山区高速公路扩容设计及走廊方案研究

张金龙

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵阳 550081)

随着经济、社会的不断发展，一方面交通量快速增长，另一方面部分早期修建的高速公路存在对远景交通量估计不足或技术标准选用不高等问题，导致未到使用年限即出现交通的拥堵饱和[1-2]。

兰海国家高速是过境贵州的纵向大通道，近年来，渝黔两地交通需求迅猛增长，重庆和贵阳之间呈现“两头交通量趋于饱和，中部技术标准过低”的现状，已逐渐不能适应交通量增长的需求。兰海国高崇溪河至遵义段(以下简称“既有崇遵高速”)已建成通车超过15年，建设标准低，遵义北至桐梓段交通量已超过2.5万 pcu/d，拥堵常态化和安全事故频发使得西南出海大通道的功能大打折扣。兰海国高重庆至遵义段(贵州境)扩容工程(以下简称“重遵扩容”)的实施对完善国家高速公路网布局，提高瓶颈路段通行能力和交通运输安全具有重要意义，同时，也是交通强国及高质量发展的内在要求。根据项目的功能定位和预测的交通量，结合沿线的地形、地质条件，以及项目衔接的前后路段标准情况，拟按设计速度100 km/h，新建采用双向六车道或改扩建采用双向八车道的高速公路标准进行扩容。

1 扩容设计拟定

高速公路扩容项目应对利用既有公路改扩建、另建新线进行论证，确定高速公路通道建设方案[3]。高速公路常见的扩容形式主要有以下几种。

1) 改扩建，双侧拼宽。即在既有高速公路两侧各拼宽2个车道，形成双向八车道高速公路。该方式基本保持了原路几何线形，占地少，工程规模小，但也存在不能因提高设计速度而改善线形，保通难度大，路基两侧防护、排水等设施需拆除重建等问题。适用于原路两侧不受地形、建筑物等制约，线形指标高，无隧道、特殊桥梁等路段[4]。

2) 改扩建，单侧拼宽。即在既有高速公路一侧拼宽4个车道，原路由双向通行改为单向通行。该方式可保留既有高速公路一侧的工程设施，减少浪费，但对改善线形效果不大，老路的中央分隔带需做处理。适用于线形指标高，无隧道、特殊桥梁，老路一侧有障碍等路段。

3) 改扩建，单侧分离增建。即在既有高速公路一侧分离增建单向4个车道，原路由双向通行改为单向通行。该方式可充分利用既有高速公路工程设施，施工期既有高速公路可保持通行，但存在老路指标无法改善，老路的中央分隔带需做处理。适用于有隧道、特殊桥梁、高边坡等不宜拼宽路段。

4) 另建新线。即结合高速路网规划，另建一条双向六车道高速公路，实现路网分流。该方式可完全利用既有高速公路，新建高速公路施工对既有高速公路无影响，可辐射、带动新片区的经济发展，但也存在占地多、投资规模大的问题。适用于老路利用率低、难以改扩建，另建新线符合功能定位，在大范围、长距离的路网中具有合理性。

对于高速公路改扩建，在具体加宽形式上还有一侧拼宽2个车道、另一侧分离增建2个车道；两侧各分离增建2个车道；在单侧分离增建，但采用“2+2”的分离式路基等不同组合形式。与前述拟定的改扩建形式特点类似，这里不再讨论。无论采用哪种改扩建形式，建设期都会对交通和社会带来一定的不利影响[5-6]。

以下对重遵扩容的改扩建、另建新线2种思路进行分析。

2 既有崇遵高速适应性分析

既有崇遵高速于2005年建成通车，全长约118 km，双向四车道，其中，崇溪河(省界)至观坝段82 km，设计速度60 km/h，路基宽22.5 m；观坝至遵义段36 km，设计速度80 km/h，路基宽24.5 m，桥隧比约38%。

1) 崇溪河(省界)至观坝段。该段圆曲线半径R≤400 m有19处，其中最小半径仅有250.5 m，半径R≤500 m有33处，半径R≤700 m有55处；纵坡i≥3%有49处，纵坡i≥4%有20处，最大纵坡为4.9%有4处。部分路段平均纵坡较大，姜家坝至开肩堡段7.1 km，平均纵坡3.4%，此段也是事故多发路段。崇溪河至观坝段地形复杂，坡陡弯急，横坡陡峻，高边坡较多；桥隧相连，大型构造物多且复杂；现有40.7%的路段为分离式路基、错台路基，主要桥隧构造物也分布于此，难以扩建；城镇过境路段受城镇发展已紧靠高速公路建设难以扩宽。经统计，该段若提高标准改扩建，老路利用率仅为6.3%。

2) 观坝至遵义段。该段圆曲线半径R≤700 m有9处，最小半径510 m有1处；纵坡i≥3%有16处，纵坡i≥4%有3处，最大纵坡为5%，有1处。85.8%的路段为整幅路基；刘家山特大桥、小凉风垭隧道、夏家庙隧道等大型构造物不具备拓建、拼宽的条件；原有桥梁汽车荷载等级不足；靠近遵义段房屋、厂房密集，拆迁量大，协调难度大。

综上所述，既有崇遵高速平纵指标整体偏低，大型构造物多，地形地质复杂，受城镇规划制约大，若提高标准进行改扩建，老路利用率仅为22.8%。无论采用双侧拼宽、单侧拼宽或分离增建形式，都存在难以改善既有高速主要线形指标的问题，而且，浪费工程多、交通保畅困难、社会负面影响大。所以，既有崇遵高速基本不具备改扩建条件，宜考虑另建新线进行路网分流。

