以某改建工程为例谈高速公路选线

王 利 霞

(大同公路分局，山西 大同 037006)

1 备选方案的拟定

1.1 各备选方案概况及方案比选

本项目考虑到省道马走线平远头至瓦夭口段在2012年刚完成路面改造工程，目前老路路面使用状况良好，故路线方案拟定过程中本着充分利用老路资源的原则做如下考虑：

根据本项目拟采用设计速度60 km/h和40 km/h的技术标准，拟定了A，B，F三处方案；同时按照设计速度80 km/h和60 km/h的设计标准的要求，相应的提出了C，D，E三处备选方案，并最终择优推荐。

1.1.1B线——老爷庙山越岭段(AK19+000～AK26+415.303)

该段老路经由老爷庙山垭口处穿过，结合现场调查提出了设置隧道穿越垭口的A线和利用老路穿越垭口的B线两个方案。

1)A线(AK19+000～AK26+415.303)。

A线起于AK19+000处，沿老路西侧山坡布线，在AK20+075附近设置隧道穿过老爷庙山后，沿地形展线，布设新线位，直至终点瓦夭口村南，与老路K28+000顺接。A线自隧道出口(AK21+020)至终点(AK26+415.303)段路线长5.415 km，平均纵坡为5.5%。

优点：路线平、纵面指标均得到明显改善，优于B线；隧道出口处设计标高较对应 B线处的设计标高降低近50 m，有利于缓解下山路段坡紧的情况，且A线路线长度较B线缩短2 363 m。

缺点：老路利用率低，隧道工程造价较高，后期养护费用较高。

2)B线(BK19+000～BK28+777.522)。

B线起于BK19+000处，沿老路西侧山坡布线，在BK20+000 附近路线利用对井沟沟口地形设置回头曲线后，沿老路南侧山坡布线，于BK21+000附近回到老路，并利用老路穿越老爷庙山垭口，继续沿老路行至BK22+000附近，由老路左侧偏出，在老路东侧沿地形展线，布设新线位，直至终点瓦夭口村南，与老路K28+000顺接。B线自老爷庙山垭口处(BK22+000)至终点(BK28+777.522)段路线长6.778 km，平均纵坡为5.0%。

优点：充分利用老路资源，对环境影响较小，工程造价相对较低。

缺点：路线平纵面指标较差，存在4处圆曲线半径小于60 m的回头曲线，其中最小圆曲线半径为38.7 m；路线里程较A线长2 363 m。

虽然B线利用老路长度较A线增加了1 100 m，工程造价较A线减少了2 085.435 8万元，但是A线设置隧道后，整体路线平纵面指标较B线高，提高了行车安全性，有利环保，且路线长度较B线缩短了2.363 km。

经综合比较，暂推A线为推荐方案。

1.1.2F线——瓦夭口村段(AK23+600～K26+415)

1)A线(AK23+600～AK26+415)。

A线起于K23+600处，沿大背沟向东布线，至沟口处转向南，沿大梁沟西侧山脚布线，后在瓦夭口村北路线向西南偏出，由该村西侧绕越后，接回老路，止于老路K28+000。A线自AK23+600至终点 AK26+415.303段路线长 2.815 km，平均纵坡为5.5%。

优点：路线展线后，纵面指标较老路明显改善；路线由瓦夭口村外侧绕越，对村庄影响小，拆迁量少。

缺点：老路资源利用率低。

2)F线(FK23+600～FK26+294.114)。

F线起于A线K23+600处，沿大背沟向东布线，设短隧道穿越山梁后，路线跨越大梁沟，沿大梁沟东侧山脚向南布线，行至FK24+650处，路线向西南再次跨越大梁沟后，与老路相接，沿老路布线，止于老路K28+000(老路桩号)， F线终点为FK26+294.114。F线自FK23+600至终点FK26+294.114段路线长2.694 km，平均纵坡为5.5%,其中旧路利用段FK24+900～FK26+294.114，路线长1.4 km，平均纵坡为6.7%。

