明溪胡坊至三明岩前高速公路总体设计方案探讨

■王 刚

（福建省交通规划设计院有限公司，福州 350004）

明溪胡坊至三明岩前高速公路项目是《福建省高速公路网规划（2016-2030 年）》中的“六横支线”[1]，项目的建设对完善福建省高速公路网、加快三明市经济一体化发展以及构筑三明市绕城高速路段具有重要作用。 项目的建设把泉南、莆炎及长深高速有机串联，缩短宁化、清流两县至三明市区约40 km的距离，有效节约宁化、清流进入三明中心城市以及福州的运行时间及成本；可以加快推动项目周边三明生态工贸区、吉口新兴产业园区、小蕉工业园区的发展，将园区之间相互串联，提高区域内交通运输效率，对该区域交通运输和国民经济的发展起到积极的推动作用，对促进军民融合发展等具有积极意义。

本研究结合明溪胡坊至三明岩前高速公路项目复杂的区域建设条件， 着重介绍了项目总体设计思路、起讫点位置选择及控制性工程方案比选。

1 项目工程概况

本项目位于三明市三元区及下辖的明溪县境内，项目起点位于明溪县胡坊镇，改建既有泉南高速明溪南互通为枢纽互通接泉南高速；终点位于三明市三元区岩前镇， 设岩前枢纽互通接莆炎高速，项目路线全长25.486 km（图1）。全线设明溪南枢纽互通、胡坊互通、星桥互通、岩前枢纽4 处互通，设朱南坑1 处服务区，在星桥互通收费站出口预留养护工区1 处。 本项目全线采用双向4 车道高速公路标准建设，设计速度100 km/h，路基宽度26 m。

图1 建设项目区位图

2 项目总体设计

2.1 项目总体设计原则

本项目的建设对贯彻落实福建省“全方位推动高质量发展超越、 决战决胜全面建成小康社会”具有重要的意义， 对于开创新时代新福建建设新局面，将产生较大的影响。 项目依据福建省高速路网规划，结合综合交通运输体系发展的需求及国省干线、县乡公路沿线乡镇交通出行问题，合理确定路线走向及互通布局方案，坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念和“统筹规划、合理布局、集约高效”的原则,做到统筹兼顾、着眼未来、协调发展。 合理选用路线方案，减少干扰，针对项目区位特点，在确保路线平、纵面指标均衡的前提下，合理匹配地形，尽量少占永久基本农田，减少征迁数量，降低桥隧比例，合理控制工程造价，合理选择项目起讫点位置并针对有价值的控制性路线方案进行比选论证，形成综合效益最佳的路线方案。

2.2 项目路线走廊主要受控因素

沿线走廊带受控因素多，通过现场踏勘、走访相关部门和地形图调绘、无人机航拍技术等方式尽可能全面地收集各类基础资料，充分考虑各类影响因素，使得方案合理、可行，可为后续勘察设计阶段节省宝贵的时间，缩短设计周期，确保向建设单位提供高质量的勘察设计成果，为项目能够早日动工打下坚实的基础。

本项目主要受控因素如下：（1）本项目走廊受三明市城市总体规划、三明市三元区岩前镇、明溪县胡坊镇等城镇规划制约；（2）项目起点连接的泉南高速公路及项目终点连接的莆炎高速公路；（3）三明生态工贸区、吉口新兴产业园区、小蕉工业园区；（4）项目沿线兴泉铁路、明溪连接线（S219）及县乡公路。

2.3 项目总体路线设计思路

根据项目前期相关资料及沿线地形地物、地质水文条件和区域内走廊带的受控因素等进行路线设计，并深入现场踏勘核对：（1）优化平纵线形指标：根据本项目的功能定位和技术标准，以及现场踏勘情况，对前期路线方案的平纵指标进行了优化,改善部分路段的线形指标。 （2）减少对规划的干扰：结合现场踏勘，并收集沿线相关的规划资料等，通过路线平纵线形优化调整，最大限度地减少对地方规划的干扰。 （3）减少征地拆迁数量：沿线经过村镇较多、土地资源特别是永久基本农田稀少、征地拆迁量较大。 通过收集项目沿线规划、最新耕地、永久基本农田及生态红线等资料,仔细踏勘现场,对路线经过区域敏感点多的路段进行路线优化予以避让,确保方案可行。 （4）注重与规划衔接：收集沿线城镇、工业区、物流园等规划资料，并结合已实施情况，研究路线经规划区域的总体设计方案，合理确定路基横断面及桥梁、互通布设型式，减小对规划区的干扰，提升规划区交通出行品质。 （5）降低工程造价：根据路线平纵线形的优化,降低桥隧比例,降低工程造价。（6）提出方案比选：通过现场踏勘,征求地方意见及搜集相关资料,在前期路线方案走廊带内仍具有价值的备选方案，优化后作为备选方案，可指导下阶段进行路线方案研究及比选论证。

