平原地區高速公路通道與天橋方案選擇探討

張良陳 付軍明，2 顏桃為

（1.湖北省交通規劃設計院 武漢 430051；2.武漢大學土木建筑工程學院 武漢 430072）

平原地區地勢平坦，經濟發達，村鎮和路網密集，對于全封閉的高速公路而言，將沿線分隔成2片，一定程度上影響到兩側居民的出行及生產生活。為將影響降到最低，高速公路沿線必須設置大量通道或者天橋。而通道或天橋交叉方式的選擇，將直接影響到高速公路的路基平均填土高度，從而影響整條高速公路土石方、占地等數量。因此，合理選擇交叉方式，對于高速公路的工程造價和沿線居民的生產生活都有十分重要的意義。

1 2種交叉方式利弊分析

1.1 對高速公路經濟性的影響

平原地區路網發達，由于排水困難，通道設置不宜下挖且必須滿足一定的凈空要求，無疑將增加主線的平均填土高度。另一方面，由于通道對原始道路影響較小，從而可減小引道工程量。而天橋上跨主線，一定程度上降低了主線平均填土高度，但為使天橋融入地方路網，需要修建大量引道工程。綜上，通道與天橋的選擇直接影響到主線填土高度和引道工程量，從而影響總土石方、涵洞長度、占地等工程數量。如果設置通道可提高主線平均填土高度，增加主線土石方量、涵洞長度、占地數量，但引道工程量小；而設置天橋可降低主線平均填土高度，減小主線土石方量、涵洞長度、占地數量，但引道工程量大［1］。

1.2 對居民生活習慣的影響

當居民以步行、自行車等非機動出行方式為主時，天橋需改造原始道路，居民穿越高速公路要爬坡和繞行，顯得比較吃力費事，遠沒有通道方便，特別是對于殘疾人士使用輪椅上天橋幾乎是不可能完成的事情，對居民的生活影響較大；當以摩托車、農業耕種機械等機動車輛出行為主時，天橋的設置需滿足車輛爬坡要求，而通道的設置則側重于滿足車輛的凈空要求，只要二者設計合理，均能將影響降低到最小。但是，平原地區降水量大，當遇到連續降雨或暴雨時，區域內無法及時排水，通道往往因積水無法正常使用，居民的出行將受到嚴重影響，而天橋不受降雨排水影響，能保證滿足居民通行需求［2－3］。還有在個別地方設置天橋與當地民風民俗相沖突，居民認為天橋有礙風水。總體而言，通道對原始道路影響較小，更符合居民原來生活習慣，而天橋需改造原始道路，對居民生活習慣影響較大，遠不如通道方便。因此，從“以人為本”的高速公路設計理念出發，在居民點較密集的地方應優先使用通道，在滿足凈空要求的同時做好排水設施，保障通道能時刻正常使用。

1.3 對區域發展的影響

高速公路將沿線分隔成兩片，阻礙了兩片區域間的交流，通道、天橋的設置一定程度緩解了這種負面影響。而設置天橋由于引道和高速公路的交叉猶如兩堵人工墻將局部區域分隔成十字形，不利于該區域成片發展。從區域路網規劃發展角度來看，如設置通道，地方道路凈空凈寬受限，對未來道路改造起到約束作用，不利于地方道路的可持續發展；而天橋凈空不受限制，并且降低了主線平均填土高度，從而降低了將來規劃道路上跨高速公路的難度，更有利于區域未來路網的發展。

綜上幾點分析，通道、天橋在高速公路經濟性、居民生活習慣、區域發展3方面各有利弊，其中對高速公路經濟性的影響可通過計算比較由受影響的相關數量組成的建安費來衡量，而對居民生活習慣、區域發展的影響則需根據實際現場踏勘、社會調查等綜合確定。

