平原地區(qū)高速公路通道與天橋方案選擇探討

張良陳 付軍明，2 顏桃為

（1.湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院 武漢 430051；2.武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院 武漢 430072）

平原地區(qū)地勢平坦，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，村鎮(zhèn)和路網(wǎng)密集，對于全封閉的高速公路而言，將沿線分隔成2片，一定程度上影響到兩側(cè)居民的出行及生產(chǎn)生活。為將影響降到最低，高速公路沿線必須設(shè)置大量通道或者天橋。而通道或天橋交叉方式的選擇，將直接影響到高速公路的路基平均填土高度，從而影響整條高速公路土石方、占地等數(shù)量。因此，合理選擇交叉方式，對于高速公路的工程造價和沿線居民的生產(chǎn)生活都有十分重要的意義。

1 2種交叉方式利弊分析

1.1 對高速公路經(jīng)濟(jì)性的影響

平原地區(qū)路網(wǎng)發(fā)達(dá)，由于排水困難，通道設(shè)置不宜下挖且必須滿足一定的凈空要求，無疑將增加主線的平均填土高度。另一方面，由于通道對原始道路影響較小，從而可減小引道工程量。而天橋上跨主線，一定程度上降低了主線平均填土高度，但為使天橋融入地方路網(wǎng)，需要修建大量引道工程。綜上，通道與天橋的選擇直接影響到主線填土高度和引道工程量，從而影響總土石方、涵洞長度、占地等工程數(shù)量。如果設(shè)置通道可提高主線平均填土高度，增加主線土石方量、涵洞長度、占地數(shù)量，但引道工程量??；而設(shè)置天橋可降低主線平均填土高度，減小主線土石方量、涵洞長度、占地數(shù)量，但引道工程量大［1］。

1.2 對居民生活習(xí)慣的影響

當(dāng)居民以步行、自行車等非機(jī)動出行方式為主時，天橋需改造原始道路，居民穿越高速公路要爬坡和繞行，顯得比較吃力費(fèi)事，遠(yuǎn)沒有通道方便，特別是對于殘疾人士使用輪椅上天橋幾乎是不可能完成的事情，對居民的生活影響較大；當(dāng)以摩托車、農(nóng)業(yè)耕種機(jī)械等機(jī)動車輛出行為主時，天橋的設(shè)置需滿足車輛爬坡要求，而通道的設(shè)置則側(cè)重于滿足車輛的凈空要求，只要二者設(shè)計(jì)合理，均能將影響降低到最小。但是，平原地區(qū)降水量大，當(dāng)遇到連續(xù)降雨或暴雨時，區(qū)域內(nèi)無法及時排水，通道往往因積水無法正常使用，居民的出行將受到嚴(yán)重影響，而天橋不受降雨排水影響，能保證滿足居民通行需求［2－3］。還有在個別地方設(shè)置天橋與當(dāng)?shù)孛耧L(fēng)民俗相沖突，居民認(rèn)為天橋有礙風(fēng)水。總體而言，通道對原始道路影響較小，更符合居民原來生活習(xí)慣，而天橋需改造原始道路，對居民生活習(xí)慣影響較大，遠(yuǎn)不如通道方便。因此，從“以人為本”的高速公路設(shè)計(jì)理念出發(fā)，在居民點(diǎn)較密集的地方應(yīng)優(yōu)先使用通道，在滿足凈空要求的同時做好排水設(shè)施，保障通道能時刻正常使用。

1.3 對區(qū)域發(fā)展的影響

高速公路將沿線分隔成兩片，阻礙了兩片區(qū)域間的交流，通道、天橋的設(shè)置一定程度緩解了這種負(fù)面影響。而設(shè)置天橋由于引道和高速公路的交叉猶如兩堵人工墻將局部區(qū)域分隔成十字形，不利于該區(qū)域成片發(fā)展。從區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展角度來看，如設(shè)置通道，地方道路凈空凈寬受限，對未來道路改造起到約束作用，不利于地方道路的可持續(xù)發(fā)展；而天橋凈空不受限制，并且降低了主線平均填土高度，從而降低了將來規(guī)劃道路上跨高速公路的難度，更有利于區(qū)域未來路網(wǎng)的發(fā)展。

綜上幾點(diǎn)分析，通道、天橋在高速公路經(jīng)濟(jì)性、居民生活習(xí)慣、區(qū)域發(fā)展3方面各有利弊，其中對高速公路經(jīng)濟(jì)性的影響可通過計(jì)算比較由受影響的相關(guān)數(shù)量組成的建安費(fèi)來衡量，而對居民生活習(xí)慣、區(qū)域發(fā)展的影響則需根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場踏勘、社會調(diào)查等綜合確定。

