以某改建工程為例談高速公路選線(xiàn)

王 利 霞

(大同公路分局，山西 大同 037006)

1 備選方案的擬定

1.1 各備選方案概況及方案比選

本項(xiàng)目考慮到省道馬走線(xiàn)平遠(yuǎn)頭至瓦夭口段在2012年剛完成路面改造工程，目前老路路面使用狀況良好，故路線(xiàn)方案擬定過(guò)程中本著充分利用老路資源的原則做如下考慮：

根據(jù)本項(xiàng)目擬采用設(shè)計(jì)速度60 km/h和40 km/h的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，擬定了A，B，F(xiàn)三處方案；同時(shí)按照設(shè)計(jì)速度80 km/h和60 km/h的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，相應(yīng)的提出了C，D，E三處備選方案，并最終擇優(yōu)推薦。

1.1.1B線(xiàn)——老爺廟山越嶺段(AK19+000～AK26+415.303)

該段老路經(jīng)由老爺廟山埡口處穿過(guò)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查提出了設(shè)置隧道穿越埡口的A線(xiàn)和利用老路穿越埡口的B線(xiàn)兩個(gè)方案。

1)A線(xiàn)(AK19+000～AK26+415.303)。

A線(xiàn)起于AK19+000處，沿老路西側(cè)山坡布線(xiàn)，在AK20+075附近設(shè)置隧道穿過(guò)老爺廟山后，沿地形展線(xiàn)，布設(shè)新線(xiàn)位，直至終點(diǎn)瓦夭口村南，與老路K28+000順接。A線(xiàn)自隧道出口(AK21+020)至終點(diǎn)(AK26+415.303)段路線(xiàn)長(zhǎng)5.415 km，平均縱坡為5.5%。

優(yōu)點(diǎn)：路線(xiàn)平、縱面指標(biāo)均得到明顯改善，優(yōu)于B線(xiàn)；隧道出口處設(shè)計(jì)標(biāo)高較對(duì)應(yīng) B線(xiàn)處的設(shè)計(jì)標(biāo)高降低近50 m，有利于緩解下山路段坡緊的情況，且A線(xiàn)路線(xiàn)長(zhǎng)度較B線(xiàn)縮短2 363 m。

缺點(diǎn)：老路利用率低，隧道工程造價(jià)較高，后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高。

2)B線(xiàn)(BK19+000～BK28+777.522)。

B線(xiàn)起于BK19+000處，沿老路西側(cè)山坡布線(xiàn)，在BK20+000 附近路線(xiàn)利用對(duì)井溝溝口地形設(shè)置回頭曲線(xiàn)后，沿老路南側(cè)山坡布線(xiàn)，于BK21+000附近回到老路，并利用老路穿越老爺廟山埡口，繼續(xù)沿老路行至BK22+000附近，由老路左側(cè)偏出，在老路東側(cè)沿地形展線(xiàn)，布設(shè)新線(xiàn)位，直至終點(diǎn)瓦夭口村南，與老路K28+000順接。B線(xiàn)自老爺廟山埡口處(BK22+000)至終點(diǎn)(BK28+777.522)段路線(xiàn)長(zhǎng)6.778 km，平均縱坡為5.0%。

優(yōu)點(diǎn)：充分利用老路資源，對(duì)環(huán)境影響較小，工程造價(jià)相對(duì)較低。

缺點(diǎn)：路線(xiàn)平縱面指標(biāo)較差，存在4處圓曲線(xiàn)半徑小于60 m的回頭曲線(xiàn)，其中最小圓曲線(xiàn)半徑為38.7 m；路線(xiàn)里程較A線(xiàn)長(zhǎng)2 363 m。

雖然B線(xiàn)利用老路長(zhǎng)度較A線(xiàn)增加了1 100 m，工程造價(jià)較A線(xiàn)減少了2 085.435 8萬(wàn)元，但是A線(xiàn)設(shè)置隧道后，整體路線(xiàn)平縱面指標(biāo)較B線(xiàn)高，提高了行車(chē)安全性，有利環(huán)保，且路線(xiàn)長(zhǎng)度較B線(xiàn)縮短了2.363 km。

經(jīng)綜合比較，暫推A線(xiàn)為推薦方案。

1.1.2F線(xiàn)——瓦夭口村段(AK23+600～K26+415)

1)A線(xiàn)(AK23+600～AK26+415)。

A線(xiàn)起于K23+600處，沿大背溝向東布線(xiàn)，至溝口處轉(zhuǎn)向南，沿大梁溝西側(cè)山腳布線(xiàn)，后在瓦夭口村北路線(xiàn)向西南偏出，由該村西側(cè)繞越后，接回老路，止于老路K28+000。A線(xiàn)自AK23+600至終點(diǎn) AK26+415.303段路線(xiàn)長(zhǎng) 2.815 km，平均縱坡為5.5%。

