山区高速公路路线选线探索与实践

蒋锦昌，赵艳纳，李 健

(1.广西八桂工程监理咨询有限公司，广西 南宁 530031；2.广西交通投资集团有限公司，广西 南宁 530022)

0 引言

路线设计是山区高速公路勘察设计的基础和灵魂，对于山区高速公路复杂的地形、地质条件而言，路线设计对工程造价、运营成本更是有着决定作用。山区高速公路的路线设计有其自身的特点，主要表现是山高谷深，路线平、纵、横三个方面均受到约束；地形、地质复杂，对线位布设影响大，路线控制点多，可比选方案多。如何在众多比选方案中合理确定最优方案显得至关重要。本文以荔浦至玉林高速公路起点K3+500～K9+100段路线设计为例，从线路技术指标、经济指标、运营效益、施工条件的难易程度、使用效率、在交通网中的作用等多方面进行了对比分析，从而形成最合适的线路设计方案。

1 项目概况

荔浦至玉林公路是国家高速公路网G59广西境段的重要组成部分。项目起点位于荔浦县城东北蒙村附近，接在建的汕头至昆明国家高速公路阳朔至鹿寨段，止于玉林市新桥镇，接已建呼和浩特至北海国家高速公路玉林至铁山港段，全长261.736 km。全线采用双向四车道高速公路标准建设，其中荔浦至平南段115.558 km设计速度100 km/h，路基宽度26 m；平南至玉林段146.178 km，设计速度120 km/h，路基宽度27 m。

2 地质地形条件

K0+000～K72+500路段路线区属于南岭山系萌渚岭山脉西南侧，大瑶山山脉南麓，总体地势南部高、北部低，各山岭大致近南北向延伸。沿线断裂构造较发育，路线多次与断层相交，受构造运动影响，局部岩体较破碎，且褶曲较发育，产状不稳定，对边坡稳定性有较大影响。但路线范围内均为非活动性断层，第四系以来没有活动性迹象。

3 水文条件

沿线地表水丰富，河流发育，沟渠纵横，水塘星罗棋布，属珠江流域西江水系。沿线河流主要有荔浦河、湄江(蒙江上游)、浔江、大同河、大水江、大洋河、南流江及其支流。沿线区域气候温暖湿润，降水充沛，大气降水多以地表径流方式汇入河溪，或者渗入基岩裂隙。

4 K3+500～K9+100段路线方案比选

本路段主要是针对荔浦东互通不同选址而进行的A0线与K线同等深度比选(见图1)。

4.1 方案的选择和布置

K线主要控制点有荔浦河、川岩、新坪镇。K线路线起于荔浦县荔城镇南雄村料村屯附近，路线沿低山山脚布设。浅挖山体后选择竹高埠与沙地厂之间有利地形设24×30 m凤岗荔浦河大桥跨越荔浦河，向南至K6+100处上跨G323国道后，经川岩明挖山体后，路线向东南方向沿展，在下苏设荔浦东互通，通过G323国道与地方道路连接，路线全长5.6 km。为使路线平纵面与地形条件匹配，减少工程规模，路线采用了两组S形曲线通过该路段，其中一组设直线长1 090.505 m，而另一组为径向连接，平面圆曲线分别为1 000 m、1 000 m、1 150 m。

A0线控制点有荔浦河、凤岗隧道、玻璃山。A0线在沙地场村背明挖山体后至荔浦河，路线折向东南方向，设28×30 m凤岗荔浦河大桥跨越荔浦河及G323国道后，在A0K6+215处设凤岗隧道穿越大乐山后过下苏，并向北前行，在潘家与玻璃山之间通过，开阔处设荔浦东互通，通过G323国道与地方道路连接，走新坪镇东后逐渐与K线相接，路线全长5.420 965 km。该方案路线采用了两组S形曲线通过，起初一组径向连接，而后一组设直线长790.288 8 m，平面圆曲线分别为1 500 m、1 100 m、1 200 m，平面指标优于K方案。

4.2 K线与A0线方案综合比选

4.2.1 地质条件比选

K线与A0线方案工程地质条件对比如表1所示。

4.2.2 平、纵指标及连续、均衡性比选

K线方案：路线为顺应地形、避绕村庄，平面以曲线为主，平面共设置交点3个，平均每公里交点个数为0.536个，平曲线占路线长度的65.37%，圆曲线半径R<1 500 m共计3处，其中，有一处最小半径R=1 000 m，同向曲线间直线最小长度为0 m，反向曲线间最短直线长度为1 090.505 m。

表1 K线与A0线方案工程地质条件对比表

K线纵断面设计共设变坡点7个，平均每公里纵坡变更次数1.25次。竖曲线占路线总长的70.625%，最大纵坡3.000%/1处(820 m)，最小坡长550 m。最小竖曲线半径：凸型11 000 m/1处，凹型25 000 m/1处。

K线平面最小圆曲线相邻半径之比最大值为1.15∶1，技术指标均衡连续，行车安全性较好。

A0线方案：路线布设相对于K线稍顺直，平面共设置交点3个，平均每公里交点个数为0.553个，平曲线占路线长度的45.87%，圆曲线半径R<1 500 m共计2处，其中最小半径R=1 100 m共1处，同向曲线间直线最小长度为0 m，反向曲线间最短直线长度为790.289 m。

