山區高速公路擴容設計及走廊方案研究

張金龍

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司 貴陽 550081)

隨著經濟、社會的不斷發展，一方面交通量快速增長，另一方面部分早期修建的高速公路存在對遠景交通量估計不足或技術標準選用不高等問題，導致未到使用年限即出現交通的擁堵飽和[1-2]。

蘭海國家高速是過境貴州的縱向大通道，近年來，渝黔兩地交通需求迅猛增長，重慶和貴陽之間呈現“兩頭交通量趨于飽和，中部技術標準過低”的現狀，已逐漸不能適應交通量增長的需求。蘭海國高崇溪河至遵義段(以下簡稱“既有崇遵高速”)已建成通車超過15年，建設標準低，遵義北至桐梓段交通量已超過2.5萬 pcu/d，擁堵常態化和安全事故頻發使得西南出海大通道的功能大打折扣。蘭海國高重慶至遵義段(貴州境)擴容工程(以下簡稱“重遵擴容”)的實施對完善國家高速公路網布局，提高瓶頸路段通行能力和交通運輸安全具有重要意義，同時，也是交通強國及高質量發展的內在要求。根據項目的功能定位和預測的交通量，結合沿線的地形、地質條件，以及項目銜接的前后路段標準情況，擬按設計速度100 km/h，新建采用雙向六車道或改擴建采用雙向八車道的高速公路標準進行擴容。

1 擴容設計擬定

高速公路擴容項目應對利用既有公路改擴建、另建新線進行論證，確定高速公路通道建設方案[3]。高速公路常見的擴容形式主要有以下幾種。

1) 改擴建，雙側拼寬。即在既有高速公路兩側各拼寬2個車道，形成雙向八車道高速公路。該方式基本保持了原路幾何線形，占地少，工程規模小，但也存在不能因提高設計速度而改善線形，保通難度大，路基兩側防護、排水等設施需拆除重建等問題。適用于原路兩側不受地形、建筑物等制約，線形指標高，無隧道、特殊橋梁等路段[4]。

2) 改擴建，單側拼寬。即在既有高速公路一側拼寬4個車道，原路由雙向通行改為單向通行。該方式可保留既有高速公路一側的工程設施，減少浪費，但對改善線形效果不大，老路的中央分隔帶需做處理。適用于線形指標高，無隧道、特殊橋梁，老路一側有障礙等路段。

3) 改擴建，單側分離增建。即在既有高速公路一側分離增建單向4個車道，原路由雙向通行改為單向通行。該方式可充分利用既有高速公路工程設施，施工期既有高速公路可保持通行，但存在老路指標無法改善，老路的中央分隔帶需做處理。適用于有隧道、特殊橋梁、高邊坡等不宜拼寬路段。

4) 另建新線。即結合高速路網規劃，另建一條雙向六車道高速公路，實現路網分流。該方式可完全利用既有高速公路，新建高速公路施工對既有高速公路無影響，可輻射、帶動新片區的經濟發展，但也存在占地多、投資規模大的問題。適用于老路利用率低、難以改擴建，另建新線符合功能定位，在大范圍、長距離的路網中具有合理性。

對于高速公路改擴建，在具體加寬形式上還有一側拼寬2個車道、另一側分離增建2個車道；兩側各分離增建2個車道；在單側分離增建，但采用“2+2”的分離式路基等不同組合形式。與前述擬定的改擴建形式特點類似，這里不再討論。無論采用哪種改擴建形式，建設期都會對交通和社會帶來一定的不利影響[5-6]。

以下對重遵擴容的改擴建、另建新線2種思路進行分析。

2 既有崇遵高速適應性分析

既有崇遵高速于2005年建成通車，全長約118 km，雙向四車道，其中，崇溪河(省界)至觀壩段82 km，設計速度60 km/h，路基寬22.5 m；觀壩至遵義段36 km，設計速度80 km/h，路基寬24.5 m，橋隧比約38%。

