山區高速公路路線設計方案分析

陳勇俊

（蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 210019）

1 工程概況

某高速公路起點接包茂高速（G65）、泉南高速（G72）池頭樞紐互通，經臨桂區四塘鎮、兩江鎮進入永福縣境內，向西經龍江南、百壽南、三皇北，路線全長52.849km。道路設計速度100km/h,路基標準橫斷面寬度26m。由于道路沿線地形起伏較大，溝谷發育，在道路路線平縱面設計方面，應使路線線形與地形、地物相協調，重視生態環境保護，盡可能避免高填深挖、避開工程地質不良地帶。為保證路線平面指標連續均衡，部分路段（主要為隧道）采用分離式路基。

從可行性研究成果可知，道路起點與泉南高速銜接段布設了K、F、G、Q4條線路，K線銜接現狀池頭互通，F線在泉南高速桂林互通和桂林北互通之間增設樞紐互通，G線利用機場高速進行改造，Q線在現狀池頭互通和蘇橋互通之間增設樞紐。K線方案對原有池頭互通加以改造利用，包茂高速車輛進入兩江國際機場將更便捷，也方便本項目沿線車輛去往陽朔旅游勝地，且去往桂林市區的車輛一方面可經桂林西環從桂林互通進市區，另一方面可經南環在桂林南互通進入市區，即由本項目進入桂林市區的車輛可實現分流，遠期可緩解桂林西環的交通壓力。兩江至百壽鎮段，提出了K線、A線、B線、M線、N線等5條線路進行比選，A線、B線、M線橫穿桂林市經濟技術開發區，且從百壽水資源保護區范圍內穿過，桂林經濟技術開發區及永福縣環保局強烈反對該方案，N線主要是從地形條件角度出發提出的，利用南側的溝谷布設，減少隧道長度，但增加了橋梁長度，K、N線橋隧比基本相當，且N線略偏離桂林經濟技術開發區規劃，且互通布設難度較大。因此，在道路設計階段，還應結合各路段的具體情況，合理開展道路設計工作。

2 路線選線的影響因素分析

路線方案設計從道路規劃入手，充分考慮各種因素對路線方案布設的影響，提出全面且具有比較價值的路線方案，進行宏觀和專業分析比較，以期得到合理、可行的路線方案[1]。結合工程具體情況，道路選線必須考慮城鎮規劃、水資源保護區、自然保護區、沿線文物、沿線主要交叉道路、沿線主要河流和水庫等因素的影響[2]。道路設計必須按照桂林經濟技術開發區總體規劃和百壽鎮總體規劃的要求進行，道路線路還應避開永福縣城飲用水源保護區、百壽水源保護區及蘇橋水資源保護區、壽城自然保護區、李宗仁故居、百壽巖、永寧州古城、穿巖古道等區域。根據工程可行性研究的推薦方案，道路設計還應考慮與泉南高速公路、包茂高速公路、臨蘇路、322國道、357國道（原306省道）等道路的交叉。另外，道路設計范圍內還有義江、西河、百壽河等主要河流和東宅水庫、焦額底水庫、青龍口水庫、獅子口水庫、規劃的西河水庫等主要水庫。

從項目功能、路網條件、行政區劃、地形條件等角度，提出K線走廊、E線走廊和H線走廊，從路線技術指標、交通量預測水平以及經濟效益等方面加以詳細比較，確定道路路線設計的推薦方案（K線走廊）[3]。為此，在K線走廊確定的前提下，還需要對道路設計范圍內的具體節點的設計方案進行比選，最終確定道路路線的設計方案。

