山區(qū)高速公路路線設計方案分析

陳勇俊

（蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 210019）

1 工程概況

某高速公路起點接包茂高速（G65）、泉南高速（G72）池頭樞紐互通，經(jīng)臨桂區(qū)四塘鎮(zhèn)、兩江鎮(zhèn)進入永?？h境內(nèi)，向西經(jīng)龍江南、百壽南、三皇北，路線全長52.849km。道路設計速度100km/h,路基標準橫斷面寬度26m。由于道路沿線地形起伏較大，溝谷發(fā)育，在道路路線平縱面設計方面，應使路線線形與地形、地物相協(xié)調(diào)，重視生態(tài)環(huán)境保護，盡可能避免高填深挖、避開工程地質不良地帶。為保證路線平面指標連續(xù)均衡，部分路段（主要為隧道）采用分離式路基。

從可行性研究成果可知，道路起點與泉南高速銜接段布設了K、F、G、Q4條線路，K線銜接現(xiàn)狀池頭互通，F(xiàn)線在泉南高速桂林互通和桂林北互通之間增設樞紐互通，G線利用機場高速進行改造，Q線在現(xiàn)狀池頭互通和蘇橋互通之間增設樞紐。K線方案對原有池頭互通加以改造利用，包茂高速車輛進入兩江國際機場將更便捷，也方便本項目沿線車輛去往陽朔旅游勝地，且去往桂林市區(qū)的車輛一方面可經(jīng)桂林西環(huán)從桂林互通進市區(qū)，另一方面可經(jīng)南環(huán)在桂林南互通進入市區(qū)，即由本項目進入桂林市區(qū)的車輛可實現(xiàn)分流，遠期可緩解桂林西環(huán)的交通壓力。兩江至百壽鎮(zhèn)段，提出了K線、A線、B線、M線、N線等5條線路進行比選，A線、B線、M線橫穿桂林市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)，且從百壽水資源保護區(qū)范圍內(nèi)穿過，桂林經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)及永?？h環(huán)保局強烈反對該方案，N線主要是從地形條件角度出發(fā)提出的，利用南側的溝谷布設，減少隧道長度，但增加了橋梁長度，K、N線橋隧比基本相當，且N線略偏離桂林經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)規(guī)劃，且互通布設難度較大。因此，在道路設計階段，還應結合各路段的具體情況，合理開展道路設計工作。

2 路線選線的影響因素分析

路線方案設計從道路規(guī)劃入手，充分考慮各種因素對路線方案布設的影響，提出全面且具有比較價值的路線方案，進行宏觀和專業(yè)分析比較，以期得到合理、可行的路線方案[1]。結合工程具體情況，道路選線必須考慮城鎮(zhèn)規(guī)劃、水資源保護區(qū)、自然保護區(qū)、沿線文物、沿線主要交叉道路、沿線主要河流和水庫等因素的影響[2]。道路設計必須按照桂林經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃和百壽鎮(zhèn)總體規(guī)劃的要求進行，道路線路還應避開永?？h城飲用水源保護區(qū)、百壽水源保護區(qū)及蘇橋水資源保護區(qū)、壽城自然保護區(qū)、李宗仁故居、百壽巖、永寧州古城、穿巖古道等區(qū)域。根據(jù)工程可行性研究的推薦方案，道路設計還應考慮與泉南高速公路、包茂高速公路、臨蘇路、322國道、357國道（原306省道）等道路的交叉。另外，道路設計范圍內(nèi)還有義江、西河、百壽河等主要河流和東宅水庫、焦額底水庫、青龍口水庫、獅子口水庫、規(guī)劃的西河水庫等主要水庫。

從項目功能、路網(wǎng)條件、行政區(qū)劃、地形條件等角度，提出K線走廊、E線走廊和H線走廊，從路線技術指標、交通量預測水平以及經(jīng)濟效益等方面加以詳細比較，確定道路路線設計的推薦方案（K線走廊）[3]。為此，在K線走廊確定的前提下，還需要對道路設計范圍內(nèi)的具體節(jié)點的設計方案進行比選，最終確定道路路線的設計方案。

