長江沿岸某山區(qū)高速公路路線方案研究

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）

1 概況

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。投資40 億元、全長約58 km 的三峽翻壩高速公路的建成通車，對構(gòu)建長江南北兩岸的立體交通體系，繁榮三峽庫區(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”。其中，“九射”為重慶至巴東高速公路，規(guī)劃里程383 km，建成通車時(shí)間為2035 年。規(guī)劃線位重慶市三環(huán)線至萬州段位于長江以北，萬州至巴東段位于長江以南。該規(guī)劃路線設(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，該省并沒有一條高速與重慶至巴東高速對接。本項(xiàng)目作為三峽翻壩高速向西的延伸，對接重慶沿江高速，形成長江經(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，結(jié)合沿線的地形、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 車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度為25.5 m。

2 路線方案介紹

2.1 選線注意

山區(qū)高速公路的路線選線需要注意以下幾個(gè)方面[1]：

（1）地質(zhì)選線

具體的工程地質(zhì)資料對公路路線走廊帶的選取、路線方案的確定以及項(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

結(jié)合地質(zhì)選線所確定的路線走廊帶內(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€形指標(biāo)，通過計(jì)算機(jī)仿真方法對平面線形進(jìn)行模擬仿真，并通過運(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 以內(nèi)。縱斷面避免連續(xù)的上坡或下坡，在必要路段設(shè)置避險(xiǎn)車道或根據(jù)交通量設(shè)置爬坡車道，保證道路的安全運(yùn)行，滿足交通量需求。

（3）環(huán)境選線

綜合前兩種選線方式，對道路沿線的生態(tài)環(huán)境加以分析，確定沿線生態(tài)保護(hù)區(qū)范圍。在滿足平縱指標(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。

2.2 方案介紹

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、選線自由度小、工程規(guī)模大、造價(jià)高等特點(diǎn)。本項(xiàng)目為長江沿岸某山區(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地形地質(zhì)條件等因素，本項(xiàng)目提出了4 個(gè)方案。

K 線方案：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)隧道穿過三峽女人谷景區(qū)，跨過廟坪河，在茶店子布設(shè)單喇叭互通。布設(shè)懸索橋跨越萬福河，為解決肖家坪地區(qū)交通出行問題，跨越萬福河后，路線整體走向?yàn)橄蜷L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線方案路線全長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 線方案：起點(diǎn)位于縣界張家淌，沿山體跨過縣界溝壑，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)隧道穿過三峽女人谷景區(qū)，跨過廟坪河，在茶店子布設(shè)單喇叭互通。布設(shè)懸索橋跨越萬福河后，考慮到沿江地質(zhì)情況和相對復(fù)雜的地形地貌，避開長江生態(tài)保護(hù)紅線，根據(jù)重慶沿江高速的初步線位，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接。路線全長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 線方案：起點(diǎn)位于縣界張家淌，沿山體跨過縣界溝壑，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)隧道穿過三峽女人谷景區(qū)，跨過廟坪河，在茶店子布設(shè)單喇叭互通。而后，沿萬福河?xùn)|側(cè)山體布線，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 線順接。路線全長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 線方案:起點(diǎn)位于秭歸縣立志鄉(xiāng)梅家灣，線位沿國道G348 方向進(jìn)入巴東縣城，設(shè)隧道穿無源洞景區(qū)，沿巴東縣城規(guī)劃外緣布線，于白土坡南側(cè)設(shè)巴東互通接巴東外環(huán)線，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。路線全長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)選線方案見圖1。

圖1 路線方案圖

2.3 方案比選

對K、A、B、C 4 個(gè)方案進(jìn)行綜合比較，比較結(jié)果見表1。

表1 路線方案綜合比較表

3 影響路線方案的主要因素及其權(quán)重分析

本項(xiàng)目為典型的山區(qū)高速公路，影響路線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；對沿線主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)的帶動(dòng)作用，與巴東縣城的銜接，對脫貧攻堅(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。

3.1 與巴張高速的銜接

K、A、B 線方案：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 線方案: 由于巴張高速跨長江后直接進(jìn)入隧道，B 線方案與巴張高速無設(shè)置樞紐互通條件，兩條高速只能通過各自設(shè)置的互通進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換。巴張高速巴東互通位于長江北岸，本項(xiàng)目巴東互通位于長江南岸，兩互通與巴張高速長江大橋下層連接，實(shí)現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換。

3.2 對鄉(xiāng)鎮(zhèn)的帶動(dòng)作用

（1）巴東縣城

K、A、B 線方案：需要通過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）沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)

K、A、B 線方案：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方向設(shè)置開放式服務(wù)區(qū)。本項(xiàng)目可以通過南坪樞紐和南坪開放式服務(wù)區(qū)對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，對周邊村鎮(zhèn)起到了帶動(dòng)作用。然后，K 線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 線跨過萬福河后與K 線分離，向西北方向布線，繞開長江生態(tài)保護(hù)紅線，在省界跨越小溪河，與重慶沿江高速公路對接，合計(jì)輻射茶店子鎮(zhèn)、南坪村及周邊村落8 個(gè)。B 線沿萬福河?xùn)|側(cè)河岸布線，由于地形地貌限制，無法在跨越省界之前布設(shè)落地互通，無法輻射路線沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)，合計(jì)輻射1 個(gè)鎮(zhèn)、8 個(gè)村落。

C 線方案：能夠滿足巴東縣城的居民出行，最大程度上服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展。

3.3 工程規(guī)模及投資、施工難度

3.3.1 工程規(guī)模及投資

4 個(gè)方案中，K 線橋隧比最高，工程規(guī)模最大；A線路線最短，投資最省；B、C 線相對于K、A 線來說較為適中（見表2）。

表2 工程規(guī)模及造價(jià)比較表

3.3.2 施工難度

K 線跨越廟坪河、萬福河、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，全線有一處長為13.144 km 的特長隧道。B 線全線沿長江布線，在對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題。巴東縣城因?yàn)榛聠栴}遷移了上萬人口至新城，老城地區(qū)基本無人居住，同時(shí)還請專家針對現(xiàn)場滑坡問題進(jìn)行了專題研究。施工難度大是制約B 線方案的主要因素。

3.4 地方政府意見

在征求地方政府意見時(shí)，A 線路線由于里程最短，投資最省，因此在和秭歸段、巫山段進(jìn)行方案對接時(shí)，當(dāng)?shù)卣恢峦釧 線方案。線路與秭歸段順接，巫山、重慶沿江高速順接也較為順直，對兩側(cè)的路線方案均有利。所以，A 線方案成為地方政府的首選方案。

3.5 路線方案確定原則

根據(jù)路線在路網(wǎng)中的位置、功能，綜合考慮路線走廊帶范圍的遠(yuǎn)期社會、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]。

3.6 控制因素權(quán)重分析

不同控制因素對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20 分，合計(jì)100 分。各方案分析及具體評分見表3。

表3 控制因素權(quán)重分析表

綜合評價(jià)：綜合多方面因素分析論證，在對社會、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)。

4 結(jié)論

通過對4 個(gè)路線方案的定性、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等方面綜合比較，綜合得出A 線方案為本階段的推薦方案。