譚 慧 劉能兵 徐光斌 何小國
(湖北省交通規(guī)劃設計院 武漢 430051)
杭瑞高速公路是國家重點工程,東起浙江杭州,西止云南瑞麗,途經浙江、安徽、江西、湖北、湖南、貴州、云南7省,全長3 405km。杭瑞高速公路湖北段主線全長200km,途經黃石、咸寧2市的陽新、通山、崇陽、通城4縣。雙向4車道,設計速度100km/h。
杭瑞高速公路的工程可行性研究(以下簡稱工可)于2003年完成,并完成省內預審(第一次工可),2004~2006年完成第一次初步設計,中間因為客觀原因,項目出現了停頓。工可于2006年進行修編(第二次工可),2006~2008年根據修編后的工可完成初步設計修編(第二次初步設計)。2008年完成施工圖設計。
我院承擔K0~K90約90km的設計任務。本項目位于湖北省東南部,路線走廊帶穿過鄂南太陽山北翼余脈,地形特征是峰巒連綿,屬低山-丘陵地貌,路線區(qū)地勢從東往西總體為低-高-低-高的相間起伏變化。
杭瑞高速公路的選線遵循以下原則:
(1)沿線農田珍貴,盡量少占農田,多占山地。
(2)盡量減少穿越村落,減少對民眾的干擾。
(3)盡量繞避不良地質。
(4)在滿足安全、環(huán)保的前提下,降低工程造價。
杭瑞高速公路第一次工可時,尚未設置黃沙鋪互通,工可于2006年進行修編(第二次工可)時,增加了黃沙鋪互通。工可修編比第一次工可考慮得更完善,理由如下:
(1)從K55~K88地形條件并不復雜,只有黃家坳平臺約6km、大幕山脈橫亙阻隔段約4 km地形稍微復雜。杭瑞高速公路是國家主干線,如果因為這兩處地形條件控制而把設計標準降為80km/h,將會在此段形成瓶頸,給未來留有遺憾。
(2)黃沙鋪鎮(zhèn)是通山縣的一個重鎮(zhèn),是有名的革命老區(qū),現有道路有:向東的肖星線、向西的通黃線、向北的橫(溝橋)黃(沙鋪)線,唯有向南被大幕山脈所阻隔,致使黃沙鋪到通山縣城區(qū)需繞行50km之遠,如設置互通將縮短黃沙鋪至通山縣城的距離20km。黃沙鋪有人口10萬余人,加上周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn),人口大于30萬。杭瑞高速如果不設黃沙鋪互通,該地區(qū)要上高速公路平均時間得用2h,所以黃沙鋪設置互通非常有必要[1]。
增設黃沙鋪互通,不僅有利于黃沙鋪鎮(zhèn)的發(fā)展,而且有利于通山核電站的開發(fā),因為隱水洞互通至黃沙鋪互通中間僅隔一座山脈,兩互通間距僅9km,有利于通山縣把黃沙鋪鎮(zhèn)作為核電站的后花園進行開發(fā)。
在初步設計中項目組在K5~K35段提出了優(yōu)化方案:方案K與工可推薦方案A2進行比較,見圖1。2個方案差別在于:方案K比方案A2能較好利用地形與現有道路,更方便施工,但方案K的陽新互通比方案A2離陽新縣城區(qū)更遠。

圖1 陽新互通方案K與方案A2的平面比較圖
對于陽新互通的選址,項目組與地方政府(主要是陽新縣政府)爭議比較大。地方政府支持路線方案A2,要求把互通設在木港至陽新之間,理由是:大廣高速公路沒在陽新縣設置連接線,而陽新縣城區(qū)以后的發(fā)展方向是向北,杭瑞的陽新互通在陽新縣城區(qū)的南部,所以希望杭瑞項目的陽新互通離陽新縣城區(qū)越近越好;而項目組則認為把互通出口設在木港鎮(zhèn)邊緣更好(即路線方案K),理由是:
(1)雖然方案A2比方案K離陽新縣城近,但優(yōu)勢不明顯,僅近約3km。
(2)方案A線位可沿木洋線(三級公路)布設,施工方便,工程量小;可充分利用其間的小山丘,對農田占用較小,對環(huán)境破壞小[2]。
(3)方案K可以帶活木港經濟,陽新連接線將木港與陽新緊密地聯系在一起,讓木港成為陽新衛(wèi)星城市;該方案得到木港鎮(zhèn)政府的大力支持。
經協商,陽新縣政府最后同意了方案K。
目前,陽新縣城區(qū)及木港鎮(zhèn)正在圍繞陽新互通及陽新連接線進行重新規(guī)劃與開發(fā)。
初步設計時楓林互通設在距離楓林鎮(zhèn)城區(qū)約3.5km處(方案A),在征求地方政府意見時,楓林鎮(zhèn)政府對互通的設置選址沒有什么異議,但是沒有與地方形成書面協議。在初步設計評審時,將楓林互通位置移至楓林鎮(zhèn)城區(qū)(方案B),匝道直接接到城區(qū)的316省道上,見圖2。

圖2 楓林互通方案A與方案B的平面比較圖
在實施的過程中產生如下的問題:
(1)由于楓林互通的匝道A直接從城區(qū)穿過,與楓林鎮(zhèn)城區(qū)規(guī)劃發(fā)生了沖突,在接316省道時與地方規(guī)劃的“紅楓路”相沖突,并對自來水水廠產生影響,協調難度大;將來路的兩邊將形成街道,交通組織難度加大。
(2)路線縱坡受互通縱坡的限制,致使K8+446通道設計標高不能抬起,出口正對山體,改路工程數量大;又因主線收費站與楓林互通合建,該通道長達102m。
兩互通選址方案,楓林鎮(zhèn)政府更傾向于方案A:方案A更有利于楓林鎮(zhèn)的發(fā)展與規(guī)劃。
在第一次工可中沒有設置排市互通,只有富水互通,在進行初步設計時,發(fā)現富水互通設置困難。因大廣高速與杭瑞高速在富水鎮(zhèn)的星潭附近交叉而形成大型樞紐互通——星潭樞紐,富水互通的設計意圖是將富水互通與星潭樞紐進行復合式互通設計,但存在如下問題:①杭瑞高速在星潭樞紐以西是上官隧道,為爬上黃家坳平臺導致路線縱坡大,從縱斷面上不容許把富水互通設在星潭樞紐以西;②星潭樞紐以東是富水河,如果要設置富水互通,勢必要頻繁地跨越富水河,橋梁工程十分巨大,且不利于富水河通航,因而星潭樞紐以東也不能設置富水互通。總之設置復合互通的方案基本上是不成立的,見圖3。

圖3 排市互通選址示意圖
從地方政府的角度上看,他們希望把互通設在星潭附近,因為富水鎮(zhèn)已合并到龍港鎮(zhèn),龍港鎮(zhèn)便是陽新縣最大的一個鎮(zhèn),同時把互通設在星潭附近可方便106國道上的車輛上下高速公路,106國道是富水互通的主要交通源。
既然不可能在星潭設置復合互通,根據規(guī)范要求,兩互通的最小間距為4km。排市鎮(zhèn)在富水鎮(zhèn)以東10km處,因大廣高速在龍港設置了龍港互通,整個陽新境內,杭瑞與大廣兩條高速公路在同時建設,只有排市鎮(zhèn)沒有互通。而排市的位置又位于木港鎮(zhèn)、三溪鎮(zhèn)、龍港鎮(zhèn)之間,距106國道僅3km,因此把富水互通移至排市是最合適的選擇。
工可修編版本只設置了排市互通而沒有設置富水互通。
在初步設計中路線方案爭議最大的地方就黃家坳比較段。此處地質及地形復雜。黃家坳主要存在的問題有:地質大斷裂、放射性礦藏、大型巖溶、斷裂帶中巖性破碎。