優(yōu)點(diǎn)：路線(xiàn)展線(xiàn)后，縱面指標(biāo)較老路明顯改善；路線(xiàn)由瓦夭口村外側(cè)繞越，對(duì)村莊影響小，拆遷量少。

缺點(diǎn)：老路資源利用率低。

2)F線(xiàn)(FK23+600～FK26+294.114)。

F線(xiàn)起于A線(xiàn)K23+600處，沿大背溝向東布線(xiàn)，設(shè)短隧道穿越山梁后，路線(xiàn)跨越大梁溝，沿大梁溝東側(cè)山腳向南布線(xiàn)，行至FK24+650處，路線(xiàn)向西南再次跨越大梁溝后，與老路相接，沿老路布線(xiàn)，止于老路K28+000(老路樁號(hào))， F線(xiàn)終點(diǎn)為FK26+294.114。F線(xiàn)自FK23+600至終點(diǎn)FK26+294.114段路線(xiàn)長(zhǎng)2.694 km，平均縱坡為5.5%,其中舊路利用段FK24+900～FK26+294.114，路線(xiàn)長(zhǎng)1.4 km，平均縱坡為6.7%。

優(yōu)點(diǎn)：充分利用老路資源。

缺點(diǎn)：a.該方案為利用老路，需設(shè)置短隧道穿越山梁，同時(shí)要兩次跨越大梁溝，增加了橋隧的工程規(guī)模；b.由于該段老路縱坡較大，平均縱坡達(dá)到了6.8%，若按照二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)改造，需要調(diào)整老路縱坡，若要利用瓦夭口村過(guò)境段老路，需將老路抬起2.0 m～3.0 m，新建路面標(biāo)高高出路邊民房，造成一定量的拆遷，且道路右側(cè)居民出行不便。同時(shí)考慮到瓦夭口村恰位于本項(xiàng)目長(zhǎng)大下坡的下游，且改造后該段路線(xiàn)縱坡均為7.5%～8%的極限坡，道路由村內(nèi)穿過(guò)，沿線(xiàn)居民出行不便，存在安全隱患。綜上，雖然F線(xiàn)方案充分利用老路資源，但橋隧工程規(guī)模較A線(xiàn)大，同時(shí)對(duì)瓦夭口村影響較大，居民出行存在安全隱患。故推薦A線(xiàn)。

1.1.3C線(xiàn)——高標(biāo)準(zhǔn)路線(xiàn)方案(K21+500～K25+500)

考慮平遠(yuǎn)頭—五里墩路段，地形條件良好，采用設(shè)計(jì)速度80 km/h的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)亦較為適宜，同時(shí)為保證相鄰路段設(shè)計(jì)速度的連續(xù)性，山嶺重丘區(qū)段需采用設(shè)計(jì)速度60 km/h的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此提出C線(xiàn)方案，與本項(xiàng)目的A線(xiàn)方案進(jìn)行比較，擇優(yōu)推薦。

1)A線(xiàn)(AK0+000～AK26+415)。

A線(xiàn)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：平遠(yuǎn)頭—五里墩段(AK0+000～AK12+500)，設(shè)計(jì)速度為 60 km/h，路基寬10.0 m；五里墩—瓦夭口段(AK12+500～AK26+415.303)，設(shè)計(jì)速度為 40 km/h，路基寬10.0 m。

A線(xiàn)走向：利用既有省道馬走線(xiàn)布設(shè)線(xiàn)位，向西經(jīng)平遠(yuǎn)頭、八墩、十六墩、大營(yíng)盤(pán)、廿墩、新平爾后，轉(zhuǎn)向南繼續(xù)利用老路跨越西洋河，經(jīng)新平堡鎮(zhèn)、五里墩、四方墩后，路線(xiàn)于AK18+850離開(kāi)老路，沿老路西側(cè)山坡向南另辟新線(xiàn)，至對(duì)井溝溝口處，新設(shè)對(duì)井溝隧道穿越老爺廟山后，路線(xiàn)利用地形在老路東側(cè)布設(shè)新線(xiàn)位展線(xiàn)下山，終點(diǎn)位于瓦夭口村南約300 m處，與老路順接，路線(xiàn)全長(zhǎng)約26.415 km。A線(xiàn)自老爺廟山埡口處(AK20+800)至終點(diǎn)(AK26+415.303)段路線(xiàn)長(zhǎng)5.615 km，平均縱坡為5.4%。

2)C線(xiàn)(CK0+000～CK24+724)。

C線(xiàn)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：平遠(yuǎn)頭—五里墩段(CK0+000～CK12+500)，設(shè)計(jì)速度為 80 km/h，路基寬12.0 m；五里墩至瓦夭口段(CK12+500～CK24+724.214)，設(shè)計(jì)速度為60 km/h，路基寬10.0 m。

