福建山區(qū)高速公路的選線研究與實(shí)例分析

摘要 目前福建高速公路建設(shè)深入到地勢險(xiǎn)峻、地貌類型多樣、生態(tài)脆弱、地質(zhì)條件復(fù)雜的山嶺地區(qū)。山區(qū)高速選線工作的質(zhì)量直接影響工程項(xiàng)目的建設(shè)費(fèi)用、工程質(zhì)量以及運(yùn)營安全效率。該文以五橫支線“大田廣平至安溪官橋高速公路泉州段”為例，詳細(xì)分析路線設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行比選論證，旨在優(yōu)選山區(qū)高速公路的選線方案，保證高速公路建設(shè)質(zhì)量，并為其他類似工程項(xiàng)目提供參考。

關(guān)鍵詞 山區(qū)高速公路；路線設(shè)計(jì)；控制因素

中圖分類號 U415 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）23-0027-03

0 引言

福建素有“八山一水一分田”之稱，地勢西北高，東南低，多為山嶺重丘區(qū)。路線設(shè)計(jì)時(shí)受平、縱、橫三方面的聯(lián)動(dòng)控制，相互制約和影響，對線形指標(biāo)和各種控制因素的敏感性更強(qiáng)。大田廣平至安溪官橋高速公路泉州段是《福建省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2016—2030年）》中“五橫支線”的一部分，連接了已通車的泉南高速、政永高速及沙廈高速，是三明至廈門高速公路的重要組成部分。項(xiàng)目的建設(shè)開辟了三明內(nèi)陸地區(qū)及泉州永春縣、安溪縣內(nèi)陸鄉(xiāng)鎮(zhèn)通往廈門的便捷通道，拉近了永春縣、安溪縣與三明市和廈門市的距離，提高了區(qū)域公路通行能力。該項(xiàng)目是典型的山區(qū)高速公路，能夠帶來經(jīng)濟(jì)和社會效益，但建設(shè)需要大量的投資，因此優(yōu)選路線方案是項(xiàng)目建設(shè)的基本保障。

1 工程概況

項(xiàng)目位于福建省泉州市境內(nèi)，總體走向由北向南，起點(diǎn)在棟山隧道內(nèi)與大田廣平至安溪官橋高速公路三明段終點(diǎn)相接，沿線經(jīng)永春一都鎮(zhèn)，安溪桃舟鄉(xiāng)、感德鎮(zhèn)、長卿鎮(zhèn)、尚卿鄉(xiāng)、虎邱鎮(zhèn)，終于官橋鎮(zhèn)接入現(xiàn)狀沙廈高速官橋互通，路線全長76.569 km。

2 路線方案設(shè)計(jì)

山區(qū)高速公路的路線設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜、重要的工作，不僅關(guān)系到公路的交通安全和通行效率，還關(guān)系到地區(qū)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)[1]。合理的路線設(shè)計(jì)，要考慮經(jīng)過或鄰近的控制點(diǎn)，如項(xiàng)目影響區(qū)域內(nèi)的重要城鎮(zhèn)、主要被交道路、永久基本農(nóng)田、生態(tài)保護(hù)紅線、水源保護(hù)區(qū)等，要滿足規(guī)劃、發(fā)展和工程技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的效益最大化，要落實(shí)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享五大發(fā)展理念，開展以集約、節(jié)約、循環(huán)、低碳為主題的綠色公路建設(shè)[2]。該項(xiàng)目根據(jù)周邊地形、地貌及對沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)影響情況，從路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、行車便捷性、工程造價(jià)、對地方經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)程度、地方訴求等方面對多個(gè)段落進(jìn)行了路線方案的比選，該文主要介紹兩段相對復(fù)雜的比選段落。

2.1 感德至長卿段方案比選（K、D線）

該段落方案比選主要考慮與政永高速交叉方案，對前后鄉(xiāng)鎮(zhèn)征地拆遷規(guī)模及規(guī)劃的影響，占用基本農(nóng)田的情況，工程規(guī)模及造價(jià)等。路線跨越政永高速公路，該段落政永高速公路滿足互通布置條件的區(qū)間長度僅有3 920 m。在該區(qū)間內(nèi)現(xiàn)有感德互通、槐植服務(wù)區(qū)及避險(xiǎn)車道，樞紐互通的布置條件比較艱難，交叉方案的位置與形式直接影響了路線的走向（平面方案比選見圖1）。