2 2種交叉方式經濟性比較

交叉方式主要影響的工程數量有土石方、天橋或通道數量、涵洞長度、占地數量等幾個方面，故本文僅考慮主線和引道工程中由土石方、天橋或通道數量、涵洞長度、占地數量組成的建安費，依此來比較2種交叉方式的經濟性。參考筆者完成的多個湖北省內平原地區高速公路項目，相關工程數量單價如下［4－6］。

（1）土方。平原地區大部分為基本農田保護區，取土困難，運距遠，平均運距約為65km，造成土方單價較高，約97.68元／m3。

（2）通道天橋。經估算通道單價為65.08萬元／處，天橋單價為134.74萬元／處。

（3）涵洞。項目沿線水系發達，平均每公里路基設置4道涵洞，涵洞單價約1.57萬元／m，涵洞長度需根據填土高度計算。

（4）征地拆遷。平原地區主要征地類型為水田，經估算區域內永久征用耕地補償標準為5.32萬元／畝，綜合考慮拆遷補償費后合計為6.65萬元／畝。

平原地區高速公路設計過程中，可選擇全通道、全天橋和綜合布設3種工程方案［7］，根據主線和引道工程合計工程數量及相關單價，可算出3種工程方案的建安費，具體工程數量和計算結果見表1。

表1 工程方案經濟性比較表

由表1中總體工程數量可看出：綜合考慮主線和引道工程2部分之后，整體土石方數量最小的是全天橋方案，最節約占地的是綜合布設方案。主要原因是設置天橋雖可減小主線土石方、征地數量，但是由于平原地區因拉坡需要使引道工程路線較長、填土較高，一定程度影響到整體工程數量。就整體建安費而言，綜合布設方案工程造價最低，最為經濟，但與全天橋方案差距不大。

因此，如從減少土石方數量，一定程度緩解平原地區取土困難的角度考慮，應選擇全天橋方案；如從節約占地和投資成本的角度考慮，應選擇綜合布設方案，即路基“高低搭配、總體降低”的方案最合理。

3 建議

（1）從“以人為本”的高速公路設計理念出發，在居民點較密集的地方，為降低對廣大群眾生活習慣的影響應優先使用通道，而在人口相對稀少的地方選擇天橋，通道設置時應做好排水設施，保障通道降雨條件下的正常使用。

（2）對于還未實現的規劃道路，應優先以天橋方式跨越高速公路主線，并且上跨橋梁長度和橋下凈空合適，以減小十字形分隔區域的負面影響，而高速公路應在跨越路段降低主線填土高度，減小規劃道路上跨橋梁長度。

（3）在一般路段，應按照“高低搭配，總體降低”的原則綜合布設通道與天橋，做到方案經濟合理。

4 結語

本文確定的通道與天橋選擇原則是基于筆者完成的多個湖北省內平原地區高速公路項目基礎上確定的，對類似項目的設計具有一定的借鑒價值，但由于經濟性比較分析結論受土石方單價等影響較大及區域民俗差異，在使用時必須針對不同項目自身的特點做好社會調查及經濟比較，進行充分論證分析，從而確定出最優的設計方案，真正體現“以人為本”的高速公路設計理念。

［1］董 錚，馬軍旗.高速公路“填方段天橋”利弊之我見［J］.建筑與工程，2008（26）：505.

［2］王 峰.談高速公路天橋、通道的設計［J］.山西交通科技，2010（2）：25－26.

［3］余為干，廖曉峰.鄉村道路下穿高速公路通道設計研究［J］.公路交通科技，2010（1）：89－91.

［4］湖北省交通規劃設計院.監利至江陵高速公路工程可行性研究報告［R］.武漢：湖北省交通規劃設計院，2012.

［5］湖北省交通規劃設計院.潛江至石首高速公路潛江至江陵段工程可行性研究報告［R］.武漢：湖北省交通規劃設計院，2012.

［6］付軍明，張良陳.軟基條件下路基與橋梁方案比選［J］.交通科技，2013（2）：69－71.

［7］交通部公路司.降低造價公路設計指南［M］.北京：人民交通出版社，2005.