C線(xiàn)走向：起點(diǎn)利用既有省道馬走線(xiàn)布設(shè)線(xiàn)位，向西經(jīng)平遠(yuǎn)頭、八墩、十六墩、大營(yíng)盤(pán)、廿墩、新平爾后，轉(zhuǎn)向南繼續(xù)利用老路跨越西洋河，經(jīng)新平堡鎮(zhèn)、五里墩、四方墩后，路線(xiàn)于CK18+850附近設(shè)置3.28 km的隧道穿越老爺廟山后，沿大梁溝西側(cè)山坡順勢(shì)布線(xiàn)，在大背溝溝口處，上跨既有馬走線(xiàn)S201后，繼續(xù)沿大梁溝西側(cè)向南布線(xiàn)，由瓦夭口村西側(cè)繞過(guò)，在瓦夭口村南約300 m處，與老路順接，路線(xiàn)全長(zhǎng)約24.724 km。C線(xiàn)自老爺廟山埡口處(CK20+400)至終點(diǎn)(CK24+724)段路線(xiàn)長(zhǎng)4.324 km，平均縱坡為4.3%，綜合比較：C線(xiàn)采用的路線(xiàn)平縱指標(biāo)均高于A線(xiàn)，道路側(cè)向凈空的影響程度相同，道路行車(chē)安全性均相對(duì)較好。

1)平遠(yuǎn)頭—五里墩段，C線(xiàn)路線(xiàn)里程與A線(xiàn)相當(dāng)，舊路利用長(zhǎng)度較A線(xiàn)減少 1 120 m，工程造價(jià)較A線(xiàn)增加1 448.332萬(wàn)元。

2)五里墩—瓦夭口段 C線(xiàn)路線(xiàn)長(zhǎng)度較A線(xiàn)縮短1 691 m，老路利用段長(zhǎng)度較A 線(xiàn)減少400 m，隧道長(zhǎng)度較A線(xiàn)增加了2 335 m，工程總造價(jià)較A線(xiàn)增加了13 627.435 5萬(wàn)元。 經(jīng)分析比較后，雖然C線(xiàn)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較A線(xiàn)高，但需要設(shè)置特長(zhǎng)隧道3.28 km，工程總造價(jià)較A線(xiàn)增加15 075.767 5萬(wàn)元，該項(xiàng)目建成通車(chē)后，隧道的養(yǎng)護(hù)、維修成本高。而A線(xiàn)充分利用老路資源，雖然五里墩至瓦夭口段路線(xiàn)平縱指標(biāo)較C線(xiàn)低，但相對(duì)老路已有十分明顯的改善，滿(mǎn)足二級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，且工程造價(jià)較C線(xiàn)低。

綜上所述，本階段暫推A線(xiàn)為推薦方案。

1.1.4D線(xiàn)方案

針對(duì)C線(xiàn)越嶺段需設(shè)置特長(zhǎng)隧道3 280 m，故提出了D線(xiàn)方案，降低路線(xiàn)平縱指標(biāo)，以縮短越嶺段隧道長(zhǎng)度。

1)C線(xiàn)(CK17+750～CK22+850)。

C線(xiàn)起于CK17+750處，沿老路西側(cè)山坡布線(xiàn)，在CK18+000附近跨溝設(shè)置老爺廟隧道穿過(guò)老爺廟山后，沿大梁溝西側(cè)山坡順勢(shì)布線(xiàn)，在大背溝溝口處，上跨既有馬走線(xiàn)S201后，繼續(xù)沿大梁溝西側(cè)向南布線(xiàn)，由瓦夭口村西側(cè)繞過(guò)，在瓦夭口村南約300 m處與老路順接。C線(xiàn)自老爺廟山埡口處(CK20+400)至(CK22+850)段路線(xiàn)長(zhǎng)2.45 km，平均縱坡為3.6%。

優(yōu)點(diǎn)：路線(xiàn)里程短，且路線(xiàn)平面指標(biāo)優(yōu)于D線(xiàn)。

缺點(diǎn)：隧道長(zhǎng)度較D線(xiàn)增長(zhǎng)1 055 m，工程造價(jià)高。另一方面該方案老爺廟隧道與已建成的天大高速公路大梁溝隧道及其斜井存在空間上的交叉，經(jīng)調(diào)查隧道相交處老爺廟隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高為1 315.6 m，大梁溝隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高為1 259.095 m，高差為56.505 m；本項(xiàng)與大梁溝隧道斜井相交處，老爺廟隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高1 289.469 m，大梁溝隧道斜井設(shè)計(jì)標(biāo)高為1 276.429 m，高差為13.04 m。因此在施工期間存在不可預(yù)見(jiàn)的安全隱患。