优点：充分利用老路资源。

缺点：a.该方案为利用老路，需设置短隧道穿越山梁，同时要两次跨越大梁沟，增加了桥隧的工程规模；b.由于该段老路纵坡较大，平均纵坡达到了6.8%，若按照二级公路标准改造，需要调整老路纵坡，若要利用瓦夭口村过境段老路，需将老路抬起2.0 m～3.0 m，新建路面标高高出路边民房，造成一定量的拆迁，且道路右侧居民出行不便。同时考虑到瓦夭口村恰位于本项目长大下坡的下游，且改造后该段路线纵坡均为7.5%～8%的极限坡，道路由村内穿过，沿线居民出行不便，存在安全隐患。综上，虽然F线方案充分利用老路资源，但桥隧工程规模较A线大，同时对瓦夭口村影响较大，居民出行存在安全隐患。故推荐A线。

1.1.3C线——高标准路线方案(K21+500～K25+500)

考虑平远头—五里墩路段，地形条件良好，采用设计速度80 km/h的技术标准亦较为适宜，同时为保证相邻路段设计速度的连续性，山岭重丘区段需采用设计速度60 km/h的技术标准。因此提出C线方案，与本项目的A线方案进行比较，择优推荐。

1)A线(AK0+000～AK26+415)。

A线采用的技术标准：平远头—五里墩段(AK0+000～AK12+500)，设计速度为 60 km/h，路基宽10.0 m；五里墩—瓦夭口段(AK12+500～AK26+415.303)，设计速度为 40 km/h，路基宽10.0 m。

A线走向：利用既有省道马走线布设线位，向西经平远头、八墩、十六墩、大营盘、廿墩、新平尔后，转向南继续利用老路跨越西洋河，经新平堡镇、五里墩、四方墩后，路线于AK18+850离开老路，沿老路西侧山坡向南另辟新线，至对井沟沟口处，新设对井沟隧道穿越老爷庙山后，路线利用地形在老路东侧布设新线位展线下山，终点位于瓦夭口村南约300 m处，与老路顺接，路线全长约26.415 km。A线自老爷庙山垭口处(AK20+800)至终点(AK26+415.303)段路线长5.615 km，平均纵坡为5.4%。

2)C线(CK0+000～CK24+724)。

C线采用的技术标准：平远头—五里墩段(CK0+000～CK12+500)，设计速度为 80 km/h，路基宽12.0 m；五里墩至瓦夭口段(CK12+500～CK24+724.214)，设计速度为60 km/h，路基宽10.0 m。

C线走向：起点利用既有省道马走线布设线位，向西经平远头、八墩、十六墩、大营盘、廿墩、新平尔后，转向南继续利用老路跨越西洋河，经新平堡镇、五里墩、四方墩后，路线于CK18+850附近设置3.28 km的隧道穿越老爷庙山后，沿大梁沟西侧山坡顺势布线，在大背沟沟口处，上跨既有马走线S201后，继续沿大梁沟西侧向南布线，由瓦夭口村西侧绕过，在瓦夭口村南约300 m处，与老路顺接，路线全长约24.724 km。C线自老爷庙山垭口处(CK20+400)至终点(CK24+724)段路线长4.324 km，平均纵坡为4.3%，综合比较：C线采用的路线平纵指标均高于A线，道路侧向净空的影响程度相同，道路行车安全性均相对较好。

1)平远头—五里墩段，C线路线里程与A线相当，旧路利用长度较A线减少 1 120 m，工程造价较A线增加1 448.332万元。

2)五里墩—瓦夭口段 C线路线长度较A线缩短1 691 m，老路利用段长度较A 线减少400 m，隧道长度较A线增加了2 335 m，工程总造价较A线增加了13 627.435 5万元。 经分析比较后，虽然C线采用的技术标准较A线高，但需要设置特长隧道3.28 km，工程总造价较A线增加15 075.767 5万元，该项目建成通车后，隧道的养护、维修成本高。而A线充分利用老路资源，虽然五里墩至瓦夭口段路线平纵指标较C线低，但相对老路已有十分明显的改善，满足二级公路技术标准的要求，且工程造价较C线低。

综上所述，本阶段暂推A线为推荐方案。

1.1.4D线方案

针对C线越岭段需设置特长隧道3 280 m，故提出了D线方案，降低路线平纵指标，以缩短越岭段隧道长度。

1)C线(CK17+750～CK22+850)。

C线起于CK17+750处，沿老路西侧山坡布线，在CK18+000附近跨沟设置老爷庙隧道穿过老爷庙山后，沿大梁沟西侧山坡顺势布线，在大背沟沟口处，上跨既有马走线S201后，继续沿大梁沟西侧向南布线，由瓦夭口村西侧绕过，在瓦夭口村南约300 m处与老路顺接。C线自老爷庙山垭口处(CK20+400)至(CK22+850)段路线长2.45 km，平均纵坡为3.6%。

