高速公路路線選線分析探討

李 朋，田厚勇

(重慶市潼南區(qū)交通事務(wù)中心，重慶 潼南 402660)

高速公路是提高居民出行效率、促進社會經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)，同樣也是我國交通系統(tǒng)的重要組成部分。自上世紀末，我國先后建成了一批具有影響力的高速公路，為我國高速公路的大規(guī)模建設(shè)拉開了篇章，同樣也積累和豐富了高速公路建設(shè)的相關(guān)理論和經(jīng)驗。從本世紀開始，我國高速公路的建設(shè)呈現(xiàn)井噴式發(fā)展，高速公路的年均通車里程達到了4 000余km。預(yù)計到2030年，我國道路網(wǎng)通車總里程將突破40萬km，最終打造成布局結(jié)構(gòu)完善、各項功能齊全、安全性較高的道路網(wǎng)絡(luò)體系，為居民的出行提供更加便捷的服務(wù)，促進我國社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

高速公路具有通達里程長，覆蓋區(qū)域面積大，經(jīng)濟帶動能力強的特點。近年來隨著我國高速公路建設(shè)快速發(fā)展，高速公路設(shè)計選線也從粗放型向精細化轉(zhuǎn)變，需要考慮的因素也越來越多元化。本文以重慶璧潼遂高速公路路線方案設(shè)計為例，結(jié)合地域特點對高速公路路線方案的選擇進行綜合分析。

1 項目簡介

重慶璧潼遂高速公路項目位于重慶市銅梁區(qū)、潼南區(qū)西部區(qū)域，項目的布局將在《重慶市高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2019-2035年)》中的“三射”與“四射”之間，新增一條成都方向的射線通道，同時也為銅梁、潼南、遂寧與重慶第二機場之間新增一條快速直達通道，可高效整合該區(qū)域高速和鐵路交通網(wǎng)絡(luò)，增強機場對周邊地區(qū)人流、物流的輻射帶動力度，助推渝西北片區(qū)與川東南地區(qū)更加緊密的融合發(fā)展。項目起于銅梁區(qū)平灘鎮(zhèn)，與在建的銅安高速相接，經(jīng)銅梁區(qū)侶俸鎮(zhèn)進入潼南區(qū)，沿西北方向布線，經(jīng)四川省遂寧市安居區(qū)，終點位于大英縣西側(cè)與滬蓉高速相接。

2 區(qū)域交通量預(yù)測及技術(shù)標(biāo)準

根據(jù)線路交通量及相關(guān)其他運輸方式運量，考慮本項目開通后沿線客貨運交通量和銅安高速、潼榮高速、合安高速、G319、G246等項目至本項目的轉(zhuǎn)移以及誘增交通量，綜合考慮通道內(nèi)公路網(wǎng)分布，運用Logit模型進行運輸方式重新劃分，并將高速公路運輸量換算為交通量，得到本項目未來交通量預(yù)測結(jié)果，見表1。

表1 研究區(qū)域交通量預(yù)測結(jié)果 (單位：pcu/d)

從未來汽車市場發(fā)展趨勢看，汽車消費需求結(jié)構(gòu)由中間向兩極分化、由公用型向私用型轉(zhuǎn)變。轎車是支撐未來汽車需求的主導(dǎo)車型，隨著居民收入的增加，居民出行向個性化、多樣化方向發(fā)展，私人小轎車出行將持續(xù)高速增長，未來小客車比例將逐漸增加；未來貨車車型將向大型化方向發(fā)展，大貨車、拖掛(集裝箱)車將逐步增加。參照渝蓉高速、合璧津高速及三環(huán)高速公路、普通省道S207、G319車型分布，通過專家咨詢確定未來通道內(nèi)車型構(gòu)成比例，預(yù)測結(jié)果見表2。

表2 車型比例構(gòu)成預(yù)測 (單位：%)

根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準》、《公路通行能力指南》以及項目所在地區(qū)的交通參數(shù)，計算實際通行能力。本項目作為機場快速通道，主要作用在于渝西片區(qū)及川東南地區(qū)快速與重慶第二機場聯(lián)通，因此本項目按照120 km/h的標(biāo)準建設(shè)。而設(shè)計速度120 km/h的六車道高速公路，一般能適應(yīng)各種汽車折合成小客車的遠景設(shè)計年限年平均晝夜交通量為55 000～80 000 pcu/d。本項目遠景設(shè)計年限交通量為61 227 pcu/d，采用六車道。根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果，參照《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG B01-2014)的條文說明，對本項目的路段通行能力和車道適應(yīng)情況進行計算和分析，本項目2035年前服務(wù)水平均為一級，遠景年(2045年)維持三級服務(wù)水平。故本項目采用雙向六車道，設(shè)計速度為120 km/h，路基寬度34.5 m。路線方案自西向東布設(shè)，項目地處丘陵區(qū)，地形復(fù)雜，軟土層較厚，填挖工程量大，丘陵間多溝槽，全線橋隧構(gòu)造物多?？辈煸O(shè)計以綠色環(huán)保、節(jié)約、集約土地為理念。

