山区高速公路路线设计方案分析

陈勇俊

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210019）

1 工程概况

某高速公路起点接包茂高速（G65）、泉南高速（G72）池头枢纽互通，经临桂区四塘镇、两江镇进入永福县境内，向西经龙江南、百寿南、三皇北，路线全长52.849km。道路设计速度100km/h,路基标准横断面宽度26m。由于道路沿线地形起伏较大，沟谷发育，在道路路线平纵面设计方面，应使路线线形与地形、地物相协调，重视生态环境保护，尽可能避免高填深挖、避开工程地质不良地带。为保证路线平面指标连续均衡，部分路段（主要为隧道）采用分离式路基。

从可行性研究成果可知，道路起点与泉南高速衔接段布设了K、F、G、Q4条线路，K线衔接现状池头互通，F线在泉南高速桂林互通和桂林北互通之间增设枢纽互通，G线利用机场高速进行改造，Q线在现状池头互通和苏桥互通之间增设枢纽。K线方案对原有池头互通加以改造利用，包茂高速车辆进入两江国际机场将更便捷，也方便本项目沿线车辆去往阳朔旅游胜地，且去往桂林市区的车辆一方面可经桂林西环从桂林互通进市区，另一方面可经南环在桂林南互通进入市区，即由本项目进入桂林市区的车辆可实现分流，远期可缓解桂林西环的交通压力。两江至百寿镇段，提出了K线、A线、B线、M线、N线等5条线路进行比选，A线、B线、M线横穿桂林市经济技术开发区，且从百寿水资源保护区范围内穿过，桂林经济技术开发区及永福县环保局强烈反对该方案，N线主要是从地形条件角度出发提出的，利用南侧的沟谷布设，减少隧道长度，但增加了桥梁长度，K、N线桥隧比基本相当，且N线略偏离桂林经济技术开发区规划，且互通布设难度较大。因此，在道路设计阶段，还应结合各路段的具体情况，合理开展道路设计工作。

2 路线选线的影响因素分析

路线方案设计从道路规划入手，充分考虑各种因素对路线方案布设的影响，提出全面且具有比较价值的路线方案，进行宏观和专业分析比较，以期得到合理、可行的路线方案[1]。结合工程具体情况，道路选线必须考虑城镇规划、水资源保护区、自然保护区、沿线文物、沿线主要交叉道路、沿线主要河流和水库等因素的影响[2]。道路设计必须按照桂林经济技术开发区总体规划和百寿镇总体规划的要求进行，道路线路还应避开永福县城饮用水源保护区、百寿水源保护区及苏桥水资源保护区、寿城自然保护区、李宗仁故居、百寿岩、永宁州古城、穿岩古道等区域。根据工程可行性研究的推荐方案，道路设计还应考虑与泉南高速公路、包茂高速公路、临苏路、322国道、357国道（原306省道）等道路的交叉。另外，道路设计范围内还有义江、西河、百寿河等主要河流和东宅水库、焦额底水库、青龙口水库、狮子口水库、规划的西河水库等主要水库。

从项目功能、路网条件、行政区划、地形条件等角度，提出K线走廊、E线走廊和H线走廊，从路线技术指标、交通量预测水平以及经济效益等方面加以详细比较，确定道路路线设计的推荐方案（K线走廊）[3]。为此，在K线走廊确定的前提下，还需要对道路设计范围内的具体节点的设计方案进行比选，最终确定道路路线的设计方案。

3 道路重要区段的路线选线对比分析

3.1 临苏路至南山段路线选线方案的对比

K16～K33段穿越天平山脉，路线布设主要受控于地形和地质因素，路线结合沿线河谷位置选择隧道进出口，提出K方案、A4方案和A5方案等三个方案，如图1所示。

K方案的路线跨越322国道向西布设，设置山口隧道、兴隆一号隧道、二号隧道至兴隆村，设置兴隆互通，之后设置喇茶一号隧道、二号隧道、大坪隧道、福岭隧道至山河村，之后沿山脚布设至南山，路线里程29.988km。A5方案的路线于322国道东侧与K线分离，向西延伸设置隧道穿越西河东侧的天平山脉后，沿双江沟谷布线，设隧道穿越九锁山后沿山南河布设，继续向西于南山附近接K线，路线里程30.692km。A4和A5方案总体走向一致，九锁山隧道两侧有所差异，A4线直接设置隧道连接双江沟谷和山南河段，路线较顺直。因此重点对比K线和A5线设计方案（见表1）。

由表1可知，K方案里程短0.712km,高边坡数量及长度较小，且线形指标高，但隧道长度大；A5、A4+A5路线里程相对较长，隧道长度较短，但由于利用两条沟谷狭窄，且两侧山体陡峭，犬牙交错，桥梁长度较大，高边坡数量多，A4线九锁山隧道出口位于山南河一个支流的上游，两侧山坡陡且河谷非常狭窄，该方案虽然隧道长度最短，但桥梁、高边坡长度大，且局部边坡高达60～100m,A4线实施难度极大[4]。总体来看，K方案穿越天平山脉，连续设置隧道，局部河谷段设置隧道进出口，隧道总体长度较大；A4、A5线部分路段沿双江及山南河沟谷布设，减少隧道规模，但增加了桥梁规模。三个方案总体工程规模基本相当，但K线平纵指标较高，运营里程短，兴隆互通布设条件好，距离主要服务对象龙江乡较近。