K線跨越漳泉肖鐵路和縣道X340后沿感德鎮(zhèn)區(qū)東側(cè)山體展線，跨過政永高速公路，改造感德互通為復(fù)合式樞紐互通連接縣道X340，而后穿坐上山隧道至坑頭，再穿過月眉隧道至長卿鎮(zhèn)，沿鎮(zhèn)區(qū)東北側(cè)山體展線，于程光布設(shè)長卿互通連接省道S308，而后建設(shè)梧林特大橋至段落終點(diǎn)，路線里程長13.980 km。

D線起點(diǎn)同K線一樣，在跨越漳泉肖鐵路和縣道X340后往西北方向偏移，繞到感德互通西側(cè)山體，跨過政永高速公路，改造感德互通為復(fù)合式樞紐互通連接縣道X340，沿著槐楊村西側(cè)山體布線，穿過白灰山隧道至長卿鎮(zhèn)，順著縣道X339右側(cè)山體展線，至后垵布設(shè)長卿互通連接省道S312，而后建設(shè)梧林特大橋至段落終點(diǎn)，路線里程長15.844 km。

K線路線里程短，于感德鎮(zhèn)避讓了大面積的基本農(nóng)田，在長卿鎮(zhèn)避開了大規(guī)模的拆遷，減少了對鄉(xiāng)鎮(zhèn)的干擾，符合鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)展規(guī)劃，但K線總體造價(jià)略高于D線，主要是K線方案與政永高速交叉處離槐植服務(wù)區(qū)比較近，交叉點(diǎn)處于感德互通、避險(xiǎn)車道及服務(wù)區(qū)之間，對交叉方案的影響較大，對現(xiàn)有感德互通和避險(xiǎn)車道的改造工程量較大。D線交叉方案的設(shè)計(jì)避開了槐植服務(wù)區(qū)及避險(xiǎn)車道的影響，并且可充分利用現(xiàn)有感德互通及收費(fèi)站場地等附屬設(shè)施，綜合比選，采用K線方案。

2.2 長卿至尚卿段比選（K、G線）

該段落方案比選主要考慮路線線型指標(biāo)及長下坡方案（如圖2所示），對前后鄉(xiāng)鎮(zhèn)征地拆遷規(guī)模及規(guī)劃的影響，對沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)的帶動(dòng)作用，占用基本農(nóng)田的情況，工程規(guī)模及造價(jià)等。

K線起于坑頭，穿過月眉隧道至長卿鎮(zhèn)，沿鎮(zhèn)區(qū)東北側(cè)山體展線，于程光布設(shè)長卿互通連接省道S308，而后穿過青苑隧道至青苑村，沿著省道S308右側(cè)山體布線，跨過下里水庫下游河道，穿過庵洋隧道展線至尚卿鄉(xiāng)，于高坑設(shè)尚卿服務(wù)區(qū)，沿鎮(zhèn)區(qū)東側(cè)山體布線，建設(shè)尚卿大橋跨過省道S312和龍?zhí)断?，至下少坑布設(shè)尚卿互通連接省道S312，終于鶴廳村。路線里程長21.871 km。

G線方案：段落起點(diǎn)同K線一樣，穿過月眉隧道至長卿鎮(zhèn)，隨后向南偏移，于金山茶場西側(cè)山體展線，建設(shè)山格大橋跨至三洋垱，沿著鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心的山體展線，于玉南村設(shè)置長卿互通連接省道S312，而后沿玉美村西側(cè)山體展線，穿過藍(lán)田隧道至藍(lán)田水庫右側(cè)山坡，設(shè)置藍(lán)田服務(wù)區(qū)（GK52+400），穿過上山隧道后順著龍?zhí)断髠?cè)山體布線至尚卿鄉(xiāng)，建設(shè)尚卿特大橋跨過鄉(xiāng)鎮(zhèn)，繼續(xù)展線至鶴廳村。路線里程長22.689 km。