3 路線方案的布設(shè)

根據(jù)路線起始點和終止點，考慮沿途的主要控制點因素，并結(jié)合重慶市高速公路網(wǎng)布局規(guī)劃，首先在地形圖上初擬路線走廊，再進行現(xiàn)場踏勘并對初擬路線走廊進行進一步的研究。

項目位于重慶渝西地區(qū)，主要為丘陵地帶，地形復(fù)雜，同時受城市產(chǎn)業(yè)布局、城鎮(zhèn)規(guī)劃等因素制約。通過對項目建設(shè)條件的綜合分析，結(jié)合沿線城區(qū)的主要自然資源，堅持可持續(xù)發(fā)展主題，以全壽命周期理念來衡量項目可行性。同時加強與沿線有關(guān)部門協(xié)調(diào)，妥善處理好項目建設(shè)與工業(yè)、基本農(nóng)田、旅游業(yè)的關(guān)系，充分發(fā)揮該項目的社會效益和經(jīng)濟效益，達到“安全環(huán)保、線位合理、投資較省”的目的。綜合考慮擬定了A線方案、B線方案、K線方案。

路線方案布設(shè)以高速公路網(wǎng)、城鄉(xiāng)總規(guī)等相關(guān)規(guī)劃為依據(jù)，結(jié)合綜合交通系統(tǒng)，綜合考慮項目功能定位和建設(shè)條件、城鎮(zhèn)規(guī)劃、帶動沿線經(jīng)濟發(fā)展等因素，最終遴選出安全、環(huán)保、經(jīng)濟的路線方案。線位布設(shè)遵循以下原則：

(1)項目路線需服從重慶市城鄉(xiāng)總規(guī)、重慶市高速公路網(wǎng)規(guī)劃、項目沿線區(qū)縣的國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃。符合相關(guān)規(guī)劃在布局、用地方面要求，高速公路路線應(yīng)以促進綜合交通體系的構(gòu)建、增強區(qū)域內(nèi)外交通聯(lián)系和帶動沿線區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為前提，以取得國民經(jīng)濟和社會效益最大化為目標(biāo)合理布設(shè)路線。

(2)充分考慮項目功能定位，結(jié)合高速公路與沿線城鄉(xiāng)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、旅游景區(qū)等的聯(lián)系，與區(qū)域內(nèi)平行或相交公路銜接的合理性，統(tǒng)籌兼顧沿線要求，盡可能帶動沿線城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟的發(fā)展的同時保證路線符合交通流向特征，減少繞行，提高通行效率。

(3)選線應(yīng)順著原始地形，靈活地運用道路設(shè)計中的路線平、縱指標(biāo)。不要去刻意地要求高指標(biāo)，而是按照順應(yīng)當(dāng)?shù)氐貏莸脑瓌t去靈活地采用S形、卵形和一些不對稱的緩和曲線等線形，通過逐漸增大曲線比例，極大可能去減少高填深挖，保持與周圍的環(huán)境相適應(yīng)。同時，合理地選擇在道路上設(shè)置橋、隧的建設(shè)方案，避免再次對環(huán)境影響。

(4)避讓為主，處理為輔。要堅決地避開規(guī)模大，危害程度嚴重，治理起來困難的滑坡、崩坍、危巖落石等地質(zhì)病害區(qū)。無法避開時，按避重就輕原則，輔以相應(yīng)處理，保障工程安全。

(5)結(jié)合沿線地形地貌、地質(zhì)條件，優(yōu)先考慮安全可靠、少占耕地、少開挖，以全壽命周期理念來衡量項目可行性，盡可能降低工程造價，科學(xué)合理的縮短路線控制點間距離，達到“安全環(huán)保、線位合理、投資較省”的目的。

4 路線方案的比選論證

路線方案比選應(yīng)結(jié)合項目區(qū)域特點，從城鎮(zhèn)規(guī)劃及地方道路銜接、環(huán)境影響、技術(shù)指標(biāo)、工程地形地質(zhì)、工程規(guī)模、施工條件及運營維護、經(jīng)濟帶動作用及地方意見等多方面進行綜合考慮，選擇最優(yōu)路線方案。

