陳勇俊
(蘇交科集團股份有限公司,江蘇 南京 210019)
某高速公路起點接包茂高速(G65)、泉南高速(G72)池頭樞紐互通,經(jīng)臨桂區(qū)四塘鎮(zhèn)、兩江鎮(zhèn)進入永??h境內(nèi),向西經(jīng)龍江南、百壽南、三皇北,路線全長52.849km。道路設計速度100km/h,路基標準橫斷面寬度26m。由于道路沿線地形起伏較大,溝谷發(fā)育,在道路路線平縱面設計方面,應使路線線形與地形、地物相協(xié)調(diào),重視生態(tài)環(huán)境保護,盡可能避免高填深挖、避開工程地質不良地帶。為保證路線平面指標連續(xù)均衡,部分路段(主要為隧道)采用分離式路基。
從可行性研究成果可知,道路起點與泉南高速銜接段布設了K、F、G、Q4條線路,K線銜接現(xiàn)狀池頭互通,F(xiàn)線在泉南高速桂林互通和桂林北互通之間增設樞紐互通,G線利用機場高速進行改造,Q線在現(xiàn)狀池頭互通和蘇橋互通之間增設樞紐。K線方案對原有池頭互通加以改造利用,包茂高速車輛進入兩江國際機場將更便捷,也方便本項目沿線車輛去往陽朔旅游勝地,且去往桂林市區(qū)的車輛一方面可經(jīng)桂林西環(huán)從桂林互通進市區(qū),另一方面可經(jīng)南環(huán)在桂林南互通進入市區(qū),即由本項目進入桂林市區(qū)的車輛可實現(xiàn)分流,遠期可緩解桂林西環(huán)的交通壓力。兩江至百壽鎮(zhèn)段,提出了K線、A線、B線、M線、N線等5條線路進行比選,A線、B線、M線橫穿桂林市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū),且從百壽水資源保護區(qū)范圍內(nèi)穿過,桂林經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)及永??h環(huán)保局強烈反對該方案,N線主要是從地形條件角度出發(fā)提出的,利用南側的溝谷布設,減少隧道長度,但增加了橋梁長度,K、N線橋隧比基本相當,且N線略偏離桂林經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)規(guī)劃,且互通布設難度較大。因此,在道路設計階段,還應結合各路段的具體情況,合理開展道路設計工作。
路線方案設計從道路規(guī)劃入手,充分考慮各種因素對路線方案布設的影響,提出全面且具有比較價值的路線方案,進行宏觀和專業(yè)分析比較,以期得到合理、可行的路線方案[1]。結合工程具體情況,道路選線必須考慮城鎮(zhèn)規(guī)劃、水資源保護區(qū)、自然保護區(qū)、沿線文物、沿線主要交叉道路、沿線主要河流和水庫等因素的影響[2]。道路設計必須按照桂林經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃和百壽鎮(zhèn)總體規(guī)劃的要求進行,道路線路還應避開永??h城飲用水源保護區(qū)、百壽水源保護區(qū)及蘇橋水資源保護區(qū)、壽城自然保護區(qū)、李宗仁故居、百壽巖、永寧州古城、穿巖古道等區(qū)域。根據(jù)工程可行性研究的推薦方案,道路設計還應考慮與泉南高速公路、包茂高速公路、臨蘇路、322國道、357國道(原306省道)等道路的交叉。另外,道路設計范圍內(nèi)還有義江、西河、百壽河等主要河流和東宅水庫、焦額底水庫、青龍口水庫、獅子口水庫、規(guī)劃的西河水庫等主要水庫。
從項目功能、路網(wǎng)條件、行政區(qū)劃、地形條件等角度,提出K線走廊、E線走廊和H線走廊,從路線技術指標、交通量預測水平以及經(jīng)濟效益等方面加以詳細比較,確定道路路線設計的推薦方案(K線走廊)[3]。為此,在K線走廊確定的前提下,還需要對道路設計范圍內(nèi)的具體節(jié)點的設計方案進行比選,最終確定道路路線的設計方案。