3 道路重要區段的路線選線對比分析

3.1 臨蘇路至南山段路線選線方案的對比

K16～K33段穿越天平山脈，路線布設主要受控于地形和地質因素，路線結合沿線河谷位置選擇隧道進出口，提出K方案、A4方案和A5方案等三個方案，如圖1所示。

K方案的路線跨越322國道向西布設，設置山口隧道、興隆一號隧道、二號隧道至興隆村，設置興隆互通，之后設置喇茶一號隧道、二號隧道、大坪隧道、福嶺隧道至山河村，之后沿山腳布設至南山，路線里程29.988km。A5方案的路線于322國道東側與K線分離，向西延伸設置隧道穿越西河東側的天平山脈后，沿雙江溝谷布線，設隧道穿越九鎖山后沿山南河布設，繼續向西于南山附近接K線，路線里程30.692km。A4和A5方案總體走向一致，九鎖山隧道兩側有所差異，A4線直接設置隧道連接雙江溝谷和山南河段，路線較順直。因此重點對比K線和A5線設計方案（見表1）。

由表1可知，K方案里程短0.712km,高邊坡數量及長度較小，且線形指標高，但隧道長度大；A5、A4+A5路線里程相對較長，隧道長度較短，但由于利用兩條溝谷狹窄，且兩側山體陡峭，犬牙交錯，橋梁長度較大，高邊坡數量多，A4線九鎖山隧道出口位于山南河一個支流的上游，兩側山坡陡且河谷非常狹窄，該方案雖然隧道長度最短，但橋梁、高邊坡長度大，且局部邊坡高達60～100m,A4線實施難度極大[4]。總體來看，K方案穿越天平山脈，連續設置隧道，局部河谷段設置隧道進出口，隧道總體長度較大；A4、A5線部分路段沿雙江及山南河溝谷布設，減少隧道規模，但增加了橋梁規模。三個方案總體工程規模基本相當，但K線平縱指標較高，運營里程短，興隆互通布設條件好，距離主要服務對象龍江鄉較近。

3.2 其他路段路線的選擇

興隆村至南山段，K方案跨域西河后，連續設置喇茶隧道、大坪隧道、福嶺隧道至山河村，之后沿山腳布設至南山，路線里程16.989km。A3方案于西河東側與K線分離，跨域西河后設置一個特長隧道接A5線，之后沿山南河布線，于南山附近接K線，路線里程16.951km。K方案跨域西河后，連續設置多個隧道穿越天平山脈，隧道總長較大；A3線考慮盡量減少隧道長度。K方案線形指標較高，但隧道長度較大；A3方案單個隧道長度達7km,施工工期長，后期運營費用高，施工組織復雜，采用K方案也較為合適。

興隆村段，K方案路線出山口隧道后偏向西北，設置興隆一號隧道、二號隧道至興隆村，設置興隆互通，之后跨域西河，連續設置喇茶隧道接大坪隧道，路線里程6.422km。興隆互通沿西河北側山坡展線。A1方案于山口隧道出口處與K線分離，設置興隆隧道至興隆村，之后設置興隆特大橋斜跨西河，之后設置喇茶隧道接K線，路線里程6.443km。興隆互通環圈匝道位于南側山坡，匝道多次跨越西河。興隆村附近K線方案沿西河北側山坡布線，興隆互通環形匝道于北側山坡面上布設，A1線沿西河南布線，多次跨越西河，興隆互通環形匝道布設于南側山坡。K方案沿北側山坡布線，橋梁墩高較小，互通橋梁規模小，總體造價低。A1方案沿南側河道布線，之后斜跨西河，互通橋梁規模大，總體造價較高。因此，K方案總體造價較低，且互通方案較合理，對西河泄洪影響較小。

西河水庫段，被交道357國道現狀路面標高185m,規劃西河水庫實施后，357國道標高需抬升近30m,同時西河水庫建設時間未定，本次設計應結合水庫水位影響提出K線和A6進行同深度比選。

