白瑞翔,黃正德
(中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司,湖北 武漢 430061)
三峽翻壩高速位于宜都紅花套至秭歸曲溪,于2010 年12 月30 日竣工通車(chē)。投資40 億元、全長(zhǎng)約58 km 的三峽翻壩高速公路的建成通車(chē),對(duì)構(gòu)建長(zhǎng)江南北兩岸的立體交通體系,繁榮三峽庫(kù)區(qū)經(jīng)濟(jì)具有重要意義。
根據(jù)《重慶市高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2019—2050年)》,重慶市高速公路網(wǎng)規(guī)劃總體布局形態(tài)為“三環(huán)十八射多聯(lián)線(xiàn)”。其中,“九射”為重慶至巴東高速公路,規(guī)劃里程383 km,建成通車(chē)時(shí)間為2035 年。規(guī)劃線(xiàn)位重慶市三環(huán)線(xiàn)至萬(wàn)州段位于長(zhǎng)江以北,萬(wàn)州至巴東段位于長(zhǎng)江以南。該規(guī)劃路線(xiàn)設(shè)想:經(jīng)巴東向東延伸進(jìn)入宜昌市秭歸縣境內(nèi)接翻壩高速,形成長(zhǎng)江南岸的沿江高速公路。從湖北省高速路網(wǎng)可以看出,該省并沒(méi)有一條高速與重慶至巴東高速對(duì)接。本項(xiàng)目作為三峽翻壩高速向西的延伸,對(duì)接重慶沿江高速,形成長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶又一交通大通道。
根據(jù)本項(xiàng)目的功能定位和交通量預(yù)測(cè),結(jié)合沿線(xiàn)的地形、地質(zhì)條件,以及項(xiàng)目銜接的巴東至張家界高速公路、重慶沿江高速公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況,本項(xiàng)目擬采用設(shè)計(jì)速度v=80 km/h,4 車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn),路基寬度為25.5 m。
山區(qū)高速公路的路線(xiàn)選線(xiàn)需要注意以下幾個(gè)方面[1]:
(1)地質(zhì)選線(xiàn)
具體的工程地質(zhì)資料對(duì)公路路線(xiàn)走廊帶的選取、路線(xiàn)方案的確定以及項(xiàng)目的實(shí)施有著重要的作用,可以有效降低建設(shè)費(fèi)用,減少工程總投資。
(2)安全選線(xiàn)
結(jié)合地質(zhì)選線(xiàn)所確定的路線(xiàn)走廊帶內(nèi)的地形地貌特征,具體情況具體分析。選取較為恰當(dāng)?shù)木€(xiàn)形指標(biāo),通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真方法對(duì)平面線(xiàn)形進(jìn)行模擬仿真,并通過(guò)運(yùn)行速度進(jìn)行分析,保證相鄰路段的運(yùn)行速度差控制在20 km/h 以?xún)?nèi)??v斷面避免連續(xù)的上坡或下坡,在必要路段設(shè)置避險(xiǎn)車(chē)道或根據(jù)交通量設(shè)置爬坡車(chē)道,保證道路的安全運(yùn)行,滿(mǎn)足交通量需求。
(3)環(huán)境選線(xiàn)
綜合前兩種選線(xiàn)方式,對(duì)道路沿線(xiàn)的生態(tài)環(huán)境加以分析,確定沿線(xiàn)生態(tài)保護(hù)區(qū)范圍。在滿(mǎn)足平縱指標(biāo)的前提下,應(yīng)結(jié)合山體的曲折程度選取指標(biāo),不能因追求高標(biāo)準(zhǔn)而大填大挖、增加工程量、提升施工難度,造成經(jīng)濟(jì)損失。
山區(qū)高速公路一般具有地形地質(zhì)條件復(fù)雜、制約因素多、選線(xiàn)自由度小、工程規(guī)模大、造價(jià)高等特點(diǎn)。本項(xiàng)目為長(zhǎng)江沿岸某山區(qū)高速公路,起點(diǎn)與秭歸相接,終點(diǎn)與巫山相接,路線(xiàn)起終點(diǎn)基本確定。結(jié)合鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布情況、地方旅游布局要求和沿線(xiàn)地形地質(zhì)條件等因素,本項(xiàng)目提出了4 個(gè)方案。
K 線(xiàn)方案:起點(diǎn)位于縣界張家淌,在南坪村附近與巴張高速交叉,采用單喇叭+T 型的方式與巴張高速進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換;上跨巴張高速后,設(shè)隧道穿過(guò)三峽女人谷景區(qū),跨過(guò)廟坪河,在茶店子布設(shè)單喇叭互通。布設(shè)懸索橋跨越萬(wàn)福河,為解決肖家坪地區(qū)交通出行問(wèn)題,跨越萬(wàn)福河后,路線(xiàn)整體走向?yàn)橄蜷L(zhǎng)江行進(jìn),在肖家坪村附近布設(shè)單喇叭互通,而后跨越小溪河。K線(xiàn)方案路線(xiàn)全長(zhǎng)33.296 km,橋梁4 278 m/8 座,隧道22 926 m/8 座,橋隧比81.70%。投資估算80.41 億元。
