)》中“五横支线”的一部分,连接了已通车的泉南高速、政永高速及沙厦高速,是三明至厦门高速公路的重要组成部分。项目的建设开辟了三明内陆地区及泉州永春县、安溪县内陆乡镇通往厦门的便捷通道,拉近了永春县、安溪县与三明市和厦门市的距离,提高了区域公路通行能力。该项目是典型的山区高速公路,能够带来经济和社会效益,但建设需要大量的投资,因此优选路线方案是项目建设的基本保障。
1 工程概况
项目位于福建省泉州市境内,总体走向由北向南,起点在栋山隧道内与大田广平至安溪官桥高速公路三明段终点相接,沿线经永春一都镇,安溪桃舟乡、感德镇、长卿镇、尚卿乡、虎邱镇,终于官桥镇接入现状沙厦高速官桥互通,路线全长76.569 km。
2 路线方案设计
山区高速公路的路线设计是一项非常复杂、重要的工作,不仅关系到公路的交通安全和通行效率,还关系到地区经济和生态环境保护[1]。合理的路线设计,要考虑经过或邻近的控制点,如项目影响区域内的重要城镇、主要被交道路、永久基本农田、生态保护红线、水源保护区等,要满足规划、发展和工程技术要求,实现项目的效益最大化,要落实创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念,开展以集约、节约、循环、低碳为主题的绿色公路建设[2]。该项目根据周边地形、地貌及对沿线乡镇影响情况,从路网结构、行车便捷性、工程造价、对地方经济带动程度、地方诉求等方面对多个段落进行了路线方案的比选,该文主要介绍两段相对复杂的比选段落。
2.1 感德至长卿段方案比选(K、D线)
该段落方案比选主要考虑与政永高速交叉方案,对前后乡镇征地拆迁规模及规划的影响,占用基本农田的情况,工程规模及造价等。路线跨越政永高速公路,该段落政永高速公路满足互通布置条件的区间长度仅有3 920 m。在该区间内现有感德互通、槐植服务区及避险车道,枢纽互通的布置条件比较艰难,交叉方案的位置与形式直接影响了路线的走向(平面方案比选见图1)。
K线跨越漳泉肖铁路和县道X340后沿感德镇区东侧山体展线,跨过政永高速公路,改造感德互通为复合式枢纽互通连接县道X340,而后穿坐上山隧道至坑头,再穿过月眉隧道至长卿镇,沿镇区东北侧山体展线,于程光布设长卿互通连接省道S308,而后建设梧林特大桥至段落终点,路线里程长13.980 km。
D线起点同K线一样,在跨越漳泉肖铁路和县道X340后往西北方向偏移,绕到感德互通西侧山体,跨过政永高速公路,改造感德互通为复合式枢纽互通连接县道X340,沿着槐杨村西侧山体布线,穿过白灰山隧道至长卿镇,顺着县道X339右侧山体展线,至后垵布设长卿互通连接省道S312,而后建设梧林特大桥至段落终点,路线里程长15.844 km。
K线路线里程短,于感德镇避让了大面积的基本农田,在长卿镇避开了大规模的拆迁,减少了对乡镇的干扰,符合乡镇的发展规划,但K线总体造价略高于D线,主要是K线方案与政永高速交叉处离槐植服务区比较近,交叉点处于感德互通、避险车道及服务区之间,对交叉方案的影响较大,对现有感德互通和避险车道的改造工程量较大。D线交叉方案的设计避开了槐植服务区及避险车道的影响,并且可充分利用现有感德互通及收费站场地等附属设施,综合比选,采用K线方案。
2.2 长卿至尚卿段比选(K、G线)
该段落方案比选主要考虑路线线型指标及长下坡方案(如图2所示),对前后乡镇征地拆迁规模及规划的影响,对沿线乡镇的带动作用,占用基本农田的情况,工程规模及造价等。