杭瑞高速的初步設計在研究路線方案時,在黃家坳段進行了大量的方案比選工作(前后提出的方案有6條之多),針對各條比較方案,均做了地質調查工作,在此只談第一次初步設計推薦方案(方案A)、第二次初步設計推薦方案(方案K)及最后的采用方案(方案A1),見圖4。

圖4 黃家坳比較段方案K與方案A1位置圖(A1線與A線的線位相同)
方案A為越嶺線,采用大縱坡,把線位抬上黃家坳埡口,在埡口處深切30m,深切路段長達600m。此方案的優(yōu)點是沒有隧道。缺點有:
(1)深切方路段太長、棄方量大。
(2)官坑壟特大橋最高橋墩高達73m,橋型方案定為35m+22×50m+35m連續(xù)剛構,且位于曲線上,實施難度大。
(3)離放射性礦藏近。
(4)過黃家坳埡口后拆遷量大,占用農田多。
方案K為長隧道方案,隧道從方案A以北500 m穿過山體,隧道長約3 600m。此方案的優(yōu)點:
(1)遠離了放射性礦藏。
(2)與村莊干擾小,有利于環(huán)境保護。
(3)隧道內巖性為灰?guī)r,級別高。
(4)上官坑特大橋規(guī)模小。
但是方案K存在2個方面的缺點:
(1)隧道內地質巖性為灰?guī)r,巖溶極為發(fā)育。
(2)隧道較長,為一特長隧道,營運期通風照明費用高。
方案A1位與方案A在平面上相同,從設計標高上看,方案A1低于方案A,設有上官隧道,隧道長度約2 000m,從破碎的頁巖中穿過。此方案的優(yōu)點是解決了方案A的上官坑特大橋的橋高及大縱坡問題,同時也解決了方案K的可能大規(guī)模的巖溶水的問題;但該方案存在以下缺點:
(1)隧道內地質巖性破碎,容易產生沉降與變形。
(2)隧道出口地質有灰?guī)r,存在突水現象。(3)離放射性礦藏近。
(4)部分路段穿過村莊,拆遷量大,占用農田多。
施工圖設計方案最后采取的是方案A1,決策該方案的一條主要的理由是方案K可能存在大規(guī)模巖溶水而帶來風險不可控性,方案A1所經過的巖層不存在大規(guī)模的巖溶水。
從實施后的情況來看,施工單位目前對上官隧道的大變形十分頭痛,從進口段向中間段施工挖掘時,施工進度出現了停頓,2個多月的時間,施工進度僅為7m,且實際的巖性比施工圖地勘判斷的巖性要差。
上官隧道出口以后的路線把一個村莊一分為二,拆遷量達到80多戶。隧道出口位于灰?guī)r地質段,有少量涌水現象,施工切斷了隧道附近的東頭楊村的飲用水源,增加了施工期間協調工作的難度。
(1)高速公路所經之處,線位資源比較唯一,應充分利用好線位資源,盡量采用高標準以適應未來的發(fā)展。
(2)在進行高速公路前期研究工作時,應充分分析該地區(qū)的經濟結構及道路的發(fā)展情況,互通的設置應充分考慮地方經濟發(fā)展的需要。
(3)互通的設置在路線選線中是首先要考慮的問題,地方政府及民眾對互通選址的關注程度高,因此應將互通選址的問題作為高速公路選線的重點來考慮。
(4)應將高速公路建在遠離村莊的地方,盡量少干擾當地居民生活,盡量少占有耕地,這是路線選線工作者必須考慮的問題。
(5)線位選擇在遇到巖溶地質的隧道時,不應過于夸大巖溶的危害性,應對各種線位方案進行深入的地質分析。
[1]JTGB01-2003公路工程技術標準[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2]JTJD20-2006公路路線設計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2006.