山区高速公路路线设计比选浅析

刘亚琳 于 萌

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵阳 550081)

贵州省都匀至安顺公路是《国家公路网规划(2013-2030年)》新增的都匀至香格里拉国家高速公路(G7611)的首段，同时也是《贵州省高速公路网规划》中“第5横”与“第6联”的组成部分，是我国西南地区西昌、昭通、六盘水、安顺等重要城市通往珠三角经济区最捷近高速公路通道。其中都匀支线为都匀市的东北向城市环线，是4车道高速公路，路基宽度为25.5 m，设计车速为80 km/h。

本文以都匀支线的某段为例，探讨高速公路路线设计比选的理念。

1 选线原则

项目的总体设计主要在工程规模、行车及运营安全、通行能力、环境影响、施工便利和工程经济(包括运营养护成本)等方面力求最优。山区高速公路设计中应该考虑的问题很多，不仅应充分利用地形条件，还需尽量避免高填深挖，保护生态环境，并尽量避让不良工程地质地段[1]。在具体工程中，由于内部和外部各种条件的制约，兼顾各方面利益的方案常常不能理想地实现[2]。

本项目为山区高速公路，兼具城市环城高速性质，在设计过程中不仅要考虑平纵指标、工程规模、环境影响，还需对路线沿线区域的路网和城镇规划充分了解掌握，仔细考虑路线线位与城市规划发展的关系[3]，为城市发展留存空间的同时构建城市对外交通路网，方便环线周边城镇客流上下高速，推动当地经济发展。

2 设计路线方案比选

该段路线主要将K线方案和缩小都匀支线后段规模方案E8线进行比较。路线走廊带范围内存在如下需避让因素：都匀摆茶机场、都匀市清水塘铅锌矿及早楼水库。都匀市民用机场摆茶机场的建设方案已申报国家发改委，位置如图1中所示。早楼水库为都匀市大型水库，设计路线尽量从早楼水库下游通过，该段整体为出露奥陶系下统及寒武系地层，岩性以白云岩、灰岩为主，夹有少量页岩，岩石风化强烈，岩体破碎，部分地段岩溶发育强烈。该段地形起伏较大，坡度一般为10°～25°，局部为陡崖，公路沿线地形高差一般小于150 m。

图1 K线与E8线路线方案图

2.1 路线布设

K线由大田起东行，设大勇隧道行经大勇村寨南边，沿山谷布线途径小围冲、牛角寨，设连续隧道相接至生基下穿都凯城市快道，并设羊列互通实现交通转换，行至羊列后设置羊列服务区。而后路线南行沿山体东侧至坝固乡镇北侧平地设落地互通连接G321。在坝固乡东侧设清水河大桥(主跨1×135 m刚构)跨河至翁棚、甲丹。路线控制点及互通设置位置与工可批复内容一致，生基至坝固段存在连续下坡路段，平均纵坡为2.3%，坡长7 920 m。

E8线过大勇村寨后南行设隧道穿至葫芦冲，行至大山村寨后上跨都凯大道，设吴三冲大桥(主跨1×135 m刚构)跨越深沟至鸭子壳后，设勇基互通，连接都凯大道，过早楼水库后南行设坝固互通连接在建G321，而后路线从大坪东侧，设清水河大桥(主跨1×135 m刚构)跨清水河后于甲丹接回K线，E8线自葫芦冲至甲丹为连续下坡路段，平均纵坡为2.6%,坡长8 829 m。

2.2 方案比较

表1 路线方案比较表

1) 从平纵指标分析。K线平曲线指标较E8线稍高，连续下坡路段平均纵坡较E8线缓。K线路线较E8线增长3.3 km，路线较E8线绕行。

2) 从服务功能分析。都匀支线不仅承担了兰海高速与厦蓉高速公路之间的交通转换功能，同时也承担了都匀北部至东部的城市环线路网功能，缓解都匀市过境交通的压力。

K线串联了都匀周边杨柳街、马场、羊列、坝固等重要乡镇，且通过都凯大道较近地连接了麻江境内的宣威镇周边车辆上下高速。有效贯彻了“都凯同城”区域经济一体化发展的理念，响应了工可批复中明确的都匀支线控制点：杨柳街、羊列、坝固及终点乌养。