2)D線(xiàn)(DK17+750～DK23+554.06)。

D線(xiàn)起于DK17+750處，沿老路西側(cè)山坡布線(xiàn)，在CK18+800附近跨溝設(shè)置老爺廟隧道穿過(guò)老爺廟山后，沿大梁溝東側(cè)山坡向南布線(xiàn)，行至約1.5 km處，路線(xiàn)轉(zhuǎn)向西南，相繼跨越大梁溝、大背溝后，在大背溝溝口南側(cè)回到C線(xiàn)線(xiàn)位。D線(xiàn)自老爺廟山埡口處(DK20+500)至終點(diǎn)(DK23+554)段路線(xiàn)長(zhǎng)3.054 km，平均縱坡為4.3%。

優(yōu)點(diǎn)：隧道長(zhǎng)度較C線(xiàn)縮短1 055 m，工程造價(jià)較C線(xiàn)減少2 055.429 7萬(wàn)元。

缺點(diǎn)：a.受隧道出口—終點(diǎn)高差限制，路線(xiàn)線(xiàn)形指標(biāo)總體較C線(xiàn)低。b.受地形、日照等影響，老爺廟隧道出口至大梁溝大橋段為陰坡，山坡長(zhǎng)期積雪，導(dǎo)致施工及運(yùn)營(yíng)期間存在潛在的安全隱患。c.另一方面該方案老爺廟隧道與已建成的天大高速公路大梁溝隧道存在空間上的交叉，經(jīng)調(diào)查隧道相交處老爺廟隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高為1 351.5 m，大梁溝隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高為1 252.16 m，高差為 99.34 m，在施工期間存在不可預(yù)見(jiàn)的安全隱患。

經(jīng)綜合比較，C線(xiàn)隧道出口段路線(xiàn)平面指標(biāo)較D線(xiàn)高，利于行車(chē)安全，隧道較D線(xiàn)隧道長(zhǎng)1 055 m，工程造價(jià)較D線(xiàn)增加2 039.825 2萬(wàn)元。兩方案的隧道均與已建成的天大(天鎮(zhèn)縣—大同市)高速大梁溝隧道存在空間上的交叉，施工期間存在不可預(yù)見(jiàn)的安全隱患。

1.1.5E線(xiàn)方案

經(jīng)C線(xiàn)、D線(xiàn)方案比選后表明，由于越嶺段受高差限制，采用設(shè)計(jì)速度60 km/h的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，均需要設(shè)置特長(zhǎng)或長(zhǎng)隧道，導(dǎo)致工程造價(jià)明顯增加，且后期運(yùn)營(yíng)階段隧道的管養(yǎng)費(fèi)用非常高。為節(jié)約工程造價(jià)，因此提出采用極限指標(biāo)，不設(shè)置隧道的E線(xiàn)方案。

E線(xiàn)走向：起點(diǎn)位于C線(xiàn)CK17+800處，沿老路右側(cè)山坡布線(xiàn)，經(jīng)對(duì)井溝溝口，由老爺廟山埡口處穿過(guò)后，路線(xiàn)轉(zhuǎn)向東北沿大梁溝東側(cè)山坡向南布線(xiàn)，行至約2 km處轉(zhuǎn)向西，跨越大梁溝，繼而沿大梁溝西側(cè)山坡向南布線(xiàn)，經(jīng)大背溝、瓦夭口村西側(cè)后，在瓦夭口村南側(cè)約300 m處與老路順接。該方案自老爺廟山埡口EK20+800至終點(diǎn)EK27+658段路線(xiàn)長(zhǎng)6.858 km，平均縱坡為5.0%。對(duì)應(yīng)的C線(xiàn)路線(xiàn)長(zhǎng)4.324 km，平均縱坡僅為4.3%。

優(yōu)點(diǎn)：該方案不需設(shè)置隧道。

缺點(diǎn)：由于受老爺廟山—瓦夭口村段的地形條件限制，按照設(shè)計(jì)速度60 km/h的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，路線(xiàn)沿地形展線(xiàn)極為困難，需多次跨溝設(shè)橋，高填方、深路塹路段較多，對(duì)沿線(xiàn)本就脆弱的自然生態(tài)環(huán)境造成了極大破壞。

2 推薦方案確定

綜上所述，通過(guò)A線(xiàn)方案與B線(xiàn)、C線(xiàn)、D線(xiàn)、E線(xiàn)、F線(xiàn)方案在線(xiàn)形布局、技術(shù)指標(biāo)、占用土地、路基路面工程、橋涵工程量、投資估算等多方面進(jìn)行比較和綜合考慮，本項(xiàng)目從總體上看，社會(huì)效益是顯著的，產(chǎn)生的正效益將遠(yuǎn)大于負(fù)效益。而且從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，更能適應(yīng)遠(yuǎn)景交通量發(fā)展及需求，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，因此將A線(xiàn)方案作為推薦方案。

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