高速公路規劃建設中路線方案比選探討

交通科技 發佈 2023-11-20T17:58:58.028456+00:00

楊允河南省交通規劃設計研究院股份有限公司摘 要:以某高速公路複線一期工程為依託,在其東段K線的基礎上提出A1、A2和A3比較線方案,並對K線和各比較線方案從規劃協調、對既有地方路網的影響、對工業園區等節點的影響、用地方案、路線線形、工程量、施工難度、總造價等方面進行比較。

楊允

河南省交通規劃設計研究院股份有限公司

摘 要:以某高速公路複線一期工程為依託,在其東段K線的基礎上提出A1、A2和A3比較線方案,並對K線和各比較線方案從規劃協調、對既有地方路網的影響、對工業園區等節點的影響、用地方案、路線線形、工程量、施工難度、總造價等方面進行比較。最終得出K0+043—K13+712.4段採用A1比較線、K13+916—K40+165.32段採用K線、K8+347—K26+735.28段採用K線的路線設計方案,以便在降低線路建設對地方路網及工業園區等節點的干擾、保持線形合理、降低施工難度的基礎上,保證公路總造價最低。

關鍵詞:高速公路複線;規劃建設;路線設計;

作者簡介:楊允(1980—),女,高級工程師,從事公路橋樑設計相關工作。;

1 工程概況

某高速公路複線一期工程地處杭州灣沿海地帶,該區域在原有海塗的基礎上逐漸圍墾成為目前的海積平原,地形較為平坦,但仍存在部分海塗,線路沿線開發區較多。結合地勘報告,該線路沿線地質條件存在較大變化,K0—K32段主要為20~50m厚的人工填土+軟土,地表硬殼層厚度較薄,且下伏軟土性質差;K32段以後則為粉土、亞砂土+軟土夾層,上部粉土層性質好、厚度大,下伏軟土夾層埋深大。

2 路線方案比選

該項目在規劃建設階段被劃分為東西兩段,通過分析影響路線方案設計的主要因素,充分聽取地方相關部門對路線設計的意見和建議,調查和收集了路線相關地質條件、水文、環保、沿線規劃等資料,提出東段主線及備選方案,並進行比選。

2.1 方案概述

該項目東線共提出K線、A1比較線、A2比較線和A3比較線四種方案。其中K線的0+037—K13+441.65段與A1比較線的K0+043—K13+712.4段對應、K線的K13+916—K40+165.32段與A2比較線的K13+916—K40+574.64段對應、K線的K8+347—K26+735.28段與A3比較線的K8+347—K26+855.49段對應。

2.1.1 K線方案

K線為該項目東段貫通線路設計方案,也是項目區遠期高速貨運通道所規劃的預留節點,該線主要沿圍墾區域外側海域向北延伸,按照既有市政規劃,圍墾區為化工區建設用地,故K線在規劃設計時必須與圍墾區預留出至少200m的安全距離。K10—K14段線位斜穿ZH圍墾區布設,考慮到高速公路線位設置要求,K15—K19段必須占用部分工業區用地。但工業區南側既有綠地寬度較窄,難以滿足K線布置要求,故該段線路半幅橋樑橋墩落入臨近海域。

2.1.2 A1比較線

A1線起點連接所在城區道路現狀,路線主要順著堤壩外側設置,在K3+958樁號處上跨JT大橋,並與該大橋形成十字交叉,在該大橋東南側收費站處接地。A1線整體順著堤壩外側布設於圍墾區,並在K11+440樁號處增設單喇叭互通,跨越河流後在流域西側布設。A1比較線總長13.67km,在線路段規劃設計過程中必須與現狀化工區預留出至少200m的安全距離。與K線相比,A1比較線能減少對海域的干擾,且無需在臨近海域增設橋樑,造價較低。

2.1.3 A2比較線

A2線起點與K線的K13+916樁號相接,並橫穿規劃中的CD工業園區,在該工業園區西北側一直向北延伸至規劃中的ZQ機場,穿過機場後與跨海大橋南岸接線。A2比較線總長26.758km,A2比較線能有效減少該公路規劃項目受海堤的不利影響,並能縮短高架橋長度、降低造價,但是A2比較線將橫穿沿線工業園區和擬建機場,涉及與既有市政規劃的進一步協調。

2.1.4 A3比較線

A3線起點與K線的K8+347處相接,並主要順著圍墾區外側海域布設,圍墾區為農業規劃用地,按照相關規劃,圍墾區外側海域左右側圍沿回填時,安全距離應分別按70m和100m確定。A3比較線在K11+310樁號處設置單喇叭互通,並在K14+541處和CD工業園規劃道路相接,在K23+982樁號處進入圍墾區。A3比較線總長18.508km,該比較線與K線相應線路相比,能有效減少對圍墾區的不利影響,但需要在臨近海域增設橋樑結構,工期長、造價高。

2.2 方案比選

2.2.1 A1比較線與K線0+037—K13+441.65段的比選

K線相應路段經過的海域約為10km,且路線規劃建設主要在圍墾區外側進行,對圍墾區影響小,但是路線長、線形差;海域內修建半幅橋樑橋墩施工條件差、施工難度高,還需展開海洋環境影響評價等專題研究[1],提交相應報告待管理部門批覆,會延誤工期。就工程量而言,K線長13.405km,規劃用地1 612.5畝,路基土石方量12.397×104km³,軟土路基長0.78km,路基防護及排水工程量分別為2 994.1m³和1 093.1m³,路面工程量2.34×104m³,特大橋1座長度13 303.21m,涵洞4座,互通式立交3座,總造價540 046.32萬元。

