总体设计在高速公路路线方案比选中的作用和影响

邱海东 （北京国道通公路设计研究院股份有限公司，北京 100053）

0 前言

高速公路总体设计，是对高速公路建设项目的方案拟定、设计构思、工程协调等方面的总的安排和布置，是设计思想、设计理念的综合体现，是在综合考虑建设规模、设计标准的前提下，对全线总体布局以及各专业设计的配套协调方面做出的综合设计。其基本任务是对公路设计中的各专业之间的相互关系进行总体协调，同时也要协调建设项目与外部环境之间的关系，避免冲突和矛盾，有利于沿线社会经济的可持续发展。

由于高速公路，造价高，影响深远，一旦建成，在相当长的时期内将难以改变，因此，更应按照科学发展观的要求，充分落实“安全至上、资源节约、环境友好、科技创新、注重规划的设计理念”的总体设计理念，使公路项目在通行能力、环境影响、安全与经济等方面达到最优。在此，笔者结合京昆高速北京段的勘察设计工作，介绍总体设计在该项目路线方案研究中发挥的作用和影响。

1 项目概况

京昆高速公路（G5）在国家高速公路网规划中是北京通往石家庄、昆明等地的国家级干线公路，是国家“7918”高速公路规划确定的7条首都放射线之一。根据北京市及河北省的规划研究，确定京昆高速公路（北京段）位于现状京石高速公路西侧，与现状京石高速公路基本平行。京昆高速（北京段）作为继京石高速公路后京冀两地间主要的快速联系通道，其建设对促进京冀区域经济及社会发展有重要意义。

京昆高速北京段总体线位为东北—西南走向。路线大部分位于房山区山前地区。通道一起点为国道G108，向南经大灰厂、坨里组团东向南至大石河东岸的沙窝村与京昆联络线汇合，之后线位沿大石河东岸向南至石楼镇，从石楼镇南侧线位向西经韩村河至长沟镇，终点位于大石窝镇镇江营村西南市界处。

京昆高速公路（北京段）全长68.8km设计速度100～120km/h，双向六车道高速公路标准，路基宽度35.5m。全线设置16905m/62座桥梁，互通立交12座，服务区1处，工程总投资164亿元。

图1 地理位置示意图

2 路线方案比选中的总体设计理念

路线方案是总体设计的核心，是设计工作的龙头，是项目成功的关键。要考虑的因素很多，反复筛选，在路线方案中坚持贯彻总体设计理念，才能得到一条好的合理的路线方案。

2.1 路线方案比选安全至上

高速公路的建设和运营对沿线社会环境、自然环境都会产生深远的影响，因此，道路设计为行车者提供安全舒适、高速便捷、赏心悦目的行车环境的同时还应充分考虑高速公路沿线影响区域内其他方面的安全需求，如地质安全、沿线厂矿企业生产安全、文物保护安全、其他公路、铁路的运输安全等。

京昆高速公路（北京段）根据房山区地形、地物、地质条件、城镇规划确定两个走廊带方案。东线平原区走廊带方案和西线山区走廊带方案。

东线走廊带：位于燕房组团东侧的平原区走廊带。东线走廊带起点为国道108，向南经大灰厂、坨里组团东向南至大石河，沿大石河东岸向南至石楼镇，从石楼镇向西经韩村河至长沟镇，终点位于大石窝镇南侧市界处。东线全长60.599km。

西线走廊带：位于燕房组团西侧的山区走廊带。西线走廊带起点段7km（K0—K7km） 及 终 点 段 20.4km（K41+522+722—K61+888），两段线位共计27.2km，与东线走廊带相同。中间段34.52km（K7－K41+522段线位对应东线桩号K7—K40+300)与东线不同，西线线位绕行燕房组团规划建设区西侧，经山区向南至周口店文物保护区，从周口店文物保护区东侧，向南至平原地区，在东周各庄村东与A线相接。路线全长61.888km，比东线长1.368km。