2.4 项目起讫点位置的选择

2.4.1 项目起点位置的选择

本项目起点接泉南高速，结合本项目及泉南高速的走向，清流、宁化往三明方向，泉南高速在明溪南互通后折向永安，与本项目走向相反，因此本项目起点宜在泉南高速明溪南互通前后（图2）。 前期方案研究过程中，通过分析泉南高速沿线构筑物及路线平纵技术指标，研究本项目可能的路线起点接线方案，拟定节点1、2、3 为项目起点，拟定节点1、3为新建互通接泉南高速，节点2 为改建既有明溪南互通接泉南高速。

图2 起点节点位置示意图

根据本项目所经区域地貌特征、沿线控制因素分析， 路线北走廊可选择节点1 和节点2 为起点，具体位置选择如下分析：北走廊路线方案途经胡坊镇，在胡坊镇附近设置落地互通服务胡坊及明溪铁路站，清流、宁化方向车辆及火车站和胡坊镇的车辆将选择本项目新建的落地互通就近上高速，若选择节点1 为项目起点，既有落地互通服务功能将被新建的胡坊互通取代，因此，从工程规模及交通服务方面分析，选择北走廊，宜改建既有互通接泉南高速。

路线南走廊可选择节点2 和节点3， 具体位置选择如下分析：南走廊路线方案选择新建枢纽互通接泉南高速较适宜，原因有：南走廊方案起点若选择改建既有互通，路线方案偏南侧，还原的落地互通距离胡坊镇及明溪铁路站较远，并且起点枢纽和还原落地互通间距较近， 需按复合式立交考虑，工程规模大，而且没有实质性的改善胡坊镇和明溪火车站就近上高速的条件。 因此，选择南走廊宜采用新建枢纽互通接既有高速公路， 即节点3 位置，保留原落地互通服务性功能。

起点接线指标分析：起点选择改建利用既有互通，被交路平纵指标较高，选择新建互通接泉南高速，互通范围内泉南高速平面曲线半径为900 m，指标相对较低。

综上分析，起点选择位置的选择应根据走廊的具体选取确定，北走廊宜选择节点2，南走廊宜选择节点3 接泉南高速， 但因南走廊带工程规模大，桥隧比例高，造价高，因此舍弃节点3 方案，起点选用节点2 位置改建既有明溪南互通的方案作为本项目的起点位置。

2.4.2 项目终点位置的选择

根据路线走向，本项目终点拟定接莆炎高速或者长深高速（图3）。 在莆炎高速公路岩前镇附近的沿线， 桩号为K113+300 设置畔溪互通， 在K117+975 设置岩前互通，K121+700～K126+600 主线范围主线纵断面技术指标不满足互通设置条件， 仅在K118+500～K121+700 范围具备互通设置条件，路线终点接莆炎高速拟定节点1，节点1 位于（对应桩号为K120+401 附近）岩前镇附近。根据项目区域内地形地貌，接长深高速拟定节点2，对应长深高速里程范围为K241+400～K243+500 （终点接线位置为K242+417）北坑尾附近。 终点的选择主要由以下几个方面进行论证。

图3 终点节点位置示意图

（1）项目与福建省内高速公路规划关系：根据《福建省高速公路网规划（2016-2030 年）》中的“六横支线”[1]，本项目终点接莆炎高速，三元区岩前镇附近，从省高速公路网规划上，本项目终点选择节点1。

（2）对规划工业园区影响：终点接长深高速的方案跨越规划工业园， 对工业园区的干扰较大，不利于园区的整体规划，接莆炎高速的路线方案未跨越工业园，对园区无影响。

（3）地方意见：本项目设计过程中多次将路线方案向地方政府进行汇报， 并征求地方政府意见，通过沟通，地方政府希望本项目终点位置选择接莆炎高速公路， 以便利于区域内工业园的串联功能，加快带动当地经济的快速发展。

综上所述，终点位置选择接莆炎高速符合福建省高速公路网规划，也符合地方意见。 因此，本项目的终点位置推荐接莆炎高速。

2.5 项目控制性段落K、B 线方案设计

本项目充分结合走廊范围地形地貌、控制因素等，从多方面对路线方案进行综合对比分析，进一步将有价值的走廊进行优化设计，本项目岩前镇星桥村段落涉及连续长缓下坡、涉铁、压覆矿产，规划干扰等多方面因素，本次重点对岩前镇星桥村段北走廊的K 线方案和南走廊的B 线方案同深度比选进行论证（图4）。

图4 岩前镇星桥村段路线方案平面示意图

K 线方案： 路线整体沿星桥村北侧进行布线，路线起于三元区星桥村白叶坑（K11+900），路线经磨石坑北侧设置白叶坑4 号大桥上跨兴泉铁路双坂中桥后从杨家山北侧经过，再折向东北，经横坑、化坑北侧山体至下寨村西北侧设置星桥互通连接规划路后路线折向东北侧，经下寨村镇坊至方案终点星桥村东北侧（K24+300），路线全长12.400 km。

