■林達(dá)和(福建交通規(guī)劃設(shè)計院，福州　350004)

沈海高速公路莆田段總體設(shè)計及路線方案探討

■林達(dá)和
(福建交通規(guī)劃設(shè)計院，福州350004)

摘要本文以沈海復(fù)線高速公路莆田段公路工程初設(shè)和定測階段的總體設(shè)計及路線方案比選為例，針對我省山區(qū)高速公路項目特點(diǎn)及難點(diǎn)，重點(diǎn)介紹特殊路段路線方案的綜合比選，從順應(yīng)地形、互通立交節(jié)點(diǎn)合理性及符合環(huán)保、工程可實施性等角度出發(fā)，靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)，優(yōu)化路線方案，減少橋隧構(gòu)造物以降低造價及營運(yùn)成本等多方面探討了路線設(shè)計的關(guān)鍵問題，最后推薦合理的路線方案，旨在為今后類似工程的設(shè)計提供一些有益的參考。

關(guān)鍵詞沈海復(fù)線莆田段高速公路山區(qū)特殊路段線形路線方案

1　項目概況

沈海復(fù)線莆田段高速公路工程(以下簡稱本項目)是海西高速公路網(wǎng)布局規(guī)劃“三縱八橫三環(huán)三十三聯(lián)”中“二縱”沈海復(fù)線的重要組成部分。本項目的建設(shè)進(jìn)一步完善我省高速公路網(wǎng)和莆田市干線公路網(wǎng)布局，極大改善沿海山區(qū)的公路交通條件，合理分流既有的沈海高速公路交通量，確保沿海公路主通道能力充分、運(yùn)行快捷。

項目起于莆田市仙游縣游洋鎮(zhèn)五星村，與沈海復(fù)線福州段順接，沿線設(shè)五星樞紐互通(與湄渝高速公路的銜接條件)、菜溪、仙游北、蒲峰樞紐及仙游南等五個互通立交，路線止于仙游縣龍華鎮(zhèn)金溪村，與沈海復(fù)線泉州段相連。路線全長50.241km。

2　項目特點(diǎn)、重點(diǎn)及難點(diǎn)

(1)項目經(jīng)過在建的金鐘水利樞紐工程庫區(qū)邊，且沿線中小型水庫、水電站較多，路線既要予以避讓并做好水資源保護(hù)，又要考慮水利水電工程泄洪對高速公路的影響。

(2)既要做好本項目與莆永高速公路的銜接，又要為方便仙游縣連接創(chuàng)造條件，以發(fā)揮路網(wǎng)整體效益，同時應(yīng)考慮項目起終點(diǎn)順接的“沈海復(fù)線福州段、泉州段”，并預(yù)留與項目起點(diǎn)路段交叉的“湄渝高速”銜接條件，通盤考慮路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)布局，保證方案銜接合理。

(3)沿線地形復(fù)雜，地物較多，橋隧比例高，應(yīng)合理選擇路線方案，減少橋隧數(shù)量，降低造價及運(yùn)營費(fèi)用。尤其是項目隧道工程量大，長隧道多，加之為雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)難度大，應(yīng)特別重視各隧道地質(zhì)、洞口地形條件及施工可能出現(xiàn)的滲水對村莊、耕地與植被影響的方案比選論證。

(4)沿線土地資源較緊缺，特別是蒲峰樞紐互通至終點(diǎn)路段村鎮(zhèn)密集、人口密度大。因此，少拆遷、少占耕地，集約利用土地資源，合理設(shè)置通道等構(gòu)造物，方便群眾生產(chǎn)、生活，并為村、鎮(zhèn)發(fā)展留足空間是項目總體設(shè)計的重點(diǎn)之一。

(5)路線跨越木蘭溪及支流，應(yīng)做好橋墩防沖刷、抗撞擊設(shè)計。

(6)單向坡長大隧道雙向施工存在逆坡排水，應(yīng)正確應(yīng)對這一困難問題。

(7)長隧道、特長隧道的通風(fēng)照明等營運(yùn)費(fèi)用高，應(yīng)做好節(jié)能環(huán)保設(shè)計。

3　總體設(shè)計思路

本項目勘察設(shè)計以“安全、耐久、節(jié)約、和諧”為總原則，貫徹交通運(yùn)輸部及我省的高速公路勘察設(shè)計新理念，結(jié)合項目特點(diǎn)，擬定本項目總體設(shè)計思路如下：

(1)靈活設(shè)計，創(chuàng)作設(shè)計，實現(xiàn)“技術(shù)可行、實施可能、經(jīng)濟(jì)合理、可持續(xù)發(fā)展”的目標(biāo)。

(2)按照系統(tǒng)工程要求，協(xié)調(diào)項目外部與內(nèi)部各專業(yè)間的關(guān)系，合理確定主要技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計方案。

(3)運(yùn)用全壽命周期成本分析方法，對設(shè)計、施工、運(yùn)營、管理各階段進(jìn)行論證，選擇綜合效益最佳、服務(wù)質(zhì)量最好的方案。

(4)以運(yùn)行速度理論為指導(dǎo)，綜合地質(zhì)、地形、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保選線原則，精心做好路線設(shè)計，從設(shè)計源頭保證安全及工程可實施性。

(5)融入自然，妥善處理工程建設(shè)與水源地保護(hù)、環(huán)境敏感點(diǎn)等的矛盾。

(6)做好與本項目交叉、平行公路的合理銜接，多角度研究路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與互通立交布局。