A0线纵断面设计共设变坡点6个，平均每公里纵坡变更次数1.109次。竖曲线占路线总长的53.71%，最大纵坡3.0%/2(670 m)，最小坡长542.6 m。最小竖曲线半径：凸型10 000 m/1处，凹型14 500 m/1处。

A0线平、纵面技术指标均大于规范规定的一般最小值，平面最小圆曲线相邻半径之比最大值为1.36∶1，技术指标均衡连续性相对K线略好。

4.2.3 车安全、通行能力、服务水平比选

运用运行车速的理念对K线方案及A0线方案进行运行车速检验，两者相邻│△V85│速度差均<15 km/h，A1相邻│△V85│速度差均<5 km/h，证明其路线平纵面指标均是连续、均衡的。

K线方案采用的平纵面指标均低于A0线，K线方案无隧道的路基宽度与相邻路段保持一致，A0线隧道需对路基路侧宽度进行收窄，经综合比较，K线方案的通行能力和服务水平与A0线相当。

4.2.4 路用地、征用基本农田及拆迁比选

K线方案永久性占地共计726.64亩，其中水田210.07亩、旱地236.910亩、林地177.6亩，果园9.73亩、其他用地92.33亩；K线拆迁建筑物7 369.7 m2。

A0线方案永久性占地共计680.78亩，其中水田293.84亩、旱地172.46亩、林地152.92亩，果园3.49亩、其他用地58.07亩；A0线拆迁建筑物5 398.9 m2。

K线方案总占地较A0线方案多45.86亩，主要是由于K线采用明挖垭口方案所增加的用地，K线比A0线拆迁建筑物多了1 970.8 m2。

4.2.5 铁路、原有公路、农田水利、电力、通信等干扰比选

K线K5+350处，路线与一条村道交角较小，需对该村道进行改移；K线K6+200～K6+600段路线顺水利沟布设，需对该水利沟进行改移。

A0线A0K5+200处，路线与一条村道交角较小，需对该村道进行改移；A0线A0K7+380～A0K7+580段路线顺水利沟布设，需对该水利沟进行改移；与110 kV输电线路平行，由于与路线距离过近，路线无法避绕，A0线方案需拆迁110 kV输电线路600 m。

4.2.6 对沿线环境影响评价比选

K线及A0线路线走向及所经地形、地质条件基本相同，为剥蚀低山丘陵地貌，地形起伏大，对沿线环境的影响较大的因素主要是路基上边坡的开挖，由于两方案位于同一个走廊带，路线对环境的影响基本一致，但是K线在经过川岩时采用了明挖方案，路线开挖边坡的面积比A0线方案大，所以K线方案对环境影响要大于A0线。

4.2.7 主要工程数量、造价的比选

初步设计阶段对K线及A0线进行同等深度比选，其主要工程数量及造价比较对比表详见表2。

4.2.8 运营效益的比选

K线采用一般路基形式，道路的管理与养护比较容易；A0线方案采用隧道方案，需增加额外照明、标志、标线、安全护栏、警示牌等安全设施和视线诱导标，且隧道的造价、运营管理及养护维修成本均大大高于K线，且隧道对行车安全存在一定风险。

4.2.9 对沿线社会效益和经济效益分析比选

K线方案及A0线方案在同一路线走廊带内，K线方案限制了荔浦县城与新坪镇的同城规划，A0线在新坪镇西侧通过，对同城规划无干扰。

综上所述，K线路线长度比A0线长179.035 m，A0线采用隧道方式穿越山梁，平、纵面技术指标较好，地质条件优于K线，占地少了45.86亩；虽土石方数量A0线较K线多136.4293万m3，但工程造价A0线与K线相当，且A0方案得到地方政府的支持，综合考虑推荐采用A0线方案。

4.3 K3+500～K9+100段路线进一步优化

在初步设计阶段拟定A0线方案后，A0线方案设470 m凤岗连拱隧道穿越凤岗村西侧山体后至下苏村，于K7+300处明挖下苏村以东的玻璃山后，在K8+230处与县道X153线交叉。考虑到工程的经济性，在施工图阶段把K线推荐路线的470 m凤兴连拱隧道调整为450 m分离式隧道。另一方面，施工图定测踏勘阶段发现下苏村以西的玻璃山上有通信基站，玻璃山东面有村落且人口密集。为避免拆迁，减少后期施工对沿线居民的干扰，进一步对K6～K11路段进行优化调整，路线从下苏村与玻璃山之间的水田通过，如图2所示。通过优化后，占地面积与A0方案相当，但隧道短，挖方数量少，节省了总体投资。

表2 K线方案与A0线综合比较表

图2 K6～K11段路线优化后平面图

5 结语

山区高速公路路线方案的比选论证不能一蹴而就，而是一个循序渐进、综合比选的过程，需要设计者在提出有价值的方案基础上，细致深入地进行多层次、全方位的综合比选，努力寻求更优的路线设计方案。本文以荔浦至玉林高速公路K3+500～K9+100段路线方案比选过程为例，通过对K线、A0方案进行比选，初步拟定了A0线方案；在施工图阶段，又进一步对A0方案进行优化，缩短了隧道长度，并且对K6～K11段线路调整，确定了最终的推荐方案。通过多方案、多目标、多层次的方案比选，确定最佳方案，为山区高速公路选线提供了一定的参考和借鉴。