K16~K33段穿越天平山脈,路線布設主要受控于地形和地質因素,路線結合沿線河谷位置選擇隧道進出口,提出K方案、A4方案和A5方案等三個方案,如圖1所示。
K方案的路線跨越322國道向西布設,設置山口隧道、興隆一號隧道、二號隧道至興隆村,設置興隆互通,之后設置喇茶一號隧道、二號隧道、大坪隧道、福嶺隧道至山河村,之后沿山腳布設至南山,路線里程29.988km。A5方案的路線于322國道東側與K線分離,向西延伸設置隧道穿越西河東側的天平山脈后,沿雙江溝谷布線,設隧道穿越九鎖山后沿山南河布設,繼續(xù)向西于南山附近接K線,路線里程30.692km。A4和A5方案總體走向一致,九鎖山隧道兩側有所差異,A4線直接設置隧道連接雙江溝谷和山南河段,路線較順直。因此重點對比K線和A5線設計方案(見表1)。
由表1可知,K方案里程短0.712km,高邊坡數(shù)量及長度較小,且線形指標高,但隧道長度大;A5、A4+A5路線里程相對較長,隧道長度較短,但由于利用兩條溝谷狹窄,且兩側山體陡峭,犬牙交錯,橋梁長度較大,高邊坡數(shù)量多,A4線九鎖山隧道出口位于山南河一個支流的上游,兩側山坡陡且河谷非常狹窄,該方案雖然隧道長度最短,但橋梁、高邊坡長度大,且局部邊坡高達60~100m,A4線實施難度極大[4]。總體來看,K方案穿越天平山脈,連續(xù)設置隧道,局部河谷段設置隧道進出口,隧道總體長度較大;A4、A5線部分路段沿雙江及山南河溝谷布設,減少隧道規(guī)模,但增加了橋梁規(guī)模。三個方案總體工程規(guī)?;鞠喈敚獽線平縱指標較高,運營里程短,興隆互通布設條件好,距離主要服務對象龍江鄉(xiāng)較近。
興隆村至南山段,K方案跨域西河后,連續(xù)設置喇茶隧道、大坪隧道、福嶺隧道至山河村,之后沿山腳布設至南山,路線里程16.989km。A3方案于西河東側與K線分離,跨域西河后設置一個特長隧道接A5線,之后沿山南河布線,于南山附近接K線,路線里程16.951km。K方案跨域西河后,連續(xù)設置多個隧道穿越天平山脈,隧道總長較大;A3線考慮盡量減少隧道長度。K方案線形指標較高,但隧道長度較大;A3方案單個隧道長度達7km,施工工期長,后期運營費用高,施工組織復雜,采用K方案也較為合適。
興隆村段,K方案路線出山口隧道后偏向西北,設置興隆一號隧道、二號隧道至興隆村,設置興隆互通,之后跨域西河,連續(xù)設置喇茶隧道接大坪隧道,路線里程6.422km。興隆互通沿西河北側山坡展線。A1方案于山口隧道出口處與K線分離,設置興隆隧道至興隆村,之后設置興隆特大橋斜跨西河,之后設置喇茶隧道接K線,路線里程6.443km。興隆互通環(huán)圈匝道位于南側山坡,匝道多次跨越西河。興隆村附近K線方案沿西河北側山坡布線,興隆互通環(huán)形匝道于北側山坡面上布設,A1線沿西河南布線,多次跨越西河,興隆互通環(huán)形匝道布設于南側山坡。K方案沿北側山坡布線,橋梁墩高較小,互通橋梁規(guī)模小,總體造價低。A1方案沿南側河道布線,之后斜跨西河,互通橋梁規(guī)模大,總體造價較高。因此,K方案總體造價較低,且互通方案較合理,對西河泄洪影響較小。
西河水庫段,被交道357國道現(xiàn)狀路面標高185m,規(guī)劃西河水庫實施后,357國道標高需抬升近30m,同時西河水庫建設時間未定,本次設計應結合水庫水位影響提出K線和A6進行同深度比選。
K方案考慮水庫影響,且遠期主線需上跨357國道及匝道,主線標高約225~231m,互通設計將收費站及管理中心設置于212m之上,匝道近期接現(xiàn)狀357國道,遠期接改造后的357國道。A6方案不考慮水庫影響,主線標高約210~220m,興隆互通結合地形布設,接現(xiàn)狀357國道。A6線設計標高低于水庫洪水位,遠期若水庫實施需拆除新建,從長遠考慮來看,選擇K方案也更合適。