(7)合理匹配地形，減少橋隧比例，降低工程造價和運(yùn)營養(yǎng)護(hù)成本。

(8)尊重區(qū)域規(guī)劃，妥善處理工程與規(guī)劃關(guān)系，服務(wù)地方發(fā)展。

(9)貫徹最嚴(yán)格的耕地、土地保護(hù)制度，減少拆遷，最大限度保護(hù)環(huán)境的基本國策。

(10)針對社會人文特征，遴選景觀設(shè)計主題，賦予公路環(huán)境個性。

4　初設(shè)階段特殊路段路線方案比選

針對本項目高陽至白鳧路段路線(見圖1)經(jīng)過在建金鐘水利樞紐工程庫區(qū)旁，經(jīng)與水利、環(huán)保等部門充分溝通協(xié)調(diào)后，針對金鐘水利樞紐工程水源保護(hù)范圍尚未劃定的現(xiàn)狀，類比省內(nèi)同類水庫的保護(hù)范圍做法，結(jié)合地形條件、橋隧布局等，分別提出了距水庫正常蓄水位水邊線約160m且距取水口約2.2km以上，及距水庫正常蓄水位水邊線約1km且距取水口約3km的兩個路線方案進(jìn)行比選，即K線與A線方案的比選，以適應(yīng)將來確定的水源保護(hù)范圍要求。

圖1　高陽至白鳧路段路線方案平面示意圖

(1)路線走向

K線方案比選起于高陽村，穿金鐘1號隧道(2135m)、2號隧道(2743.5m)后，建金鐘1、2號大橋，而后穿金鐘3號隧道，段落里程8.373km。

A線方案方案起于高陽村，穿金鐘特長隧道(5004m)，建金鐘1、2號大橋，終于白鳧，A線方案終點(diǎn)AK79+181.290=K線方案K79+024.184，段落里程8.530km，路線長度比K線長0.157km。

(2)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析及推薦意見

①方案比較表(表1)

表1　高陽至白鳧路段路線方案比較表

②方案優(yōu)缺點(diǎn)

●K線方案

優(yōu)點(diǎn)：較A線路線里程短157m，橋隧構(gòu)造物總量少142m；避免修建特長隧道，不需特殊通風(fēng)設(shè)備，工程造價省17471萬元，運(yùn)營成本低。

缺點(diǎn)：路線距離庫區(qū)水邊線較近(約160m)，與地方路存在一定干擾。

●A線方案

優(yōu)點(diǎn)：距離水庫庫區(qū)水邊線較遠(yuǎn)(約1km)，更有利于庫區(qū)水源保護(hù)；采用特長隧道方案干擾較小。

缺點(diǎn)：較K線路線里程長157m，構(gòu)造物多142m；特長隧道總體地質(zhì)較差，工程造價高17471萬元；修建特長隧道(5004m)需設(shè)通風(fēng)豎井，運(yùn)營費(fèi)用高。

③推薦意見

綜上所述，雖然K線距離庫區(qū)水邊線較近，但類比我省同類水庫的保護(hù)做法，方案可行，且K線方案橋隧構(gòu)造物總量短151m，采用隧道群方案，不需特殊通風(fēng)設(shè)備，工程造價低，運(yùn)營費(fèi)用省。因此，在庫區(qū)水源保護(hù)范圍尚未劃定的現(xiàn)狀下，初設(shè)階段推薦K線方案。

5　定測階段路線方案優(yōu)化(見表2)

表2　定測階段平、縱面線形局部優(yōu)化路段

(1) K65+300～K68+200 (五星路段)

優(yōu)化情況：結(jié)合興尤高速的最新路線方案，路線向右相應(yīng)調(diào)整，降低與興尤高速交叉處的設(shè)計高約10m，取消五星2號大橋(323m)，縮短原五星3號大橋(定測五星2號大橋) 160m。詳見圖2。

圖2　五星路段

(2) K80+000～K81+600 (菜溪互通路段)

優(yōu)化情況：路線左移，同時根據(jù)實測縱橫情況優(yōu)化縱面，減少挖方數(shù)量約12萬m3，使合同段內(nèi)土石方更趨平衡。詳見圖3。

圖3　菜溪互通路段

(3) K82+000～K85+000 (玢山隧道路段)

優(yōu)化情況：路線左移，取消洞內(nèi)彎道，采用長短洞方案，使玢山隧道右洞進(jìn)口避開沖溝，同時可有效地利用隧道進(jìn)口填方路基消化棄方。詳見圖4。

圖4　玢山隧道進(jìn)口段

(4) K98+500～K101+500錦峰隧道路段

優(yōu)化情況：根據(jù)錦峰隧道詳勘鉆孔揭露，F(xiàn)13a斷裂經(jīng)過的洞身段，斷裂及附近節(jié)理裂隙密集，導(dǎo)水性好，涌水量大。定測階段結(jié)合地質(zhì)情況，路線向右調(diào)整約240m，遠(yuǎn)離錦峰村，以減小隧道洞室涌水量，降低隧道頂上居民生活用水的影響。同時取消蒲峰大橋283m，以消化隧道洞渣及挖余土石方。詳見圖5.

圖5　錦峰隧道路段

6　結(jié)語

近年來，我省山區(qū)高速公路建設(shè)發(fā)展迅速，如何加強(qiáng)地形、地質(zhì)、環(huán)保選線及路線平縱線型優(yōu)化設(shè)計以節(jié)省工程造價是今后公路總體設(shè)計及路線方案設(shè)計的主要研究方向。本文通過沈海復(fù)線莆田段高速公路的總體設(shè)計及路線平縱線形優(yōu)化設(shè)計介紹，為今后山區(qū)高速公路的路線方案比選提供一些有益的參考。

參考文獻(xiàn)

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