3.2 其他路段路线的选择

兴隆村至南山段，K方案跨域西河后，连续设置喇茶隧道、大坪隧道、福岭隧道至山河村，之后沿山脚布设至南山，路线里程16.989km。A3方案于西河东侧与K线分离，跨域西河后设置一个特长隧道接A5线，之后沿山南河布线，于南山附近接K线，路线里程16.951km。K方案跨域西河后，连续设置多个隧道穿越天平山脉，隧道总长较大；A3线考虑尽量减少隧道长度。K方案线形指标较高，但隧道长度较大；A3方案单个隧道长度达7km,施工工期长，后期运营费用高，施工组织复杂，采用K方案也较为合适。

兴隆村段，K方案路线出山口隧道后偏向西北，设置兴隆一号隧道、二号隧道至兴隆村，设置兴隆互通，之后跨域西河，连续设置喇茶隧道接大坪隧道，路线里程6.422km。兴隆互通沿西河北侧山坡展线。A1方案于山口隧道出口处与K线分离，设置兴隆隧道至兴隆村，之后设置兴隆特大桥斜跨西河，之后设置喇茶隧道接K线，路线里程6.443km。兴隆互通环圈匝道位于南侧山坡，匝道多次跨越西河。兴隆村附近K线方案沿西河北侧山坡布线，兴隆互通环形匝道于北侧山坡面上布设，A1线沿西河南布线，多次跨越西河，兴隆互通环形匝道布设于南侧山坡。K方案沿北侧山坡布线，桥梁墩高较小，互通桥梁规模小，总体造价低。A1方案沿南侧河道布线，之后斜跨西河，互通桥梁规模大，总体造价较高。因此，K方案总体造价较低，且互通方案较合理，对西河泄洪影响较小。

西河水库段，被交道357国道现状路面标高185m,规划西河水库实施后，357国道标高需抬升近30m,同时西河水库建设时间未定，本次设计应结合水库水位影响提出K线和A6进行同深度比选。

K方案考虑水库影响，且远期主线需上跨357国道及匝道，主线标高约225～231m,互通设计将收费站及管理中心设置于212m之上，匝道近期接现状357国道，远期接改造后的357国道。A6方案不考虑水库影响，主线标高约210～220m,兴隆互通结合地形布设，接现状357国道。A6线设计标高低于水库洪水位，远期若水库实施需拆除新建，从长远考虑来看，选择K方案也更合适。

鹅颈至南山段，K方案路线出大坪隧道后跨越山沟，设置福岭隧道至大周南，之后偏向西南沿百寿水资源保护区南侧布线至南山，路线里程10.601km;A2方案路线出大坪隧道后偏向东南，设置隧道至山南河，沿河向西布设，之后设置隧道穿低塘坳，继续向西于南山附近接K线，路线里程10.604km。K线在大坪隧道出口后设置特长隧至山河村，之后沿百寿水资源保护区南侧布设，单个隧道长度较大，且距离水资源保护区较近，A2线考虑减少单个隧道长度，且远离水资源保护区。总体看，K线工程规模较A2线低近6000万元，虽距水资源保护区较近，但在水源二级保护区外，符合环保要求，初设阶段对桥梁排水做相关收集、沉淀。

百寿停车区至百寿、三皇交界（K43-K48）段，K线方案采用改移357国道的方案，两垭口之间段落利用357国道老路布线，将357国道改移至高速公路东侧。根据调查，357国道正在进行改扩建工程的勘察设计工作，经与设计单位广西交通规划勘察设计研究院沟通，该段采用原位拼宽方案，改造后路基宽度为10m。A7线方案于穿岩古道西侧跨越357国道后向南布线，之后于三皇、百寿交界处北，再次跨域357国道。该方案两次跨越357国道角度均较小，且位置均处于两丘陵之间的垭口位置（垭口处357国道标高较垭口南侧田地高15m)，交叉处现状357国道已下挖5m～8m,不易继续下挖，则跨越处高速公路纵断面抬高较多，根据纵面布设需设置660m桥梁。同时，第一次跨越357国道后沿西侧山脚布线，该段岩溶较发育，存在大面积岩溶塌陷区，且有多处落水洞，工程地质条件较差。受县级文物保护单位穿岩古道及路线总体走向的影响，百寿停车区以北及三皇段路线均位于357国道（原306省道）东侧，而两段之间357国道（原306省道）东侧受地形及寿城自然保护区限制无路线布设空间[5]。总体来看，两方案基本均能满足功能要求，考虑到357国道亦需要改扩建，两工程综合考虑工程规模较低，且两条公路平行布设，避免多次切割地块，初步设计推荐采用357国道改移方案。

3.3 推荐路线的总体走向

桂林至柳城高速公路起于泉南高速、包茂高速池头互通，路线由东向西行进，从东宅水库和焦额底水库之间通过，继续西行，避让两江国际机场规划区，并沿桂林市经济技术开发区规划预留通道布线，设两江互通与临苏路相交，跨越义江、经宝山、东安和山口村，之后设山口隧道、兴隆一号隧道、兴隆二号至兴隆村，设兴隆互通与357国道相交，向西跨357国道、后设置喇茶一号隧道、二号隧道、大坪隧道、福岭隧道至百寿镇南侧，沿百寿饮用水源保护区南侧继续向西布线，经三河、南山，于雷村附近设置百寿互通与357国道相交，之后与357国道平行布线至水头村，设大昌隧道穿越响水岩，继续西行至终点古毫隧道进口，与2标段起点顺接，路线全长52.849km。

4 结语

山区道路路线选择需考虑诸多因素限制，要在可行性研究成果基础上，结合实地踏勘，考虑城镇规划、水资源保护区、自然保护区、沿线文物、沿线主要交叉道路、沿线主要河流和水库等因素，制定多个备选方案。从地形选线、地质选线、环保选线、工程规模等方面深入研究各方案，在不遗漏有价值方案的前提下，综合考虑，确定路线设计方案。