K線沿鄉(xiāng)鎮(zhèn)外圍布線，較G線短0.818 km，雖然橋梁長度長于G線，但其他工程量總體小于G線，占用土地較少，總體造價(jià)較低，且對沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)干擾較小，比較符合地方的發(fā)展規(guī)劃。G線路線經(jīng)過藍(lán)田鄉(xiāng)，輻射范圍更大，服務(wù)范圍更廣，但沿線占用的基本農(nóng)田規(guī)模比較大，綜合比選，采用K線方案。

3 路線交叉方案設(shè)計(jì)

高速公路是全封閉型的交通干線，其互通立交應(yīng)分布在交通聯(lián)絡(luò)最便捷的地方，既要考慮沿線城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又要兼顧主要道路的溝通，以車輛上路率最高，為最大限度地發(fā)揮高速公路的社會經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)沿線地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，根據(jù)路線的總體布局、交通量分布、沿線自然地形條件等，該項(xiàng)目推薦方案K線共設(shè)置了7處互通。該文主要介紹與政永高速交叉的感德樞紐互通式立交，因其條件受限，交叉位置與形式的選擇直接影響了路線的選線設(shè)計(jì)。

感德樞紐互通式立交為該項(xiàng)目與政永高速的交通流轉(zhuǎn)換點(diǎn)，并兼具落地功能，連接線銜接縣道X332。由于該段政永高速公路滿足互通布置條件的區(qū)間長度僅有3 920 m，且該區(qū)間內(nèi)現(xiàn)有感德互通、槐植服務(wù)區(qū)及避險(xiǎn)車道，因此改造既有政永高速感德互通的環(huán)形匝道，并避開服務(wù)區(qū)和避險(xiǎn)車道，新建十字混合型樞紐與之組合成復(fù)合式樞紐互通，互通布局緊湊，減少征地拆遷，降低了工程造價(jià)，同時(shí)減少了車輛上下政永高速的繞行距離，也減少了施工期間對政永高速的影響。

4 總體目標(biāo)

該項(xiàng)目沿線多為山嶺重丘區(qū)，地勢險(xiǎn)峻、地貌類型多樣、地質(zhì)條件復(fù)雜，橋隧比例較高、工程規(guī)模較大，因此在路線設(shè)計(jì)中堅(jiān)持“安全選線”“地形選線”“地質(zhì)選線”“生態(tài)選線”“環(huán)保選線”“經(jīng)濟(jì)選線”等。合理的線形設(shè)計(jì)能夠有效控制施工成本，提高公路的使用壽命，增強(qiáng)公路行車的安全系數(shù)，同時(shí)也可以帶動(dòng)周邊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)[3]。圍繞大田廣平至安溪官橋泉州段項(xiàng)目的工程特征和建設(shè)綠色公路的現(xiàn)實(shí)需求，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全壽命周期范圍內(nèi)“三低一高”（低能耗、低排放、低污染、高效率）為總目標(biāo)，把該項(xiàng)目打造成“資源節(jié)約、環(huán)境友好、安全耐久、服務(wù)智能、技術(shù)先進(jìn)”的現(xiàn)代化綠色低碳高速公路，樹立泉州乃至全省的綠色公路標(biāo)桿。

5 結(jié)語

山區(qū)高速公路因?yàn)樽陨淼奶攸c(diǎn)，受地形，地質(zhì)，水文，氣候條件等多方面的影響，在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要從多個(gè)方面進(jìn)行考慮[4]，因此，通常需要擬出一些制約性指標(biāo)，對多個(gè)備選方案進(jìn)行綜合比選，全面衡量，從中選出最優(yōu)方案，達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用的目標(biāo)，充分體現(xiàn)工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的目的。該研究結(jié)合實(shí)際工程路線選線經(jīng)驗(yàn)，以期為相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供有益幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]陳應(yīng)釗，朱北方.山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)及工程應(yīng)用研究[J].交通科技與管理， 2023（6）：30-32.

[2]曾凡森.龍巖高速公路東環(huán)線總體設(shè)計(jì)[J].福建交通科技， 2017（1）：37-40.

[3]趙品.公路路線設(shè)計(jì)的常見問題與設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].交通世界， 2021（18）：112-113.

[4]賴曉霞，陳瑋.山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)[J].江西建材， 2013（3）：229.