黎霍高速公路太岳山段路线方案研究

吴 琼

（山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030012）

黎城至霍州高速公路是国家高速公路网G2211长治至延安联络线的重要组成部分，同时也是山西省“三纵十二横十二环”规划中第九横中的重要组成部分。对形成国家高速公路运输网络、促进地方经济发展、帮助沿线革命老区脱贫致富、提高国防应急等方面有重要意义。黎霍高速必须穿越太岳山，由于该段地形地质情况复杂，加之煤炭资源丰富，采空区分布较多，且受水环境影响，路线方案选取十分困难，是整个项目路线方案研究的重点。

1 制约因素

黎霍高速公路路线总体呈东西走向，以隧道形式穿越太岳山脉，路线途经藏煤区和霍泉水域，终点与大运高速公路辛庄枢纽相接。本项目路线走向的主要控制因素为压覆现有煤炭资源、周边路线水环境影响、太岳山的特长隧道、互通立交等问题。针对复杂的路线局部工程设计方案，应遵循4方面的设计原则，综合考虑项目适应地形、环保设计、安全设计、合理降低造价的设计理念并结合本段的制约因素进行方案研究[1]。

2 工可方案回顾

工可阶段在该段布设了A线、A1线方案，工可推荐方案为A线方案，A1线为穿越太岳山的比较方案。工可推荐方案路线走向：在好村东设灵空山互通立交，向西跨越龙头河，设隧道至古县下宝丰，后采用连续桥隧至古县千佛沟，设千佛沟互通立交，之后西行以隧道群依次途经横岭北、头头川、至庙湾，设太岳山特长隧道至霍州杨家庄。

图1 工可路线方案布置图

A线好村—千佛沟段以隧道群通过沁源、古县藏煤区，工程规模大，压煤段落长。而A1线方案为穿越太岳山的比较方案，工可报告认为A1方案具有里程短、线形好；隧道总长较A线短5.66 km，压煤少，采空区短，投资省2.14亿元等优点。但存在太岳山隧道长达17.43 km、纵坡大（1.7%）、灵空山镇拆迁较大、隧道抢险、救援等安全风险大、同时后期运营费用较高等明显缺点。故否决了A1线方案。

3 路线方案比选

通过研究工可方案报告、总结分析A线与A1线方案特点，指出A1线方案虽存在一些缺点，但路线具体走廊带明确、相对工程规模小、走廊带压覆煤炭段落较短、有利于当地原生态环境保护、互通服务功能提升等明显的优点，由于A1线方案隧道纵坡较大、存在大量拆迁灵空山镇等问题，对A1线进行了局部优化形成A2线方案，并对A2线方案进行了重点研究分析。

3.1 A2线方案

A2线方案比较建立在A1线方案基础上，将路线布设走向改为沿柏子沟沟底方向，其中太岳山特长隧道东侧进口段标高降低57 m，隧道内纵坡由1.7%降至1.4%；减少了对灵空山镇的拆迁，同时避开了原有通过采空区的路段；A2线取消了5座中短隧道的同时降低了桥高，路线绕避杨家庄水库后，将隧道西侧出口向北平移了约400 m。

图2 A2线方案图

A2线与A1路线方案对比结果：太岳山特长隧道全长 18.1 km，增长 507 m，桥梁总长增长0.415 km，全线整体路段隧道总长反而减少2.358 km；灵空山互通位置由好村段转移至灵空山镇，并与S323相接，路线整体设置条件和服务功能提升，改善效果明显，但A2线离古县水源地不足1 km，经水环境影响评价，对水源地影响较大。

具体线位征求意见情况：沁源县政府同意灵空山互通的布设位置及路线走向沿龙头河布设；但古县政府针对A2线方案，提出路线需远离北平水源地，并在千佛沟设互通。沿线煤企包含太岳、沁新、康伟、东瑞、西山煤电等，煤炭企业发函提出反对横穿藏煤区的A线方案，同意A2线方案沿龙头河布设。

3.2 A6线方案

针对水源地土壤条件差，地下水位高等问题，路线区域易形成湿地、泥沼、洼地；所以在路线方案选线时原则上尽可能绕避会影响地下水环境的区域[2]。A6在A2路线段基础上将隧道向南方向设置成曲线段，使得A6线方案尽量远离古县水源地。经水环境影响评价分析，布设的特长隧道到古县水源地取水点距离为2.0 km依然对水源地产生相关性影响，需进一步研究论证。

