厦蓉线漳州天宝至龙岩蛟洋高速公路改扩建工程适中至莒舟路段方案探讨

■宋瑞宽

（福建省交通规划设计院有限公司，福州 350004）

厦蓉线漳龙高速公路是国家高速公路网规划“七横”中厦门至成都高速公路（G76）的重要组成部分，也是福建省高速公路网规划的重要路段。 原有漳龙高速公路（以下简称“老路”）龙岩境内先行段于2000 年1 月建成通车，全线于2004 年12 月建成通车，是福建省建设的第一条沿海通往山区的高速公路，也是连接厦门与漳州、龙岩的经济主动脉。 福建省漳州天宝至龙岩蛟洋高速公路改扩建工程（以下简称“本项目”）见图1，是福建省第一条兼具山海特色的高速公路改扩建工程。本项目起于漳州市南靖县天宝镇，终于龙岩市上杭县蛟洋乡，全长123.6 km。

图1 项目地理位置示意图

本项目沿线地形起伏大，地质条件复杂；沿线分布着公路、铁路、高压电力走廊、管网、建筑物、矿区等，项目受控因素极其复杂。 综合考虑技术标准、建设条件、工程造价、交通组织与交通安全、环境保护与资源节约等因素， 因地制宜采用改扩建方案。改扩建包含了原路扩建和局部新建走廊两种方案，原路扩建涵盖从两侧拼宽、 单侧拼宽到分离增建、组合增建等多种高速公路加宽形式。

本研究对适中至莒舟路段（以下简称“本路段”）改扩建方案进行深入探讨，按照本项目拟定的改扩建基本原则[1]，即交通流向明确、安全行车有利、通行能力提升、交通组织合理、隧道扩建可行，对多方案进行综合比较，选定最合适的工程方案。

1 工程概况

本路段（K124+240～K130+240，文中桩号为设计桩号，下同）6 km 范围，主要控制要素有：原有适中加水区（中心K124+840）、原有适中互通（中心K125+938）、原有后祠隧道（2+2 车道分离式隧道，进口K126+480， 出口K127+500）、 原有合溪隧道（进口K130+300），原有高速公路最小平曲线半径R＝350 m 2 处（分别为适中互通区主线1 处，后祠隧道出口1 处），最大纵坡为5.974%，坡长760 m，位于后祠隧道出口。

原有适中加水区布局较为局促，难以适应远期交通发展的需求。 经与省、市业主沟通，本次改扩建将适中加水区改建为适中服务区（以下称“适中服务区”）。

原有适中互通（图2）位于龙岩市适中镇，互通型式为主线上跨的B 型单喇叭， 与国道319 线平交，互通中心距原有适中服务区约1.1 km，老路互通区主线半径为350 m（仅满足V＝60 km/h 的互通区主线最小圆曲线半径极限值），最大纵坡2%。 原有互通立交当时基本能满足通行能力要求，运营情况较好。

图2 原有适中互通影像图

适中互通主线采用左侧分离的扩建方式，拟按照主线V＝80 km/h 的标准对老路进行改造，实现匝道流出段落满足互通区主线平纵指标要求。

莒舟枢纽互通为增建工程（相对于“老路”，增建工程简称“新路”，下同），位于适中镇莒舟村，采用主线分岔的立交型式。 通过该互通，老路和溪至适中（莒舟）作为4 车道上行线（指漳州往龙岩方向行车道，下同）+新建4 车道下行线（指龙岩往漳州方向行车道，下同），转换为莒舟至龙门老路双向4车道+新建莒舟至红坊双向6 车道。

2 工程方案分析

本路段原有适中服务区、适中互通、后祠隧道、莒舟枢纽互通，4 个节点距离很近，好比一串“糖葫芦”，见图3。 由于该路段需要完成主线交通的合流与分流；需要完成互通、服务区交通的流入与流出；且受后祠隧道限制，设计方案极为复杂[2]。 根据各项受控因素以及采取不同的解决方案（表1）可以组合出多种改扩建方案。

图3 节点位置相互关系图

表1 受控因素及解决方案

2.1 第I 类方案（服务区原位改建）

2.1.1 方案1

方案出发点：上行线主线分流设置于莒舟（后祠隧道出口后），兼顾隧道扩建，交通流向明确；下行线主线合流设置于适中（后祠隧道进口前），有利于互通流出，控制隧道风险；服务区与互通采用集散车道处理[3]，见图4。

图4 方案1 平面示意图

上行部分：将原有后祠隧道右洞由2 车道扩建为4 车道， 消除漳州至红坊方向3 车道+漳州至龙岩方向2 车道主线合流再分流的交织不利因素。 单向整体式4 车道进行主线分岔，转换为新建漳州至红坊方向3 车道（Y 主线）+漳州至龙岩方向2 车道（YY 主线），主线分流距原有后祠隧道886 m，平纵面指标较好，视距良好，分流后漳州至红坊、漳州至龙岩方向的交通流向明确。