E8线所经勇基距离羊列约6.9 km，麻江境内的宣威镇等上下高速需绕行6.5 km，对目前尚无互通上下高速的宣威镇服务功能较弱。

3) 对早楼水库水源保护区的影响。早楼水库为正在使用的饮用水源水库，供坝固及周边乡镇居民饮水。E8线行经早楼水库一级水源保护区，路线对水库有影响。

K线沿线无饮用水源保护区。

4) 与乡镇规划干扰。E8线以路基形式行经坝固，从坝固城镇规划中间地带以连续拉槽经过，下穿在建G321，严重分割了都匀经开区坝固片区的规划，坝固互通占用坝固规划用地，将整块用地分割为支离破碎的地块，对坝固片区规划及路网规划影响大。K线从坝固乡东侧经过，与其规划干扰相对较小。

5) 城镇发展。E8线作为小环方案，高速公路将坝固镇及摆茶机场隔离城市环线之外，分割了都匀市与临空经济区的联系，不利于城市经济发展一体化。K线羊列互通连接两州交界处都凯大道，有利于麻江的宣威等乡镇上下高速，对于都凯同城化的推动有着积极作用。

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6) 地形地质条件。K线沿大勇、沙井、羊列、下独牛一带展线，而后沿坝固靠山脚布线，整体地势较平缓,整体挖方边坡较少，防护量小，地质条件较好；E8线沿桥大勇、清水塘、早楼一带展布，整体地势起伏均较大，地形条件相对较差，部分段落为顺层边坡，边坡防护难度较高，地质条件相对较差。

7) 互通及服务区设置条件。受地形条件控制，E8线桥隧比例大、互通及服务区布设条件较差。立交连接线较长，边坡较高，土石方量大，工程规模较大。占用城镇规划用地，对坝固乡镇整体规划分割严重。

K线地形条件较好，互通、服务区工程规模整体较小。

8) 工程规模。E8线路线减短了3.329 km，桥隧长度相比K线短1 976.35 m，特殊桥梁增加1座主跨为1×135 m刚构桥，工程造价比K线低12 601万元，工程投资较省。

9) 从环境影响分析。受地形控制，E8线高填深挖段落较多，全段土石填挖方相比K线增加较多，废方量大，对周边环境影响大，不能较好地贯彻“绿色公路”的理念。

10) 地方政府意见。地方政府考虑都匀经开区及其城镇的整体发展，E8线线位行经水源保护区，对水源有影响，将坝固镇及摆茶机场分隔在高速以外，占用城镇规划用地，限制了其后期发展，因此不同意对都匀经开区整体城镇发展造成分割的E8线，强烈推荐K线方案。

2.3 比选结果

综上所述，E8线虽然里程较短，投资较省，但存在以下不足。

1) 路线走向距工可批复控制点约6.9 km，互通的设置不能兼顾羊列与宣威镇客流上下高速，对地方的服务功能较弱。

2) 占用城镇规划较多，对城镇整体经济发展分割大。

3) 经过一级水源保护区，对水源环境影响较严重。

4) 弃方量大，对环境影响大，与“绿色公路”理念不符。

5) 将机场临空经济区分隔于经开区之外，不利于都匀与机场的城市一体化发展。

因此，结合公路服务功能、环境保护、城镇规划发展、互通及服务区设置、地方政府意见等方面因素，本阶段推荐优化后的K线，E8线作同深度比选。

3 结语

结合都安高速路线方案的比选过程，笔者对山区高速选线的体会为：路线比选是一项多层次、多因素的复杂工作，在山区高速公路选线过程中，不仅要注重桥隧比例、工程规模等方面的比选，也需结合地形地质，尽可能减少高填深挖路段、降低对沿线生态环境的破坏，更要对路线走廊带范围内城镇及交通路网进行统筹设计，尽可能将周边城镇联络成网，带动周边城镇经济发展。总之，设计单位需要根据项目的具体情况及限制因素，结合公路工程规模、地质条件、服务功能、环境保护、城镇规划发展、互通及服务区设置、地方政府意见等方面因素，对多方案进行全方面比较，得出最优路线方案。