图3 A6线方案图

3.3 A8线方案

根据在千佛沟地区设互通以及古县政府的意见，以隧道的方式向西直接穿过太岳山，路线中间通过古县水源地和北平水源地，但对古县水源地影响较小。A8线以15.2 km特长隧道替代了A线隧道群（5.8 km/5座）和特长隧道（11.4 km/1座）的组合，虽减少了工程规模，但存在压煤面积过大的问题。

图4 A8线方案图

3.4 A9线与A10线方案

A9线是绕避藏煤区走向继续向西的解决方案，此方案纵断面升坡，并在古县大南坪区域南侧设立千佛沟互通；路线向西经古县城市和北平水源地，向西北展线穿越太岳山脉并到达霍州杨家庄段。A9线路线方案兼顾考虑了保护地下水环境、煤炭资源压覆、互通功能性服务等3个方面，地方政府意向明确的同时工程规模优势明显。因A9方案里程较长的因素，特提出了设立曲线连续隧道安全通过太岳山段的A10路线方案。

图5 A9、A10线方案布置图

A 10线与A9线方案相比：

a）A10方案路线长度较A9线减短1.3 km，其中太岳山隧道长度15.07 km，纵坡2%；

b）A10线路段以隧道形式下穿热流河区域，隧道拱顶将出露河底的同时河底标高与设计高仅差12 m，存在安全隐患并对河道产生影响。

3.5 A6+A9线方案

综合考虑前述方案基础上，提出了A6+A9方案：与项目沿线政府、沿线煤炭企业再次就A6+A9方案征求意见，并与A线同等进行了压覆资源评估影响评价。

图6 A6+A9线方案布置图

3.5.1 专项评价情况——压覆资源评价

根据评估报告，对应比选段落。

表1 A线、A6+A9线压覆资源情况一览表

根据评估报告：

a）A6+A9线压煤段比A线少5.5 km，且压覆资源量较工可A线少1 360万t；

b）A6+A9线涉及企业少、易协调，采空区短，地下瓦斯影响小；

c）A6+A9线压煤路段大多位于柏子河道，因分布村庄、河道、公共设施等需设保安煤柱，该段煤炭资源开采的经济效益低。总体评价，A6+A9线对煤炭资源影响相对较小。

3.5.2 工可A线、A6+A9线方案工程规模比较

工可A线、A6+A9线方案工程数量对比见表2。

表2 工可A线、A6+A9线主要工程数量比较表

与A线方案相比，A6+A9线方案

a）优点 （a）对水源地影响小，压煤少且影响小，符合沿线政府和企业的意向；（b）互通设置条件好，服务功能优，后期运营费用低；（c）隧道较A线短5.9 km，采空区处置较A线短6.0 km，建设条件好，总体工程造价低。

b）缺点 （a）路线长度较 A线长 2.2 km；（b）占地较A线多237亩。

3.5.3 与规划路网衔接情况（规划的古县至翼城高速公路）

根据2013年8月发布的《山西省高速公路网规划调整方案》，规划新增古县至翼城高速公路与本项目相接。若按原工可A线方案规划接点区域为桥隧密集段，无法设置连接枢纽；A6+A9线在该段可利用地形设置约3 km路基段，接线条件有利。经与古县至翼城高速的工可编制单位沟通、研究，并初步征求古县政府意见，拟利用有限地形条件，拟将接线枢纽的各匝道与出入互通组合，在本项目中实施建设；待古县至翼城高速建设开通后，中断该处出入功能（仅服务于古县管理处），由古翼高速南侧最近的出入互通负责该区域的出行。

方案比选是一个筛选论证的科学辩证过程，在比选过程中对方案分清主次并归类排序[3]。经多个方案比选分析，A6+A9线综合方案兼顾考虑分析了煤炭资源压覆问题、地下水环境资源保护问题、设立互通服务性功能等3个方面，方案与规划路网衔接关系条件良好，地方政府意向明确并且路线工程规模优势明显。本项目太岳山路段的推荐方案拟定为A6+A9线方案。

4 结语

山区高速公路复杂路线方案受实际地形、地质条件、工程造价、环境保护、压覆资源、规划路网衔接等多方面因素制约[3]。本项目路线方案选择统筹兼顾、协调规划并综合各方因素进行比选论证，并以特定专项评估明确方案优劣，逐步优化设计问题，最终取得项目综合性的最佳方案。