B 线方案： 路线整体沿星桥村南侧进行布线，路线起于三元区星桥村白叶坑（BK11+900），路线从磨石坑北侧设置磨石坑隧道上跨兴泉铁路双坂隧道向东南侧延伸，绕避华兴莹石矿后经化坑，从星桥村南侧经过，路线至欧坑设置星桥互通连接规划的兴泉铁路眉山火车站连接线后折向东北侧，经下寨村、 镇坊至比较段终点星桥村东北侧 （BK25+346.999），路线全长13.447 km。

2.6 项目控制性段落K、B 线方案比选

K、B 线方案比选情况如表1 所示。

表1 岩前镇星桥村段K、B 方案主要工程数量对比

2.6.1 平纵线形指标

K 线方案平面线形较顺直， 长度较B 线短1.047 km，K 方案路线从K7+558 连续下坡至K18+860，连续坡长11.302 km，平均纵坡-2.372%，而B线方案路线长度较长， 路线连续下坡从K 线K7+558开始至B 线BK14+030，连续下坡坡长6.472 km，平均纵坡-2.418%，因此从路线平、纵线形指标方面考虑，B 线方案优于K 线方案（图5）。

图5 K、B 线方案连续长缓坡段落示意图

2.6.2 对地方规划干扰程度

K 线方案路线避开了三明市规划的红叶谷温泉旅游度假区核心区， 对景区的环境影响小，B 线方案穿过规划的红叶谷温泉旅游度假区核心区，对景区规划及环境影响较大，K 线方案较B 线方案优（见图6）。

图6 与地方规划干扰示意图

2.6.3 压覆矿产

K 线方案经过范围未经过相关矿产范围，B 线方案在岩前镇星桥村西南侧经过的华兴萤石矿外围，距离现有矿区红线约70 m，同时路线现场踏勘发现化坑大桥处经过已经废弃的小型采石场区域带，存在小型崩塌，宽度约30 m，地质条件较复杂，对桥梁桩基安全有一定影响，因此K 线方案较优。

2.6.4 服务功能

K 线方案互通位于星桥下寨村西侧，互通占用星桥村地块，便于星桥村上下高速，但互通距离眉山火车站相对较远； B 线方案互通位于星桥下寨村南侧山体，对星桥村地块干扰小，互通距离眉山火车站较近，便于服务眉山火车站，但星桥村上下高速需要绕行，因此从服务功能角度分析，两个方案服务功能优缺点相当。

2.6.5 与铁路交叉方式

K 线方案跨兴泉铁路采用桥梁方式上跨兴泉铁路双坂中桥；B 线方案采用隧道上跨兴泉铁路双坂隧道的方式， 两方案与铁路的交叉方式均能满足铁路相关规范要求， 两方案施工期间均对铁路的运行有一定的影响，对铁路影响相当，两方案优缺点相当。

2.6.6 施工条件

K 线距离星桥村既有地方道路较近，B 线走廊主要在山岭区域穿越，施工期间需增加较多的临时施工便道，K 线走廊具有明显优势。 因此从施工条件角度分析，K 线方案优势较明显。

2.6.7 技术经济合理性

K 线方案较B 线方案短1.047 km，路基土石方数量较少，桥梁短718 m/0 座，隧道减少333 m/1座，无隧道，后期运营养护费用较低，K 线方案征迁数量较少，从技术经济合理性角度考虑，K 线方案优于B线方案。

经综合比选，虽然B 线方案纵断面线型指标较优，但是从对地方的干扰，施工条件、技术经济合理性、 降低后期运营费用角度考虑，K 线方案优势较明显。 因此本路段拟选择推荐K 线方案。

3 结语

本项目在设计过程中全面贯彻落实了中共中央、国务院印发的《交通强国建设纲要》[2]，把交通强国、综合交通理念和先进的设计理念融入设计项目中，落实了2020 年福建省政府工作报告提出的“实施乡镇便捷通高速工程，让更多乡镇、产业园区、旅游景区30 分钟内上高速”要求。 目前本项目已通过定测验收审查会，结合本项目工程特点，着重介绍了项目总体方案设计思路、起讫点位置选择及控制性工程方案比选，期望对今后同类高速公路走廊带的选择、重要节点的分析、技术指标合理控制提供一些参考。

本研究旨在突出高速公路总体设计的重要性，项目设计应以总体设计为抓手， 灵活应用技术指标，优化分项专业设计方案，降低桥隧比例和工程量，合理控制工程造价。 同时应突出公路工程与地方城镇规划、沿线旅游景区等的有机衔接，统筹考虑群众出行、生态环保、旅游发展等因素，充分发挥项目综合效益，带动项目沿线经济发展，力争把项目建设成精品之路、生态之路、综合交通之路。