4.1 城鎮(zhèn)規(guī)劃及地方道路銜接

項目整體為南北走向，三方案路線布設(shè)距離規(guī)劃城區(qū)距離合理，對城市規(guī)劃無影響。A方案在壽橋鎮(zhèn)無地方道路銜接，K、B方案可設(shè)置壽橋互通與地方道路相接，但是K線方案地形條件較好。B線方案互通連接線較長，互通規(guī)模較大。從城鎮(zhèn)規(guī)劃及地方道路銜接角度，K線方案優(yōu)。

4.2 環(huán)境影響

項目區(qū)域有飲用水源保護區(qū)，在設(shè)計選線時充分重視，各方案對保護區(qū)均進行了繞避，其中K線方案距離飲用水源雙寨水庫最遠，對其影響最小。

4.3 路線技術(shù)指標(biāo)

對A線、B線、K線3個方案的路線指標(biāo)進行對比分析，B線方案線路里程最短，A線、K線方案有繞行。對3個方案的技術(shù)指標(biāo)進行分析，均滿足規(guī)范要求，路線縱面均不存在連續(xù)長大縱坡，能夠保證高速車輛行駛順暢。

4.4 工程地形地質(zhì)情況

該段內(nèi)的不良地質(zhì)主要為沿線跨越?jīng)_溝多分布有水田、魚塘，表層分布有厚度0.5～3.0 m的過濕軟土。在丘陵分布區(qū)，丘間溝谷往往谷底平緩，表水排泄不暢，在坡洪積作用下，多形成高含水量的飽和軟弱粘性土沉積物，厚達數(shù)米到十余米，構(gòu)成分布廣泛的軟基。

4.5 工程規(guī)模及造價

K線方案線路里程最長，A線比K線方案短1.5 km、B線比K線方案短5.2 km，但K線方案橋隧比例最低，占比12.68%，K線方案地形條件也最好。B線方案路線與地方道路被河流隔斷，互通連接線較長，需設(shè)置橋梁跨越河流，互通規(guī)模大，沿線地質(zhì)最差，需換填地段多，因此從工程造價角度分析三方案投資相當(dāng)。各方案規(guī)模及造價如表3所示。

表3 各方案規(guī)模及造價

4.6 施工條件及運營維護

B線方案橋隧比例高，后期運營維護成本高。K線方案橋隧比例最低，施工難度及后期運營維護費用都相對較低。A線方案橋隧比例最高，占比15.86%，設(shè)置有12座特大橋，施工難度及后期運營費用也最高。綜合比較，施工條件和運營維護K線方案優(yōu)。

4.7 經(jīng)濟帶動作用及地方意見

K線在銅梁區(qū)境內(nèi)途經(jīng)侶俸鎮(zhèn)，設(shè)置互通對地方帶動作用較大。A線在銅梁境區(qū)內(nèi)沿線無較大鄉(xiāng)鎮(zhèn)，對地方帶動作用小。B線方案途經(jīng)平灘鎮(zhèn)，但在已建成的銅安高速上已有平灘互通與地方道路相連，因此無需設(shè)置此互通，B線在銅梁區(qū)境內(nèi)除平灘鎮(zhèn)外沿線無較大鄉(xiāng)鎮(zhèn)。因此與A線、B線相比，K線雖然路線較繞行，但是經(jīng)過了銅梁區(qū)侶俸鎮(zhèn)，對沿線的帶動作用較大，服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)功能更強，從服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)方面考慮，K線方案更優(yōu)。

4.8 比選結(jié)論

K線方案雖然有繞行，但途經(jīng)侶俸鎮(zhèn)，設(shè)置互通對地方帶動作用大，服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)功能更強。從環(huán)境保護上，K線方案距離飲用水源保護區(qū)最遠，對環(huán)境影響小。橋隧比例最低，施工難度及后期運營維護成本低且綜合造價比A線、B線方案增加不大。因此經(jīng)綜合比選，推薦K線方案。

5 結(jié) 語

通過對丘陵地區(qū)重慶璧潼遂高速公路路線方案的比選論證，得出高速公路的路線方案選線研究是一項綜合的技術(shù)專項問題，路線方案布設(shè)不僅需充分考慮項目區(qū)域特點，同時應(yīng)結(jié)合城鎮(zhèn)規(guī)劃及地方道路銜接、環(huán)境影響、技術(shù)指標(biāo)、工程地形地質(zhì)、工程規(guī)模、施工條件及運營維護、經(jīng)濟帶動作用及地方意見等多方面進行綜合考慮。