3 道路重要區(qū)段的路線選線對比分析

3.1 臨蘇路至南山段路線選線方案的對比

K16～K33段穿越天平山脈，路線布設主要受控于地形和地質因素，路線結合沿線河谷位置選擇隧道進出口，提出K方案、A4方案和A5方案等三個方案，如圖1所示。

K方案的路線跨越322國道向西布設，設置山口隧道、興隆一號隧道、二號隧道至興隆村，設置興隆互通，之后設置喇茶一號隧道、二號隧道、大坪隧道、福嶺隧道至山河村，之后沿山腳布設至南山，路線里程29.988km。A5方案的路線于322國道東側與K線分離，向西延伸設置隧道穿越西河東側的天平山脈后，沿雙江溝谷布線，設隧道穿越九鎖山后沿山南河布設，繼續(xù)向西于南山附近接K線，路線里程30.692km。A4和A5方案總體走向一致，九鎖山隧道兩側有所差異，A4線直接設置隧道連接雙江溝谷和山南河段，路線較順直。因此重點對比K線和A5線設計方案（見表1）。

由表1可知，K方案里程短0.712km,高邊坡數(shù)量及長度較小，且線形指標高，但隧道長度大；A5、A4+A5路線里程相對較長，隧道長度較短，但由于利用兩條溝谷狹窄，且兩側山體陡峭，犬牙交錯，橋梁長度較大，高邊坡數(shù)量多，A4線九鎖山隧道出口位于山南河一個支流的上游，兩側山坡陡且河谷非常狹窄，該方案雖然隧道長度最短，但橋梁、高邊坡長度大，且局部邊坡高達60～100m,A4線實施難度極大[4]。總體來看，K方案穿越天平山脈，連續(xù)設置隧道，局部河谷段設置隧道進出口，隧道總體長度較大；A4、A5線部分路段沿雙江及山南河溝谷布設，減少隧道規(guī)模，但增加了橋梁規(guī)模。三個方案總體工程規(guī)?；鞠喈敚獽線平縱指標較高，運營里程短，興隆互通布設條件好，距離主要服務對象龍江鄉(xiāng)較近。

3.2 其他路段路線的選擇

興隆村至南山段，K方案跨域西河后，連續(xù)設置喇茶隧道、大坪隧道、福嶺隧道至山河村，之后沿山腳布設至南山，路線里程16.989km。A3方案于西河東側與K線分離，跨域西河后設置一個特長隧道接A5線，之后沿山南河布線，于南山附近接K線，路線里程16.951km。K方案跨域西河后，連續(xù)設置多個隧道穿越天平山脈，隧道總長較大；A3線考慮盡量減少隧道長度。K方案線形指標較高，但隧道長度較大；A3方案單個隧道長度達7km,施工工期長，后期運營費用高，施工組織復雜，采用K方案也較為合適。

興隆村段，K方案路線出山口隧道后偏向西北，設置興隆一號隧道、二號隧道至興隆村，設置興隆互通，之后跨域西河，連續(xù)設置喇茶隧道接大坪隧道，路線里程6.422km。興隆互通沿西河北側山坡展線。A1方案于山口隧道出口處與K線分離，設置興隆隧道至興隆村，之后設置興隆特大橋斜跨西河，之后設置喇茶隧道接K線，路線里程6.443km。興隆互通環(huán)圈匝道位于南側山坡，匝道多次跨越西河。興隆村附近K線方案沿西河北側山坡布線，興隆互通環(huán)形匝道于北側山坡面上布設，A1線沿西河南布線，多次跨越西河，興隆互通環(huán)形匝道布設于南側山坡。K方案沿北側山坡布線，橋梁墩高較小，互通橋梁規(guī)模小，總體造價低。A1方案沿南側河道布線，之后斜跨西河，互通橋梁規(guī)模大，總體造價較高。因此，K方案總體造價較低，且互通方案較合理，對西河泄洪影響較小。

西河水庫段，被交道357國道現(xiàn)狀路面標高185m,規(guī)劃西河水庫實施后，357國道標高需抬升近30m,同時西河水庫建設時間未定，本次設計應結合水庫水位影響提出K線和A6進行同深度比選。

K方案考慮水庫影響，且遠期主線需上跨357國道及匝道，主線標高約225～231m,互通設計將收費站及管理中心設置于212m之上，匝道近期接現(xiàn)狀357國道，遠期接改造后的357國道。A6方案不考慮水庫影響，主線標高約210～220m,興隆互通結合地形布設，接現(xiàn)狀357國道。A6線設計標高低于水庫洪水位，遠期若水庫實施需拆除新建，從長遠考慮來看，選擇K方案也更合適。