下行部分：将主线合流设置于适中服务区主线路段，红坊至漳州3 车道（ZZ 主线）与龙岩至漳州方向2 车道（Z 主线）在后祠隧道段落先各行其道，消除主线合流与隧道的干扰，之后通过主线合流为单向整体式4 车道，老路龙岩下行方向需要进入服务区和适中互通的车辆由莒舟枢纽互通B 匝道转换至新建高速公路后进入。

鉴于本路段6 km 范围内要实现服务区功能、主线分合流、匝道分流、同向交织等交通转换，交通组织较为复杂，为保证节点行车安全，提高通行能力， 适中互通往漳州方向车辆由匝道进入服务区后，经由服务区穿出至主线。

2.1.2 方案2

方案出发点：上行线主线分流设置于莒舟，老路隧道作为上行线完全利用，2+2 断面通过先和后分的方式，利用在主线上设置交织段来实现车道数的平衡；下行线主线合流设置于莒舟，新建下行4 车道单洞，见图5。

图5 方案2 平面示意图

上行部分：完全利用原有后祠隧道，将漳州至红坊、漳州至龙岩方向的主线分岔点设置于后祠隧道出口之后段落，原有适中互通段落主线仅对不满足规范要求的平面进行改造。 改造工程考虑到减少废弃工程，尽量利用原有路基，将漳州下适中的匝道流出点移至主线平面为直线的段落，满足互通区主线平纵指标要求，匝道流出利用原有老路右幅路基，改造的YY 主线尽量利用原有老路左幅路基，并于后祠隧道进口前顺接原有老路右幅，改造的Y 主线于后祠隧道进口前顺接原有老路左幅。

完全利用后祠隧道左右洞之后，分离式路基进行合流， 结合改造主线R＝350 m、 最大纵坡为5.974%的平纵线形。主线合流之后通过主线分岔为漳州至红坊方向3 车道（Y 主线）+漳州至龙岩方向2 车道（R 匝道），主线分合流交织长度为562 m。

下行部分：在原有后祠隧道左侧，新建4 车道后祠隧道， 红坊至漳州3 车道ZZ 主线与龙岩至漳州方向2 车道Z 主线，于莒舟（该4 车道隧道出口方）汇流。

2.1.3 方案3

方案出发点： 上行线主线分流设置于适中，但上行线2+2 断面采用增设匝道，通过设置变速车道来实现车道数的平衡， 老路后祠隧道完全利用，避免原洞扩建；下行线主线合流设置于莒舟，新建下行4 车道单洞，见图6。

图6 方案3 莒舟路段平面示意图

上行部分：完全利用原有后祠隧道以及老路上行部分， 新路老路的上行线之间通过匝道连接，上行线于后祠隧道进口前分流为2+2 车道的两幅，右幅作为新路上行线使用，于原有隧道出口跨越老路左幅（作为老路上行线使用）进入新线莒舟隧道；原有适中互通段落主线仅对不满足规范要求的平面进行改造。 将漳州下适中的匝道流出点移至主线平面为直线的段落， 满足互通区主线平纵指标要求，匝道流出利用原有老路右幅路基，改造的YY 主线尽量利用原有老路左幅路基，于后祠隧道进口前顺接原有老路右幅，改造的Y 主线于后祠隧道进口前顺接原有老路左幅。

下行部分：同方案2。

2.1.4 第I 类方案对比

3 个方案分别从上行线主线分流位置、 下行线主线合流位置，以及对应的后祠隧道不同的改扩建方案，进行方案组合，见表2。

表2 第I 类方案比较

方案1：上行线主线分流位于莒舟（距后祠隧道出口886 m），分流后交通流向明确。 该方案兼顾各控制因素，交通组织合理，隧道实施方案可行；下行线的主线合流位于适中， 后祠隧道段落红坊至漳州、龙岩至漳州主线车辆各行其道，互不干扰，利于行车安全。

方案2：上行线完全利用原有后祠隧道左右洞，将主线分流点设置于莒舟， 充分利用原有道路，减少了改扩建工程，但后祠隧道出口之后主线必须进行先合流再分岔，存在同向交织；下行线新建整体式4 车道隧道长1 600 m，施工风险大、难度高。

方案3：上行线完全利用原有后祠隧道左右洞，不采用主线分岔，新老路之间采用匝道连接，部分利用原有道路，减少了改扩建工程，但区间内主线车道数不连续，该方案通过设置变速车道来实现车道数平衡，指标偏低；下行线同方案2。