A1比較線路線比K線相應段略長,但線形好,路線主要布置於圍墾區,不涉及海域內橋樑工程建設,施工條件好,工程量整體減少,造價低。但線路段需要經過石化區,必須注意安全距離的設定,且互通建設與圍塗回填交叉衝突的可能性較大,必須加強協調[2]。就工程量而言,A1比較線長13.37km,規劃用地1 463.6畝,路基土石方量21.423×104km³,軟土路基長1.12km,路基防護及排水工程量分別為4 259.8m³和1 771.0m³,路面工程量34.1×104m³,特大橋1座長12 718.2m,涵洞4座,互通式立交3座,總造價467 699.42萬元。

A1比較線與K線0+037—K13+441.65段的綜合比較情況詳見表1,該線路段最終選擇A1比較線代替K線0+037—K13+441.65段。

表1 A1比較線與K線0+037—K13+441.65段的比選 下載原圖


2.2.2 A2比較線與K線K13+916—K40+165.32段的比選

K線相應段規劃設計與地方市政規劃吻合,線位主要布置在海塘邊,節省土地資源,且不會涉及大面積征地拆遷;線路為另闢新線,不會對既有道路造成干擾,但是部分路段半幅橋樑落入臨近海域,增大工程施工難度的同時,會對海域造成不利影響。該段線路長26.249km,征地拆遷面積5 623.26m2,公路用地2 678.4畝,路基土石方量125.8×104m³,軟土路基長7.164km,路基防護及排水工程量分別為3 425.4m³和11 544.2m³,路面工程量21.68×104m³,特大橋5座,總長度16 460m,大中型橋樑5座,總長365m,小橋樑16座,長630m,涵洞11座,互通式立交3座,總造價705 854.00萬元。

A2比較線部分路段採用路基形式設計,節省造價,並可避免對海堤的干擾,但與既有市政規劃和工業園區規劃存在一定衝突。該比較線長26.66km,征地拆遷面積5245m2,公路用地2 883.6畝,路基土石方量185.78×104m³,軟土路基長10.56km,路基防護及排水工程量分別為7186m³和15 783.4m³,路面工程量30.32×104m³,特大橋1座,長度12 921m,大中型橋樑9座,總長1 950m,小橋樑8座,長280m,涵洞38座,互通式立交3座,總造價698 736.30萬元。

K線相應路段與工業園區總體規劃協調,對市政規劃和城市既有路網干擾小,建設用地方案易於協調,線形良好,工程量較小,建設難度大,造價高;而A2比較線缺乏與工業園區總體規劃的協調,對市政規劃和城市既有路網干擾大,建設用地方案存在協調難度[3],線形良好,工程量較大,建設難度低,造價低。綜合比較後,該段線路主要選擇K線方案。

2.2.3 A3比較線與K線K8+347—K26+735.28段的比選

K線相應路線段與地方公路網規劃及工業園區規劃較為符合,且線位順海塘邊布設,海域資源節省,互通立交和連接線相接,便於出行,造價低。該規劃段征地拆遷面積198m2,公路用地1 541.7畝,路基土石方量9.931×104m³,軟土路基長0.65km,路基防護及排水工程量1.891×104m³和0.11×104m³,路面工程量1.75×104m³,特大橋2座,總長度19 899m,互通式立交3座,總造價648 364.2萬元。

A3比較線不影響圍墾區既有規劃,但存在長直線段,施工難度大,造價相對較高,必須增設海洋環境影響等方面的專題研究。該比較線段無征地拆遷面積,公路用地1 527.67畝,路基土石方量9.82×104m³,軟土路基長0.71km,路基防護及排水工程量2.063×104m³和0.18×104m³,路面工程量2.46×104m³,特大橋2座,總長度19 756m,互通式立交3座,總造價826 698.24萬元。

通過對兩段路線方案的綜合比較,K線相應路線段與工業園區既有規劃較為協調,且對地方市政路網干擾和影響小,建設用地協調性良好,路線線形好,工程量較小,建設難度低,造價低;而A3比較線建設用地協調存在較大難度,工程量較大,建設難度高,造價相對較高,所以此段選擇K線方案。

3 結語

綜上所述,在高速公路路線設計及路線方案選擇過程中,必須嚴格遵守規劃預留用地所要求的布線方案,保證其與城市規劃建設的協調性,並與道路路網合理銜接,確保路網服務功能的順利發揮。路線方案設計時還應加強與沿線工業園區、水利設施、河流湖泊等的協調,最大限度避免與既有工程的相互干擾和影響。

參考文獻

[1] 刁萬民,韓文婷,梁爽.高速公路路線方案比選研究[J].山西建築,2021(18):116-117.

[2] 白瑞翔,黃正德.長江沿岸某山區高速公路路線方案研究[J].城市道橋與防洪,2021(8):10-12.

[3] 張潤恆.山區高速公路跨越通航河流的路線方案比選[J].黑龍江交通科技,2021(6):29-31.

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