因西线走廊位于山前，距规划区较远，保留了房山区未来发展空间，拆迁较少。但西线方案中在三个方面存在风险问题：

①房山区山体为溶洞多发区域，路线位置有遭遇溶洞的可能，线位处山体现状有多处煤矿，有煤矿采空区的问题，对高速公路的施工及安全运营存在风险影响；

②西线线位距离周口店文保区及金陵遗址等重点文物区距离较近，工程建设会对文物区有不利影响；

③西线方案需采用隧道方式经过燕山石化山厂区北侧，燕山石化是一家大型石油化工企业，隧道施工期间及高速公路运营期间都会对企业的生产带来安全隐患，同时由于该企业距高速公路的距离较短，对高速公路的运营安全也是隐患。

因此，从保证高速公路的地质安全、运营安全和外部企业生产安全，控潜在风险考虑，东线走廊带方案优于西线走廊带方案。

图2 路线方案平面图一

2.2 集约利用土地资源

21世纪初期是我国现代化建设的重要战略机遇期，也是以资源环境约束加大为主要特征的矛盾凸显期，但土地利用粗放、浪费的现象却十分普遍，且随着近年来高速公路建设的快速发展，其占地面积也呈现逐年上升趋势，其中含有大量的优质耕地。因此，提高高速公路建设用地集约利用水平、坚持土地资源集约利用战略，是总体设计理念中除安全之外最为重要的理念。

京昆高速公路北京段主要经过北京市西南部的房山区。房山区地形复杂多变，处于华北平原与太行山交界地带，全区总面积2019km，西部和北部是山地、丘陵，约占全区总面积三分之二，平原区仅占全区面积的三分之一。但全区八十三万人口中的绝大部分都生活在平原地区，全区的主要规划建设区、经济技术开发区也主要分布在平原地区，因此平原地区的优质土地资源就显得尤为宝贵，用地紧张问题已成为制约房山区经济与社会发展的瓶颈问题。

本项目路线方案设计高度重视道路与用地的关系问题，路线布设尽量与现状河道管廊并线，集约节约使用土地，减少对土地的不利分隔，少占优质高效农田，保护基本农田，将公路建设对土地的不利影响降低到最小，充分体现节约用地的总体设计理念。

闫东路—长周路段（K17+500至K27+000），路线位于大石河东岸。该路段以大石河为分界线，西侧为燕房组团，东侧为阎村镇房山工业园区，因两侧规划区均控制因素多、规划面积大，路线选择空间较小。为避免道路对规划用地的占用不利分隔，远离村镇，减少噪声及大气污染的影响，线位选择在大石河东岸、燕房组团与阎村镇之间的位置。该段规划线位与河道共用走廊，与大石河共线长度10km。

图3 路线方案平面图二

2.3 兼顾沿线区域的可持续发展要求

高速公路是社会、经济发展的交通基础设施，对沿线区域的社会、经济发展产生巨大的影响。因此，高速公路建设，既要满足交通运输持续发展的需要，在数十年内都能够保持较高的服务水平；又要为沿线地区社会、经济的发展创造有利条件，为沿线地区的社会发展和经济活动提供方便。

京昆高速（北京）段勘测设计过程中，既坚持高标准，高质量的公路建设，也注重沿线区域社会、经济可持续发展的需要。

图4 路线方案平面图三

京昆高速（北京段）万窑路至市界段，路线主要位于房山区长沟镇和大石窝镇境内。设计阶段在确定路线具体线位时，先后提出了3个主要路线方案。三个方案一个经过沿线乡镇规划建设区，一个位于山前地带，一个位于京冀交界。