2 2種交叉方式經(jīng)濟(jì)性比較

交叉方式主要影響的工程數(shù)量有土石方、天橋或通道數(shù)量、涵洞長度、占地數(shù)量等幾個方面，故本文僅考慮主線和引道工程中由土石方、天橋或通道數(shù)量、涵洞長度、占地數(shù)量組成的建安費(fèi)，依此來比較2種交叉方式的經(jīng)濟(jì)性。參考筆者完成的多個湖北省內(nèi)平原地區(qū)高速公路項(xiàng)目，相關(guān)工程數(shù)量單價如下［4－6］。

（1）土方。平原地區(qū)大部分為基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)，取土困難，運(yùn)距遠(yuǎn)，平均運(yùn)距約為65km，造成土方單價較高，約97.68元／m3。

（2）通道天橋。經(jīng)估算通道單價為65.08萬元／處，天橋單價為134.74萬元／處。

（3）涵洞。項(xiàng)目沿線水系發(fā)達(dá)，平均每公里路基設(shè)置4道涵洞，涵洞單價約1.57萬元／m，涵洞長度需根據(jù)填土高度計(jì)算。

（4）征地拆遷。平原地區(qū)主要征地類型為水田，經(jīng)估算區(qū)域內(nèi)永久征用耕地補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為5.32萬元／畝，綜合考慮拆遷補(bǔ)償費(fèi)后合計(jì)為6.65萬元／畝。

平原地區(qū)高速公路設(shè)計(jì)過程中，可選擇全通道、全天橋和綜合布設(shè)3種工程方案［7］，根據(jù)主線和引道工程合計(jì)工程數(shù)量及相關(guān)單價，可算出3種工程方案的建安費(fèi)，具體工程數(shù)量和計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 工程方案經(jīng)濟(jì)性比較表

由表1中總體工程數(shù)量可看出：綜合考慮主線和引道工程2部分之后，整體土石方數(shù)量最小的是全天橋方案，最節(jié)約占地的是綜合布設(shè)方案。主要原因是設(shè)置天橋雖可減小主線土石方、征地數(shù)量，但是由于平原地區(qū)因拉坡需要使引道工程路線較長、填土較高，一定程度影響到整體工程數(shù)量。就整體建安費(fèi)而言，綜合布設(shè)方案工程造價最低，最為經(jīng)濟(jì)，但與全天橋方案差距不大。

因此，如從減少土石方數(shù)量，一定程度緩解平原地區(qū)取土困難的角度考慮，應(yīng)選擇全天橋方案；如從節(jié)約占地和投資成本的角度考慮，應(yīng)選擇綜合布設(shè)方案，即路基“高低搭配、總體降低”的方案最合理。

3 建議

（1）從“以人為本”的高速公路設(shè)計(jì)理念出發(fā)，在居民點(diǎn)較密集的地方，為降低對廣大群眾生活習(xí)慣的影響應(yīng)優(yōu)先使用通道，而在人口相對稀少的地方選擇天橋，通道設(shè)置時應(yīng)做好排水設(shè)施，保障通道降雨條件下的正常使用。

（2）對于還未實(shí)現(xiàn)的規(guī)劃道路，應(yīng)優(yōu)先以天橋方式跨越高速公路主線，并且上跨橋梁長度和橋下凈空合適，以減小十字形分隔區(qū)域的負(fù)面影響，而高速公路應(yīng)在跨越路段降低主線填土高度，減小規(guī)劃道路上跨橋梁長度。

（3）在一般路段，應(yīng)按照“高低搭配，總體降低”的原則綜合布設(shè)通道與天橋，做到方案經(jīng)濟(jì)合理。

4 結(jié)語

本文確定的通道與天橋選擇原則是基于筆者完成的多個湖北省內(nèi)平原地區(qū)高速公路項(xiàng)目基礎(chǔ)上確定的，對類似項(xiàng)目的設(shè)計(jì)具有一定的借鑒價值，但由于經(jīng)濟(jì)性比較分析結(jié)論受土石方單價等影響較大及區(qū)域民俗差異，在使用時必須針對不同項(xiàng)目自身的特點(diǎn)做好社會調(diào)查及經(jīng)濟(jì)比較，進(jìn)行充分論證分析，從而確定出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，真正體現(xiàn)“以人為本”的高速公路設(shè)計(jì)理念。

［1］董 錚，馬軍旗.高速公路“填方段天橋”利弊之我見［J］.建筑與工程，2008（26）：505.

［2］王 峰.談高速公路天橋、通道的設(shè)計(jì)［J］.山西交通科技，2010（2）：25－26.

［3］余為干，廖曉峰.鄉(xiāng)村道路下穿高速公路通道設(shè)計(jì)研究［J］.公路交通科技，2010（1）：89－91.

［4］湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院.監(jiān)利至江陵高速公路工程可行性研究報告［R］.武漢：湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，2012.

［5］湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院.潛江至石首高速公路潛江至江陵段工程可行性研究報告［R］.武漢：湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，2012.

［6］付軍明，張良陳.軟基條件下路基與橋梁方案比選［J］.交通科技，2013（2）：69－71.

［7］交通部公路司.降低造價公路設(shè)計(jì)指南［M］.北京：人民交通出版社，2005.