A 線(xiàn)方案:起點(diǎn)位于縣界張家淌,沿山體跨過(guò)縣界溝壑,在南坪村附近采用單喇叭+T 型的方式與巴張高速進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換;上跨巴張高速后,設(shè)隧道穿過(guò)三峽女人谷景區(qū),跨過(guò)廟坪河,在茶店子布設(shè)單喇叭互通。布設(shè)懸索橋跨越萬(wàn)福河后,考慮到沿江地質(zhì)情況和相對(duì)復(fù)雜的地形地貌,避開(kāi)長(zhǎng)江生態(tài)保護(hù)紅線(xiàn),根據(jù)重慶沿江高速的初步線(xiàn)位,跨越小溪河進(jìn)入重慶境內(nèi),在巫山縣培石鄉(xiāng)百羊坪附近與重慶沿江高速公路對(duì)接。路線(xiàn)全長(zhǎng)29 km,橋梁3 671 m/8 座,隧道17 470 m/6 座,橋隧比72.9%。投資估算70.06 億元。
B 線(xiàn)方案:起點(diǎn)位于縣界張家淌,沿山體跨過(guò)縣界溝壑,在南坪村附近采用單喇叭+T 型的形式與巴張高速進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換;上跨巴張高速后,設(shè)隧道穿過(guò)三峽女人谷景區(qū),跨過(guò)廟坪河,在茶店子布設(shè)單喇叭互通。而后,沿萬(wàn)福河?xùn)|側(cè)山體布線(xiàn),在巖屋坪附近向西南方向行進(jìn),跨越徐家灣后設(shè)4 km 隧道達(dá)到省界,跨越小溪河后進(jìn)入重慶境內(nèi),與重慶沿江高速比選方案A 線(xiàn)順接。路線(xiàn)全長(zhǎng)30.2 km,橋梁3 241 m/9 座,隧道18 360 m/10 座, 橋隧比71.5%。 投資估算72.96 億元。
C 線(xiàn)方案:起點(diǎn)位于秭歸縣立志鄉(xiāng)梅家灣,線(xiàn)位沿國(guó)道G348 方向進(jìn)入巴東縣城,設(shè)隧道穿無(wú)源洞景區(qū),沿巴東縣城規(guī)劃外緣布線(xiàn),于白土坡南側(cè)設(shè)巴東互通接巴東外環(huán)線(xiàn),與巴張高速進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換,并服務(wù)巴東縣城;設(shè)隧道穿越大面山風(fēng)景區(qū)后跨萬(wàn)福河,設(shè)隧道穿鏈子溪風(fēng)景區(qū),終于涼水井接K 方案。路線(xiàn)全長(zhǎng)32.444 km,橋梁4 643 m/10 座,隧道21 760 m/9 座,橋隧比81.38%。投資估算77.14 億元。
4 個(gè)選線(xiàn)方案見(jiàn)圖1。
圖1 路線(xiàn)方案圖
對(duì)K、A、B、C 4 個(gè)方案進(jìn)行綜合比較,比較結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 路線(xiàn)方案綜合比較表
本項(xiàng)目為典型的山區(qū)高速公路,影響路線(xiàn)方案的主要因素有以下幾點(diǎn):是否能夠與巴張高速進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換;對(duì)沿線(xiàn)主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)的帶動(dòng)作用,與巴東縣城的銜接,對(duì)脫貧攻堅(jiān)工作是否有積極意義;工程規(guī)模及投資、施工難度;地方政府的意見(jiàn)。
K、A、B 線(xiàn)方案:在南坪村附近布設(shè)南坪樞紐,采用T 型+ 單喇叭的方式與巴張高速順接。
C 線(xiàn)方案: 由于巴張高速跨長(zhǎng)江后直接進(jìn)入隧道,B 線(xiàn)方案與巴張高速無(wú)設(shè)置樞紐互通條件,兩條高速只能通過(guò)各自設(shè)置的互通進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換。巴張高速巴東互通位于長(zhǎng)江北岸,本項(xiàng)目巴東互通位于長(zhǎng)江南岸,兩互通與巴張高速長(zhǎng)江大橋下層連接,實(shí)現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換。
(1)巴東縣城
K、A、B 線(xiàn)方案:需要通過(guò)與巴張高速的樞紐互通進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換,在巴張高速江北互通進(jìn)入縣城,行駛里程約24 km。
C 線(xiàn)方案:在巴東縣城布設(shè)互通,可直達(dá)縣城內(nèi)部,行駛里程最短。
(2)沿線(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)