首先提出的是A线方案，该方案从韩村河镇两个规划建设区中间穿过，局部890m进入河北省境内，路线上跨房易公路，设置双喇叭型互通立交与地方沟通，经甘池村南侧，在长沟镇规划区西北侧折向西南，上跨东南过境通道并设置双喇叭互通立交，线位向西上跨现况房易公路，设置单喇叭互通立交，再向南跨过北据马河至北京市界与河北段相接。A线方案线形流畅、线形标准较高，全部位于平原区，对沿线区域服务性好。但由于A线涉及北京市测绘院人卫观测站，不满足北京市测绘院人卫观测站高速公路位于其周边2km以外的硬性指标要求，方案不可行。

B线方案为避让北京市测绘院人卫观测站，满足高速公路位于其周边2km以外的要求，从韩村河镇规划镇域东南边界通过，路线上跨云居寺路，设置双喇叭型互通立交与地方沟通，局部1100m进入河北省境内，经长沟镇规划镇域南侧边界，延房易路走向向南，经大石窝镇规划建设区南侧边界回到A线线位。B线方案满足北京市测绘院人卫观测站要求，线形指标也较A线指标高。但B线方案对长沟和大石窝两个镇的影响较大。长沟和大石窝两个镇位于房山区西南部，共同特点是镇域内山地面积较多，地势西北高，东南低。规划建设区都位于镇域南部，建设区南侧邻近北京市与河北省界的平原地区。南水北调中线工程由两镇建设区的西北侧经过，距建设区南侧的北京与河北界最宽处约1.5km。两镇的发展空间本就狭小，B线方案紧邻长沟和大石窝镇规划建设区的东南侧通过，将高速公路及南水北调两个镇的规划建设区封闭在一个更加狭小的空间，不利于两镇居民的出行。并限制了两镇的发展。基于这一考虑，设计中又选取了一个路线方案，即C线方案。

C线位在韩村河规划区北侧一直向西，上跨房易公路，西上跨岳圣路、云居寺路，然后路线向西与云居寺路并线，之后线位沿野鸡沟向西南，通过一座540m的隧道穿过山体，出隧道后，路线上跨房易公路和北拒马河，在镇江营西南市界处与河北段相接。C现方案主要经过长沟镇和大石窝镇西北部的浅山地带，需要穿越三座庵村北侧的两座山体道路线形布设，难度较平原区大，但通过合理设置桥梁、隧道的技术措施，仍然能够保证具有较高的指标水平，能够满足高速公路安全、舒适的行车要求，又兼顾了地方经济、社会可持续发展需要，为地方发展预留了足够的空间。因此，该路段最终采用了C线方案。

2.4 路线方案和谐、环保

自然界是包括人类在内的一切生物的摇篮，它不但支撑着人类的物质生活，同时也丰富和充实着人类的精神生活。在过去人类的发展过程中，自然环境已经受到了严重的破坏，并已经通过环境和气候的恶劣变化显现出来。作为公路建设者，爱护、保护、珍视我们赖以生存的自然环境是我们义不容辞的职责。

京昆高速公路（北京段）在路线走廊带选择阶段经过比选，摒弃了对环境破坏大、距离燕房组团的西侧山区走廊带线位，选择了平原区走廊带方案。平原区路线布设尽量远离村镇等居住区，减少拆迁。路线终点段17km尽量靠近西侧山前区，远离长沟镇及大石窝镇，为城镇发展预留足够的空间，同时利用桥涵构造物的设计保护了山前地区有限而宝贵的土地资源，减少拆迁24693m，减少占地57.13hm（857亩）。

提高桥隧比，避免“大填大挖”对环境的破坏。起点山区段采用7座隧道（7.27km）穿过山体，有效地降低了路线高度。起点段线位以2.2km的隧道下穿北宫森林公园，避免了对公园景观的不利影响。

3 结论

高速公路路线方案的取舍，不单取决于各个方案之间的技术、经济比较，同时还应充分考虑建设项目的内部协调(如隧道、互通、服务区等设施的间距要求)和外部因素对高速公路建设项目的要求，既要满足高速公路交通要求，也要考虑环保、节能、地区发展等方面的要求，充分体现科学发展的总体设计理念。