K方案考慮水庫影響，且遠期主線需上跨357國道及匝道，主線標高約225～231m,互通設計將收費站及管理中心設置于212m之上，匝道近期接現狀357國道，遠期接改造后的357國道。A6方案不考慮水庫影響，主線標高約210～220m,興隆互通結合地形布設，接現狀357國道。A6線設計標高低于水庫洪水位，遠期若水庫實施需拆除新建，從長遠考慮來看，選擇K方案也更合適。

鵝頸至南山段，K方案路線出大坪隧道后跨越山溝，設置福嶺隧道至大周南，之后偏向西南沿百壽水資源保護區南側布線至南山，路線里程10.601km;A2方案路線出大坪隧道后偏向東南，設置隧道至山南河，沿河向西布設，之后設置隧道穿低塘坳，繼續向西于南山附近接K線，路線里程10.604km。K線在大坪隧道出口后設置特長隧至山河村，之后沿百壽水資源保護區南側布設，單個隧道長度較大，且距離水資源保護區較近，A2線考慮減少單個隧道長度，且遠離水資源保護區。總體看，K線工程規模較A2線低近6000萬元，雖距水資源保護區較近，但在水源二級保護區外，符合環保要求，初設階段對橋梁排水做相關收集、沉淀。

百壽停車區至百壽、三皇交界（K43-K48）段，K線方案采用改移357國道的方案，兩埡口之間段落利用357國道老路布線，將357國道改移至高速公路東側。根據調查，357國道正在進行改擴建工程的勘察設計工作，經與設計單位廣西交通規劃勘察設計研究院溝通，該段采用原位拼寬方案，改造后路基寬度為10m。A7線方案于穿巖古道西側跨越357國道后向南布線，之后于三皇、百壽交界處北，再次跨域357國道。該方案兩次跨越357國道角度均較小，且位置均處于兩丘陵之間的埡口位置（埡口處357國道標高較埡口南側田地高15m)，交叉處現狀357國道已下挖5m～8m,不易繼續下挖，則跨越處高速公路縱斷面抬高較多，根據縱面布設需設置660m橋梁。同時，第一次跨越357國道后沿西側山腳布線，該段巖溶較發育，存在大面積巖溶塌陷區，且有多處落水洞，工程地質條件較差。受縣級文物保護單位穿巖古道及路線總體走向的影響，百壽停車區以北及三皇段路線均位于357國道（原306省道）東側，而兩段之間357國道（原306省道）東側受地形及壽城自然保護區限制無路線布設空間[5]。總體來看，兩方案基本均能滿足功能要求，考慮到357國道亦需要改擴建，兩工程綜合考慮工程規模較低，且兩條公路平行布設，避免多次切割地塊，初步設計推薦采用357國道改移方案。

3.3 推薦路線的總體走向

桂林至柳城高速公路起于泉南高速、包茂高速池頭互通，路線由東向西行進，從東宅水庫和焦額底水庫之間通過，繼續西行，避讓兩江國際機場規劃區，并沿桂林市經濟技術開發區規劃預留通道布線，設兩江互通與臨蘇路相交，跨越義江、經寶山、東安和山口村，之后設山口隧道、興隆一號隧道、興隆二號至興隆村，設興隆互通與357國道相交，向西跨357國道、后設置喇茶一號隧道、二號隧道、大坪隧道、福嶺隧道至百壽鎮南側，沿百壽飲用水源保護區南側繼續向西布線，經三河、南山，于雷村附近設置百壽互通與357國道相交，之后與357國道平行布線至水頭村，設大昌隧道穿越響水巖，繼續西行至終點古毫隧道進口，與2標段起點順接，路線全長52.849km。

4 結語

山區道路路線選擇需考慮諸多因素限制，要在可行性研究成果基礎上，結合實地踏勘，考慮城鎮規劃、水資源保護區、自然保護區、沿線文物、沿線主要交叉道路、沿線主要河流和水庫等因素，制定多個備選方案。從地形選線、地質選線、環保選線、工程規模等方面深入研究各方案，在不遺漏有價值方案的前提下，綜合考慮，確定路線設計方案。