左權—和順高速公路路線方案比選

張 劍

（山西省交通規劃勘察設計院，山西 太原 030012）

1 項目概況

汾陽至邢臺高速公路榆社—和順段第二合同段即左權—和順（省界）段是山西省“三縱十一橫十一環”規劃中第七橫的重要組成部分，項目起點位于左權縣殷家莊村北側，終點至和順縣康家樓（省界），與河北省規劃的“五縱六橫七條線”高速公路網中的第五橫臨清（冀魯界）—和順（晉冀界）高速公路西段相連。第一合同段為榆社—左權段作為一期工程已建成通車，第二合同段左權—和順（省界）已開工建設，路線全長約36.205 km。

2 左權樞紐至云山隧道段、東縱高速路線方案比選

首先結合路網布局、本項目路線走向及樞紐布設位置，對東縱走廊帶進行研究：東縱線位在河緒—宋家莊段走廊帶基本沿本項目北線推薦方案布設，為改善走廊帶和樞紐布設的條件，擬在曹家寨附近跨越陽涉鐵路、界河及G207，路線向南，經突堤，在東溝與榆和高速公路設立交樞紐，向南經殷家莊，在魚躍口跨越G207、界河及陽涉鐵路后與左權—黎城高速線位相接。本次東縱走廊帶研究段的起終點接線，已結合東縱高速陽泉—左權段和左權—黎城線位進行綜合考慮，接線位置基本確定。

2.1 起點左權樞紐至云山隧道段路線方案比選

在本項目方案研究階段，重點考慮樞紐設置條件，初步布設了N2方案，N2方案經鑫順煤業有限公司煤田南部通過，繞行突堤村溝南，跨越枯河、G207、陽涉鐵路后，沿溝南布設，設云山特長隧道至南岔溝。

通過對樞紐布設位置進行分析研究，N2方案主線及左權樞紐布設區域壓占了部分煤田、煤礦辦公區及兩處礦井口，且樞紐布設影響到煤礦的正常運營。N2方案通過的鑫順煤業即殷家莊聯營煤礦殷家莊村辦煤礦，始建于1983年，北與突堤聯營煤礦相鄰，南與盤城嶺煤礦相連，經過了解左權縣政府和該煤礦管理部門意見，地方政府及煤礦堅決反對路線穿越煤礦，同時建議路線從鑫順煤礦和盤城嶺煤礦交界處通過，避免與煤礦目前生產干擾。

因此，起點段在N2方案基礎上優化出了A線方案，A方案路線經由鑫順煤礦和盤城嶺煤礦交界處通過，再跨越枯河、G207及陽涉鐵路后，向東進入云山隧道。

2.1.1 N2方案優點

a）N2方案中云山隧道長10.57 km，較A方案隧道短870 m。

b）N2方案與東縱干線連接的左權樞紐的工程布設條件相對較好，布設區域內溝谷與山梁的最大高差約57 m，地形起伏相對較小，樞紐工程規模較小。

2.1.2 N2方案缺點

a）N2方案經由礦區南部通過，壓占了煤礦的煤田資源，且左權樞紐布設區域壓占了煤炭辦公區及兩處礦井口，拆遷量較大，煤礦的重新改建難度較大。

b）地方政府及煤礦管理部門堅決不同意該方案。

綜上所述,A線左權樞紐段路線經由鑫順煤礦和盤城嶺煤礦交界處通過，雖然樞紐段工程量增大，但A線壓占煤炭資源段落較短，符合地方政府及煤礦管理單位的意向，實施可行性難度較小，從工程角度分析，可以躲開采空區，故推薦A線方案。另東縱干線與本項目十字交叉，結合地形、地物、構造物布設情況及左權樞紐布設所需條件，左權樞紐的布設位置擬確定在枯河以西殷家莊北側山地上。

2.2 東縱高速公路左權樞紐段路線方案比選

在方案研究階段，在初步確定的東縱高速公路走廊帶內布設了方案一與方案二進行局部路段方案比選，以便確定左權樞紐的位置及平縱面設計方案。

東縱方案一：在石港口附近向西南跨越陽涉鐵路、枯河及G207后，路線向南沿曹家灣南側山梁布設，設高架橋從突堤村通過后，沿東溝東側坡地布設，在殷家莊北交叉本項目主線，向南經殷家莊東側坡地后，與東縱高速左權—黎城段線位相接。

東縱方案二：由于方案一需拆遷突堤村部分房屋及突堤小學，且橋梁長度較長，為避免對當地村鎮的拆遷，減小工程規模，提出局部路段線位東移，由突堤村東側通過的方案二。方案一、方案二線位關系見圖1。