K、A、B 線(xiàn)方案:在與巴張高速交叉處設(shè)置南坪樞紐互通,巴張高速在南坪樞紐互通大樁號(hào)方向設(shè)置開(kāi)放式服務(wù)區(qū)。本項(xiàng)目可以通過(guò)南坪樞紐和南坪開(kāi)放式服務(wù)區(qū)對(duì)南坪村及周邊村落起到一定帶動(dòng)作用。茶店子是巴東縣最大的鎮(zhèn),也是巴東縣城南下至野三關(guān)的必經(jīng)之地,在茶店子布設(shè)茶店子互通,對(duì)周邊村鎮(zhèn)起到了帶動(dòng)作用。然后,K 線(xiàn)在肖家坪村附近布設(shè)單喇叭互通,能夠在一定程度上解決該地區(qū)5~8 個(gè)村落的居民出行問(wèn)題,合計(jì)輻射茶店子鎮(zhèn)、南坪村及周邊村落8 個(gè),肖家坪村及周邊村落8個(gè)。A 線(xiàn)跨過(guò)萬(wàn)福河后與K 線(xiàn)分離,向西北方向布線(xiàn),繞開(kāi)長(zhǎng)江生態(tài)保護(hù)紅線(xiàn),在省界跨越小溪河,與重慶沿江高速公路對(duì)接,合計(jì)輻射茶店子鎮(zhèn)、南坪村及周邊村落8 個(gè)。B 線(xiàn)沿萬(wàn)福河?xùn)|側(cè)河岸布線(xiàn),由于地形地貌限制,無(wú)法在跨越省界之前布設(shè)落地互通,無(wú)法輻射路線(xiàn)沿線(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn),合計(jì)輻射1 個(gè)鎮(zhèn)、8 個(gè)村落。
C 線(xiàn)方案:能夠滿(mǎn)足巴東縣城的居民出行,最大程度上服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。
3.3.1 工程規(guī)模及投資
4 個(gè)方案中,K 線(xiàn)橋隧比最高,工程規(guī)模最大;A線(xiàn)路線(xiàn)最短,投資最??;B、C 線(xiàn)相對(duì)于K、A 線(xiàn)來(lái)說(shuō)較為適中(見(jiàn)表2)。
表2 工程規(guī)模及造價(jià)比較表
3.3.2 施工難度
K 線(xiàn)跨越廟坪河、萬(wàn)福河、小溪河均采用主跨700 m 以上的懸索橋,在設(shè)計(jì)、施工上均存在較大的難度,全線(xiàn)有一處長(zhǎng)為13.144 km 的特長(zhǎng)隧道。B 線(xiàn)全線(xiàn)沿長(zhǎng)江布線(xiàn),在對(duì)沿江滑坡和不良地質(zhì)的處理上,以及與縣城的銜接上都有一定的難度,尤其是巴東沿岸滑坡問(wèn)題。巴東縣城因?yàn)榛聠?wèn)題遷移了上萬(wàn)人口至新城,老城地區(qū)基本無(wú)人居住,同時(shí)還請(qǐng)專(zhuān)家針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)滑坡問(wèn)題進(jìn)行了專(zhuān)題研究。施工難度大是制約B 線(xiàn)方案的主要因素。
在征求地方政府意見(jiàn)時(shí),A 線(xiàn)路線(xiàn)由于里程最短,投資最省,因此在和秭歸段、巫山段進(jìn)行方案對(duì)接時(shí),當(dāng)?shù)卣恢峦釧 線(xiàn)方案。線(xiàn)路與秭歸段順接,巫山、重慶沿江高速順接也較為順直,對(duì)兩側(cè)的路線(xiàn)方案均有利。所以,A 線(xiàn)方案成為地方政府的首選方案。
根據(jù)路線(xiàn)在路網(wǎng)中的位置、功能,綜合考慮路線(xiàn)走廊帶范圍的遠(yuǎn)期社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展,城市、工礦業(yè)的現(xiàn)狀與規(guī)劃,鐵路、水路、航空、管道的布局,自然資源狀況等,確定項(xiàng)目的起訖點(diǎn)、主要控制點(diǎn)以及與之平行、交叉等項(xiàng)目的銜接關(guān)系,從安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展的角度運(yùn)用全壽命周期成本分析方法進(jìn)行論證,對(duì)影響走廊方案選擇的因素及其影響程度進(jìn)行分析,得出綜合效益最佳、服務(wù)質(zhì)量最好的設(shè)計(jì)方案[2]。
不同控制因素對(duì)方案的影響程度是不一樣的,根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)以及各控制因素的重要程度,對(duì)以上幾點(diǎn)控制因素進(jìn)行賦值。與巴張高速的銜接20分,與巴東縣城的銜接15 分,帶動(dòng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)15 分,工程規(guī)模及投資、施工難度30 分,地方政府意見(jiàn)20 分,合計(jì)100 分。各方案分析及具體評(píng)分見(jiàn)表3。
表3 控制因素權(quán)重分析表
綜合評(píng)價(jià):綜合多方面因素分析論證,在對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的輻射帶動(dòng)作用、工程規(guī)模及投資等多因素比較下,A 方案得分最高,方案最優(yōu)。
通過(guò)對(duì)4 個(gè)路線(xiàn)方案的定性、定量分析和討論,從與既有高速的銜接,帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)、旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,工程規(guī)模、投資,施工難度以及地方政府意見(jiàn)等方面綜合比較,綜合得出A 線(xiàn)方案為本階段的推薦方案。