经过综合比选，方案1 相较其他方案，具有交通流向明确、安全行车有利、通行能力提升、交通组织合理、隧道扩建可行，因此方案1 作为推荐方案。

2.2 第II 类方案（服务区移位重建）

2.2.1 方案4

上行线需将后祠隧道老洞单洞二车道扩为单洞三车道，原洞扩建仅增加一个车道，代价较大；下行线布设双洞，地形条件局促，见图7。

图7 方案4 适中路段平面示意图

2.2.2 方案5

上行线完全利用后祠隧道原左右洞，莒舟分流端交织长度较紧张，不利于道路安全行车及通行能力提升；下行线同方案4。

2.2.3 方案6

上行线同方案4；下行线布设单洞，隧道较长，施工及运营风险大，同时主线合流位于后祠隧道出口段落完成，由于合流点接近后祠隧道出口，出于交通安全需要，隧道洞内车辆不可变道，因此将造成单向四车道洞内大小车混行，主线与下适中的车辆交织严重，对运营不利。

2.2.4 方案7

上行线同方案5，莒舟分流端交织长度较紧张；下行线同方案6，布设单洞，主线合流点接近后祠隧道出口，对安全运营不利。

2.2.5 第II 类方案对比4 个主线改扩建方案对比见表3。

表3 第II 类方案比较

对照前文的改扩建基本原则，对以上方案4、5、6、7 进行分析，4 个方案适应性不强， 且需对适中服务区进行移位重建，无明显优势，因此不进行同深度比选。

2.3 第III 类方案（原互通、服务区利用）

2.3.1 方案8

上行线利用原有漳龙高速公路主线，平面半径R=350 m，仅满足设计速度60 km/h 互通区极限半径要求，莒舟分流端交织长度较紧张；下行线布设4 车道单洞，隧道较长，主线合流点接近后祠隧道出口，将造成单向四车道洞内大小车混行，主线与下适中的车辆交织严重，对运营不利，见图8。

图8 方案8 适中路段平面示意图

2.3.2 方案9

上行线同方案8。 下行部分通过新建后祠隧道3+2 断面形式，合流于后祠隧道进口前，新建匝道作为龙门方向通往适中及适中服务区的转换匝道。

2.3.3 方案10

上行线主线分流设于适中，将适中服务区、适中互通、后祠隧道、莒舟枢纽互通上行部分综合考虑，上行线利用现有漳龙高速公路主线，不满足设计速度80 km/h 互通区规范要求；下行线布设单洞，隧道较长，主线与下适中的车辆交织严重，对运营不利。

2.3.4 第III 类方案对比

3 个主线改扩建方案比较见表4。 以上方案8、9、10，对照改扩建基本原则分析，方案适应性不强，无明显优势，因此不进行同深度比选。

表4 第III 类方案比较

4 工程适应性分析

本路段通过各种改扩建方案的比较，对于推荐的工程方案1，其适应性分析如下：（1）将原有后祠隧道右洞由2 车道扩建为4 车道， 消除漳州至红坊、 漳州至龙岩主线合流再分流的交织不利因素。（2）于单向整体式4 车道后祠隧道出口后进行主线分岔，分流点距隧道出口886 m，平纵面指标较好，视距良好，分流后漳州至红坊、漳州至龙岩方向的交通流向明确。 （3）后祠隧道采用左左线3 车道（新建）+左线2 车道（利用）+右线4 车道（2 扩4）的扩建方案，工程实施方案可行，有利于交通组织及老路保通。 （4）将主线合流设置于适中服务区主线路段，红坊至漳州、龙岩至漳州的主线车辆在后祠隧道段落先各行其道， 消除主线合流与隧道的干扰，保证行车安全，提高道路通行能力。 （5）将原有适中加水区改建为适中服务区，满足远期交通量增长及道路行车需求，适应服务区功能要求。 （6）本路段交通组织较为复杂，适中互通（图9）往漳州方向车辆由匝道进入服务区后，经由服务区穿出至主线。 保证节点行车安全，提高通行能力。 （7）改善老路局部线形指标，如最小平曲线半径R＝350 m 2 处，以及最大纵坡5.974%/坡长760 m 1 处， 提高道路通行能力，利于行车安全。

图9 改扩建后的适中互通实景图

5 结语

本项目无论是工程规模、设计、施工、保通难度，还是需要突破的技术难点在全国高速公路改扩建工程中都处于前列，工作中坚持科研与设计相结合、工程与环境相协调、设计方法与改扩建施工工艺相融合，取得了多项科研成果，突破了系列设计施工技术难题，积累了大量的高速公路改扩建技术和经验，为其他改扩建项目提供了宝贵的工程借鉴与技术积累，主要成果达到国内领先水平。