鵝頸至南山段，K方案路線出大坪隧道后跨越山溝，設置福嶺隧道至大周南，之后偏向西南沿百壽水資源保護區(qū)南側布線至南山，路線里程10.601km;A2方案路線出大坪隧道后偏向東南，設置隧道至山南河，沿河向西布設，之后設置隧道穿低塘坳，繼續(xù)向西于南山附近接K線，路線里程10.604km。K線在大坪隧道出口后設置特長隧至山河村，之后沿百壽水資源保護區(qū)南側布設，單個隧道長度較大，且距離水資源保護區(qū)較近，A2線考慮減少單個隧道長度，且遠離水資源保護區(qū)?？傮w看，K線工程規(guī)模較A2線低近6000萬元，雖距水資源保護區(qū)較近，但在水源二級保護區(qū)外，符合環(huán)保要求，初設階段對橋梁排水做相關收集、沉淀。

百壽停車區(qū)至百壽、三皇交界（K43-K48）段，K線方案采用改移357國道的方案，兩埡口之間段落利用357國道老路布線，將357國道改移至高速公路東側。根據(jù)調(diào)查，357國道正在進行改擴建工程的勘察設計工作，經(jīng)與設計單位廣西交通規(guī)劃勘察設計研究院溝通，該段采用原位拼寬方案，改造后路基寬度為10m。A7線方案于穿巖古道西側跨越357國道后向南布線，之后于三皇、百壽交界處北，再次跨域357國道。該方案兩次跨越357國道角度均較小，且位置均處于兩丘陵之間的埡口位置（埡口處357國道標高較埡口南側田地高15m)，交叉處現(xiàn)狀357國道已下挖5m～8m,不易繼續(xù)下挖，則跨越處高速公路縱斷面抬高較多，根據(jù)縱面布設需設置660m橋梁。同時，第一次跨越357國道后沿西側山腳布線，該段巖溶較發(fā)育，存在大面積巖溶塌陷區(qū)，且有多處落水洞，工程地質條件較差。受縣級文物保護單位穿巖古道及路線總體走向的影響，百壽停車區(qū)以北及三皇段路線均位于357國道（原306省道）東側，而兩段之間357國道（原306省道）東側受地形及壽城自然保護區(qū)限制無路線布設空間[5]?？傮w來看，兩方案基本均能滿足功能要求，考慮到357國道亦需要改擴建，兩工程綜合考慮工程規(guī)模較低，且兩條公路平行布設，避免多次切割地塊，初步設計推薦采用357國道改移方案。

3.3 推薦路線的總體走向

桂林至柳城高速公路起于泉南高速、包茂高速池頭互通，路線由東向西行進，從東宅水庫和焦額底水庫之間通過，繼續(xù)西行，避讓兩江國際機場規(guī)劃區(qū)，并沿桂林市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)規(guī)劃預留通道布線，設兩江互通與臨蘇路相交，跨越義江、經(jīng)寶山、東安和山口村，之后設山口隧道、興隆一號隧道、興隆二號至興隆村，設興隆互通與357國道相交，向西跨357國道、后設置喇茶一號隧道、二號隧道、大坪隧道、福嶺隧道至百壽鎮(zhèn)南側，沿百壽飲用水源保護區(qū)南側繼續(xù)向西布線，經(jīng)三河、南山，于雷村附近設置百壽互通與357國道相交，之后與357國道平行布線至水頭村，設大昌隧道穿越響水巖，繼續(xù)西行至終點古毫隧道進口，與2標段起點順接，路線全長52.849km。

4 結語

山區(qū)道路路線選擇需考慮諸多因素限制，要在可行性研究成果基礎上，結合實地踏勘，考慮城鎮(zhèn)規(guī)劃、水資源保護區(qū)、自然保護區(qū)、沿線文物、沿線主要交叉道路、沿線主要河流和水庫等因素，制定多個備選方案。從地形選線、地質選線、環(huán)保選線、工程規(guī)模等方面深入研究各方案，在不遺漏有價值方案的前提下，綜合考慮，確定路線設計方案。