优点：路线里程短，且路线平面指标优于D线。

缺点：隧道长度较D线增长1 055 m，工程造价高。另一方面该方案老爷庙隧道与已建成的天大高速公路大梁沟隧道及其斜井存在空间上的交叉，经调查隧道相交处老爷庙隧道设计标高为1 315.6 m，大梁沟隧道设计标高为1 259.095 m，高差为56.505 m；本项与大梁沟隧道斜井相交处，老爷庙隧道设计标高1 289.469 m，大梁沟隧道斜井设计标高为1 276.429 m，高差为13.04 m。因此在施工期间存在不可预见的安全隐患。

2)D线(DK17+750～DK23+554.06)。

D线起于DK17+750处，沿老路西侧山坡布线，在CK18+800附近跨沟设置老爷庙隧道穿过老爷庙山后，沿大梁沟东侧山坡向南布线，行至约1.5 km处，路线转向西南，相继跨越大梁沟、大背沟后，在大背沟沟口南侧回到C线线位。D线自老爷庙山垭口处(DK20+500)至终点(DK23+554)段路线长3.054 km，平均纵坡为4.3%。

优点：隧道长度较C线缩短1 055 m，工程造价较C线减少2 055.429 7万元。

缺点：a.受隧道出口—终点高差限制，路线线形指标总体较C线低。b.受地形、日照等影响，老爷庙隧道出口至大梁沟大桥段为阴坡，山坡长期积雪，导致施工及运营期间存在潜在的安全隐患。c.另一方面该方案老爷庙隧道与已建成的天大高速公路大梁沟隧道存在空间上的交叉，经调查隧道相交处老爷庙隧道设计标高为1 351.5 m，大梁沟隧道设计标高为1 252.16 m，高差为 99.34 m，在施工期间存在不可预见的安全隐患。

经综合比较，C线隧道出口段路线平面指标较D线高，利于行车安全，隧道较D线隧道长1 055 m，工程造价较D线增加2 039.825 2万元。两方案的隧道均与已建成的天大(天镇县—大同市)高速大梁沟隧道存在空间上的交叉，施工期间存在不可预见的安全隐患。

1.1.5E线方案

经C线、D线方案比选后表明，由于越岭段受高差限制，采用设计速度60 km/h的设计标准，均需要设置特长或长隧道，导致工程造价明显增加，且后期运营阶段隧道的管养费用非常高。为节约工程造价，因此提出采用极限指标，不设置隧道的E线方案。

E线走向：起点位于C线CK17+800处，沿老路右侧山坡布线，经对井沟沟口，由老爷庙山垭口处穿过后，路线转向东北沿大梁沟东侧山坡向南布线，行至约2 km处转向西，跨越大梁沟，继而沿大梁沟西侧山坡向南布线，经大背沟、瓦夭口村西侧后，在瓦夭口村南侧约300 m处与老路顺接。该方案自老爷庙山垭口EK20+800至终点EK27+658段路线长6.858 km，平均纵坡为5.0%。对应的C线路线长4.324 km，平均纵坡仅为4.3%。

优点：该方案不需设置隧道。

缺点：由于受老爷庙山—瓦夭口村段的地形条件限制，按照设计速度60 km/h的技术标准要求，路线沿地形展线极为困难，需多次跨沟设桥，高填方、深路堑路段较多，对沿线本就脆弱的自然生态环境造成了极大破坏。

2 推荐方案确定

综上所述，通过A线方案与B线、C线、D线、E线、F线方案在线形布局、技术指标、占用土地、路基路面工程、桥涵工程量、投资估算等多方面进行比较和综合考虑，本项目从总体上看，社会效益是显著的，产生的正效益将远大于负效益。而且从长远看，更能适应远景交通量发展及需求，提高社会经济效益，因此将A线方案作为推荐方案。

参考文献：

[1] JTG D50—2017，公路沥青路面设计规范[S].

[2] JTG F40—2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[3] JTG D30—2015，公路路基设计规范[S].