鵝頸至南山段,K方案路線出大坪隧道后跨越山溝,設置福嶺隧道至大周南,之后偏向西南沿百壽水資源保護區(qū)南側布線至南山,路線里程10.601km;A2方案路線出大坪隧道后偏向東南,設置隧道至山南河,沿河向西布設,之后設置隧道穿低塘坳,繼續(xù)向西于南山附近接K線,路線里程10.604km。K線在大坪隧道出口后設置特長隧至山河村,之后沿百壽水資源保護區(qū)南側布設,單個隧道長度較大,且距離水資源保護區(qū)較近,A2線考慮減少單個隧道長度,且遠離水資源保護區(qū)??傮w看,K線工程規(guī)模較A2線低近6000萬元,雖距水資源保護區(qū)較近,但在水源二級保護區(qū)外,符合環(huán)保要求,初設階段對橋梁排水做相關收集、沉淀。
百壽停車區(qū)至百壽、三皇交界(K43-K48)段,K線方案采用改移357國道的方案,兩埡口之間段落利用357國道老路布線,將357國道改移至高速公路東側。根據(jù)調(diào)查,357國道正在進行改擴建工程的勘察設計工作,經(jīng)與設計單位廣西交通規(guī)劃勘察設計研究院溝通,該段采用原位拼寬方案,改造后路基寬度為10m。A7線方案于穿巖古道西側跨越357國道后向南布線,之后于三皇、百壽交界處北,再次跨域357國道。該方案兩次跨越357國道角度均較小,且位置均處于兩丘陵之間的埡口位置(埡口處357國道標高較埡口南側田地高15m),交叉處現(xiàn)狀357國道已下挖5m~8m,不易繼續(xù)下挖,則跨越處高速公路縱斷面抬高較多,根據(jù)縱面布設需設置660m橋梁。同時,第一次跨越357國道后沿西側山腳布線,該段巖溶較發(fā)育,存在大面積巖溶塌陷區(qū),且有多處落水洞,工程地質條件較差。受縣級文物保護單位穿巖古道及路線總體走向的影響,百壽停車區(qū)以北及三皇段路線均位于357國道(原306省道)東側,而兩段之間357國道(原306省道)東側受地形及壽城自然保護區(qū)限制無路線布設空間[5]??傮w來看,兩方案基本均能滿足功能要求,考慮到357國道亦需要改擴建,兩工程綜合考慮工程規(guī)模較低,且兩條公路平行布設,避免多次切割地塊,初步設計推薦采用357國道改移方案。
桂林至柳城高速公路起于泉南高速、包茂高速池頭互通,路線由東向西行進,從東宅水庫和焦額底水庫之間通過,繼續(xù)西行,避讓兩江國際機場規(guī)劃區(qū),并沿桂林市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)規(guī)劃預留通道布線,設兩江互通與臨蘇路相交,跨越義江、經(jīng)寶山、東安和山口村,之后設山口隧道、興隆一號隧道、興隆二號至興隆村,設興隆互通與357國道相交,向西跨357國道、后設置喇茶一號隧道、二號隧道、大坪隧道、福嶺隧道至百壽鎮(zhèn)南側,沿百壽飲用水源保護區(qū)南側繼續(xù)向西布線,經(jīng)三河、南山,于雷村附近設置百壽互通與357國道相交,之后與357國道平行布線至水頭村,設大昌隧道穿越響水巖,繼續(xù)西行至終點古毫隧道進口,與2標段起點順接,路線全長52.849km。
山區(qū)道路路線選擇需考慮諸多因素限制,要在可行性研究成果基礎上,結合實地踏勘,考慮城鎮(zhèn)規(guī)劃、水資源保護區(qū)、自然保護區(qū)、沿線文物、沿線主要交叉道路、沿線主要河流和水庫等因素,制定多個備選方案。從地形選線、地質選線、環(huán)保選線、工程規(guī)模等方面深入研究各方案,在不遺漏有價值方案的前提下,綜合考慮,確定路線設計方案。