3 另建新线扩容方案

在另建新线思路下，结合高速路网规划、城镇及产业布局、地形地质条件，遵贵扩容工程走向以及与重庆境内高速的衔接情况，主要提出西、中、东3个走廊方案进行论证比选，走廊方案示意图见图1。

图1 走廊方案示意图

3.1 西走廊方案

在温水接江习高速公路，经官店、桐梓西、沙湾，在海龙接上遵义环线西北段；然后往东改扩建遵义环线，在青山顺接遵贵扩容工程起点。西走廊由温水至海龙的建设里程约92 km，改扩建遵义环线段约36 km，贵州境里程128 km(不含已建的江习高速公路28 km)。

3.2 中走廊方案

在省界接重庆境内扩容路段，经松坎、新站、大河、马鬃、茅石、蒲场，接上遵义环线东北段后改扩建至青山，顺接遵贵扩容工程起点。中走廊贵州境建设里程约120 km，其中，新建段约111 km，改扩建里程约9 km。

3.3 东走廊方案

由重庆进入贵州境内后，经羊磴、小水、宽阔、绥阳县城、虾子，接上杭瑞高速公路后改扩建至青山，接遵贵扩容工程起点。东走廊贵州境建设里程约151 km，其中，新建里程约142 km，改扩建杭瑞高速公路约9 km。

3.4 方案综合比选

1) 建设里程。西走廊方案128 km，中走廊方案120 km，东走廊方案151 km，中走廊方案最优。

2) 运营里程。以重庆二环和杭瑞高速公路青山为接点进行路网运营里程比较，西走廊方案233 km，中走廊方案219 km，东走廊方案227 km，中走廊方案最优。

3) 主要工程规模及投资。西走廊方案主要构造物为主跨1 150 m悬索桥，7 500，5 500 m特长隧道，工程投资约275亿元；中走廊方案主要构造物为6 380，10 000 m特长隧道，工程投资约264亿元；东走廊方案主要构造物为10 000，13 800，14 000 m特长隧道，工程投资约354亿元。东走廊方案工程最艰巨、投资最大，中走廊方案投资最省。

4) 辐射带动情况。西走廊方案辐射带动温水、仙源、双龙、九坝、燎原、官仓、桐梓县城、板桥、沙湾、海龙、高坪、团泽等11个乡镇和1个县城节点，以及桐梓一带的产业园区。

中走廊方案辐射带动天坪、松坎、夜郎、新站、小水、大河、马鬃、宽阔、桐梓县城、茅石、板桥、枧坝、蒲场、风华、绥阳县城、团泽等14个乡镇和2个县城节点，以及新站、夜郎、小水、桐梓、绥阳一带的产业园区。

东走廊方案辐射带动羊磴、木瓜、小水、宽阔、黄杨、枧坝、郑场、绥阳县城、新舟、虾子等9个乡镇和1个县城节点，以及木瓜、绥阳一带的产业园区。

以上3个走廊方案辐射带动范围有所不同，中走廊方案的辐射带动面更广，对城镇及产业园的辐射更符合各方预期。

5) 主要优缺点。西走廊方案优点：充分利用了江习高速公路，重庆境可不用新建，可节约路网建设规模及投资；可带动新的区域。缺点：沿线乡镇较少；横穿官店一带的山形构造，特长隧道众多，桥梁规模巨大；沿线枢纽互通及服务型互通设置条件极差；走向偏离兰海通道方向，路线绕长多；重庆境内并未新增产业带动效果，地方不支持。

中走廊方案优点：走廊直捷；与前后扩容路段衔接顺畅；既充分利用了桐梓北部单一槽谷地形，降低工程规模及投资，又兼顾地方发展需要，在桐梓南部扩大高速公路的覆盖面。缺点：桐梓以北路段基本与既有高速公路处于同一走廊，2条高速的交通流可能存在不均衡问题。

东走廊方案优点：可带动新的区域。缺点：沿线乡镇少，对经济带动有限；地形复杂，隧道规模巨大且集中，建管养运难度均大；小水、宽阔一带压覆大量矿产无法绕避；偏离兰海通道较远，路线绕行。

3.5 方案比选结论

西走廊方案和东走廊方案走向偏僻，桥隧规模巨大，投资高，绕行远，带动作用弱。而中走廊方案建设里程及运营里程均最短，投资省；城镇及工业区密集，辐射面广；与前后扩容路段衔接顺畅，具备形成高品质、大容量扩容通道的条件。故推荐采用中走廊方案。

4 结语

山区高速公路扩容受控条件复杂多样，需要对既有高速公路从平纵指标、构造物、城镇规划影响、老路利用率等多方面进行适应性分析，论证是否适宜进行改扩建；当因老路利用率过低或主要指标难以改善、扩容效果不佳时，则考虑另建新线扩容。

另建新线需结合主要城市节点、路网规划甚至临省市路网规划进行通盘考虑，从建设里程、运营里程、主要工程规模及投资、辐射带动效果、优缺点等多角度对走廊方案进行综合比选，选出符合项目功能定位、分流效果好、辐射主要城市节点的方案。不同的山区高速公路项目有其自身特点，应结合实际情况合理选择扩容方案，但既有老路的适应性及利用率分析等论证工作必不可少。