K线起于坑头,穿过月眉隧道至长卿镇,沿镇区东北侧山体展线,于程光布设长卿互通连接省道S308,而后穿过青苑隧道至青苑村,沿着省道S308右侧山体布线,跨过下里水库下游河道,穿过庵洋隧道展线至尚卿乡,于高坑设尚卿服务区,沿镇区东侧山体布线,建设尚卿大桥跨过省道S312和龙潭溪,至下少坑布设尚卿互通连接省道S312,终于鹤厅村。路线里程长21.871 km。
G线方案:段落起点同K线一样,穿过月眉隧道至长卿镇,随后向南偏移,于金山茶场西侧山体展线,建设山格大桥跨至三洋垱,沿着乡镇中心的山体展线,于玉南村设置长卿互通连接省道S312,而后沿玉美村西侧山体展线,穿过蓝田隧道至蓝田水库右侧山坡,设置蓝田服务区(GK52+400),穿过上山隧道后顺着龙潭溪左侧山体布线至尚卿乡,建设尚卿特大桥跨过乡镇,继续展线至鹤厅村。路线里程长22.689 km。
K线沿乡镇外围布线,较G线短0.818 km,虽然桥梁长度长于G线,但其他工程量总体小于G线,占用土地较少,总体造价较低,且对沿线乡镇干扰较小,比较符合地方的发展规划。G线路线经过蓝田乡,辐射范围更大,服务范围更广,但沿线占用的基本农田规模比较大,综合比选,采用K线方案。
3 路线交叉方案设计
高速公路是全封闭型的交通干线,其互通立交应分布在交通联络最便捷的地方,既要考虑沿线城镇的经济发展,又要兼顾主要道路的沟通,以车辆上路率最高,为最大限度地发挥高速公路的社会经济效益,促进沿线地方经济的发展,根据路线的总体布局、交通量分布、沿线自然地形条件等,该项目推荐方案K线共设置了7处互通。该文主要介绍与政永高速交叉的感德枢纽互通式立交,因其条件受限,交叉位置与形式的选择直接影响了路线的选线设计。
感德枢纽互通式立交为该项目与政永高速的交通流转换点,并兼具落地功能,连接线衔接县道X332。由于该段政永高速公路满足互通布置条件的区间长度仅有3 920 m,且该区间内现有感德互通、槐植服务区及避险车道,因此改造既有政永高速感德互通的环形匝道,并避开服务区和避险车道,新建十字混合型枢纽与之组合成复合式枢纽互通,互通布局紧凑,减少征地拆迁,降低了工程造价,同时减少了车辆上下政永高速的绕行距离,也减少了施工期间对政永高速的影响。
4 总体目标
该项目沿线多为山岭重丘区,地势险峻、地貌类型多样、地质条件复杂,桥隧比例较高、工程规模较大,因此在路线设计中坚持“安全选线”“地形选线”“地质选线”“生态选线”“环保选线”“经济选线”等。合理的线形设计能够有效控制施工成本,提高公路的使用寿命,增强公路行车的安全系数,同时也可以带动周边区域的经济活动[3]。围绕大田广平至安溪官桥泉州段项目的工程特征和建设绿色公路的现实需求,以实现项目全寿命周期范围内“三低一高”(低能耗、低排放、低污染、高效率)为总目标,把该项目打造成“资源节约、环境友好、安全耐久、服务智能、技术先进”的现代化绿色低碳高速公路,树立泉州乃至全省的绿色公路标杆。
5 结语
山区高速公路因为自身的特点,受地形,地质,水文,气候条件等多方面的影响,在进行路线设计的时候,需要从多个方面进行考虑[4],因此,通常需要拟出一些制约性指标,对多个备选方案进行综合比选,全面衡量,从中选出最优方案,达到技术先进,经济合理,安全适用的目标,充分体现工程的经济效益和社会效益的目的。该研究结合实际工程路线选线经验,以期为相关设计人员提供有益帮助。
参考文献
[1]陈应钊,朱北方.山区高速公路路线设计要点及工程应用研究[J].交通科技与管理, 2023(6):30-32.
[2]曾凡森.龙岩高速公路东环线总体设计[J].福建交通科技, 2017(1):37-40.
[3]赵品.公路路线设计的常见问题与设计要点分析[J].交通世界, 2021(18):112-113.
[4]赖晓霞,陈玮.山区高速公路路线设计[J].江西建材, 2013(3):229.