圖1 東縱高速左權樞紐路線方案圖

表1 東縱（一）與東縱（二）主要工程數量比較表

2.2.1 方案一優缺點

a）優點

東縱交叉本項目主線路段的平面線形順直，有利于樞紐和交叉處構造物的布設。

b）缺點

（a）由突堤村小學西側通過，拆遷量較大，對突堤村的影響和干擾較大。

（b）該路段地形起伏較大，深挖方段落和突堤大橋的長度較長，工程規模較大。

（c）在鑫順煤業廠區東側坡地通過，對該煤業公司的遠期擴建存在限制和影響。

2.2.2 方案二優缺點

a）優點

（a）路線里程較方案一短，且橋長也較方案一短，工程規模相對較小。

（b）避免了對突堤村和小學的拆遷。

（c）路線距鑫順煤業辦公區距離較遠，對該煤業公司基本無影響。

b）缺點 交叉樞紐段平面線形較方案一稍差。

2.2.3 結論

兩方案距離較近，路線走廊帶相同，工程地質條件相同，控制點基本相同。但方案一從突堤村通過，拆遷建筑物數量較大，工程規模較大。因此，將方案二作為東縱高速公路的推薦方案。

3 南岔溝段路線方案比選

由于南岔溝走向為東西向，基本與路線行進方向一致，走廊帶基本沿溝布設。影響本段路線方案的主要因素有：南岔溝河、田渠坪村、南岔村、陡坡路基、挖方高邊坡。在本段落設置C、D、E 3個方案進行比較。

3.1 C線方案

A方案路線從云山隧道出口后沿地面橫坡較緩的陰坡面布線，考慮多采用路基段，以減小工程規模。C方案為避免對田渠坪村的拆遷，路線從云山特長隧道出口后沿溝設高架橋沿田渠坪村村北通過；C線方案路線長度 4.257 km（CK 54+743.581—CK59+000.522）；對應的A線方案路線長度4.255 km（AK54+743.581—AK58+988.516）。

A、C線路線方案詳見圖2。

圖2 A線、C線路線方案圖

表2 A線方案與C線方案主要工程數量比較表

與對應的A線方案相比，C線方案具有以下優缺點：

a）優點 以高架橋形式從田渠坪村北通過，避免了對田渠坪村的拆遷和干擾。

b）缺點

（a）該方案較A線方案增加了2.14 km高架橋，橋梁平均高度約42 m，工程規模較大，造價較高。

（b）該方案多次與河道交叉并行，需對南岔溝河道進行多處改移，工程量較大。

（c）綜上所述，C線方案工程規模增加較大，推薦A線方案。

3.2 D線方案

初測階段根據外業踏勘情況，考慮到南岔溝南岸的挖方路基存在多處高邊坡問題，填方路基段存在陡坡路基段落，且線位位于陰坡位置，設置了D線方案與A線方案進行定性比較，D線方案起點在田渠坪村附近與A線相接，通過田渠坪村后跨越南岔溝，沿南岔溝村北的陽坡面布設，轉向南在西五指村北與A線相接，D線方案路線長度4.854 km（DK56+427.032—DK61+281.079）；對應的A線方案路線長度 4.684 km（AK56+427.032—AK61+111.083）。

A、D方案線位關系見圖3。

圖3 A線、D線路線方案圖

表3 A線方案與D線方案主要工程數量比較表

與對應的A線方案相比，D線方案具有以下優缺點：

a）優點 南岔溝北側陽坡面地面橫坡相對較緩，該段落主要為填方路基，工程條件相對較好。

b）缺點

（a）該方案路線由南岔村北側通過，與南岔村距離較近，對該村的影響和干擾較大，經溝通了解，鄉政府與南岔村均堅決不同意路線從村后通過。

（b）該方案橋梁總長較A方案長790 m，深挖方邊坡高度較高，工程規模較大。

（c）南岔溝路段路線為長下坡路段，因路線左側傍山，D線方案出省下坡方向難以設置避險車道等安保措施。

綜上所述，推薦A線方案。

3.3 E線方案

A線方案跨越南岔溝后向東設西五指隧道至秦家莊。E方案為減短隧道長度，路線沿南岔溝設高架橋至西五指村北，向東設隧道通過西五指山，在隧道出口處與A線方案相接。E線方案路線長度5.703 km（EK58+998.516—EK64+701.446）；對應的A線方案路線長度 5.395 km（AK58+998.516—AK64+393.844）。

A、E方案線位關系見圖4。

圖4 A線、E線路線方案圖

表4 A線方案與E線方案主要工程數量比較表

與對應的A線方案相比，E線方案具有以下優缺點：

a）優點

（a）通過繞行將西五指隧道長度減短為2.638 km，可降低建成后的運營成本。

（b）五指山隧道洞口位置相對較好。

b）缺點

（a）該方案總體線形不夠順直，繞行后路線里程較A線方案增加了0.31 km。

（b）該方案繞行后隧道長度雖縮短了592 m，但橋梁總長較對應A線方案增加了1 000 m，且橋梁平均高度約50 m，總體工程規模增加較大，工程造價較高。

綜上所述，推薦A線方案。

4 結語

在高速公路方案選擇中起終點的確定尤為重要，應充分考慮多方面的因素。按規劃布線，兼顧平、縱面線形，水文、地質、公路美學等，確定路線最優方案[1]。目前，榆和高速公路已基本建設完成，并即將通車，其成功的設計經驗值得借鑒和學習。