1) 崇溪河(省界)至觀壩段。該段圓曲線半徑R≤400 m有19處，其中最小半徑僅有250.5 m，半徑R≤500 m有33處，半徑R≤700 m有55處；縱坡i≥3%有49處，縱坡i≥4%有20處，最大縱坡為4.9%有4處。部分路段平均縱坡較大，姜家壩至開肩堡段7.1 km，平均縱坡3.4%，此段也是事故多發路段。崇溪河至觀壩段地形復雜，坡陡彎急，橫坡陡峻，高邊坡較多；橋隧相連，大型構造物多且復雜；現有40.7%的路段為分離式路基、錯臺路基，主要橋隧構造物也分布于此，難以擴建；城鎮過境路段受城鎮發展已緊靠高速公路建設難以擴寬。經統計，該段若提高標準改擴建，老路利用率僅為6.3%。

2) 觀壩至遵義段。該段圓曲線半徑R≤700 m有9處，最小半徑510 m有1處；縱坡i≥3%有16處，縱坡i≥4%有3處，最大縱坡為5%，有1處。85.8%的路段為整幅路基；劉家山特大橋、小涼風埡隧道、夏家廟隧道等大型構造物不具備拓建、拼寬的條件；原有橋梁汽車荷載等級不足；靠近遵義段房屋、廠房密集，拆遷量大，協調難度大。

綜上所述，既有崇遵高速平縱指標整體偏低，大型構造物多，地形地質復雜，受城鎮規劃制約大，若提高標準進行改擴建，老路利用率僅為22.8%。無論采用雙側拼寬、單側拼寬或分離增建形式，都存在難以改善既有高速主要線形指標的問題，而且，浪費工程多、交通保暢困難、社會負面影響大。所以，既有崇遵高速基本不具備改擴建條件，宜考慮另建新線進行路網分流。

3 另建新線擴容方案

在另建新線思路下，結合高速路網規劃、城鎮及產業布局、地形地質條件，遵貴擴容工程走向以及與重慶境內高速的銜接情況，主要提出西、中、東3個走廊方案進行論證比選，走廊方案示意圖見圖1。

圖1 走廊方案示意圖

3.1 西走廊方案

在溫水接江習高速公路，經官店、桐梓西、沙灣，在海龍接上遵義環線西北段；然后往東改擴建遵義環線，在青山順接遵貴擴容工程起點。西走廊由溫水至海龍的建設里程約92 km，改擴建遵義環線段約36 km，貴州境里程128 km(不含已建的江習高速公路28 km)。

3.2 中走廊方案

在省界接重慶境內擴容路段，經松坎、新站、大河、馬鬃、茅石、蒲場，接上遵義環線東北段后改擴建至青山，順接遵貴擴容工程起點。中走廊貴州境建設里程約120 km，其中，新建段約111 km，改擴建里程約9 km。

3.3 東走廊方案

由重慶進入貴州境內后，經羊磴、小水、寬闊、綏陽縣城、蝦子，接上杭瑞高速公路后改擴建至青山，接遵貴擴容工程起點。東走廊貴州境建設里程約151 km，其中，新建里程約142 km，改擴建杭瑞高速公路約9 km。

3.4 方案綜合比選

1) 建設里程。西走廊方案128 km，中走廊方案120 km，東走廊方案151 km，中走廊方案最優。

2) 運營里程。以重慶二環和杭瑞高速公路青山為接點進行路網運營里程比較，西走廊方案233 km，中走廊方案219 km，東走廊方案227 km，中走廊方案最優。

3) 主要工程規模及投資。西走廊方案主要構造物為主跨1 150 m懸索橋，7 500，5 500 m特長隧道，工程投資約275億元；中走廊方案主要構造物為6 380，10 000 m特長隧道，工程投資約264億元；東走廊方案主要構造物為10 000，13 800，14 000 m特長隧道，工程投資約354億元。東走廊方案工程最艱巨、投資最大，中走廊方案投資最省。

4) 輻射帶動情況。西走廊方案輻射帶動溫水、仙源、雙龍、九壩、燎原、官倉、桐梓縣城、板橋、沙灣、海龍、高坪、團澤等11個鄉鎮和1個縣城節點，以及桐梓一帶的產業園區。

中走廊方案輻射帶動天坪、松坎、夜郎、新站、小水、大河、馬鬃、寬闊、桐梓縣城、茅石、板橋、枧壩、蒲場、風華、綏陽縣城、團澤等14個鄉鎮和2個縣城節點，以及新站、夜郎、小水、桐梓、綏陽一帶的產業園區。

東走廊方案輻射帶動羊磴、木瓜、小水、寬闊、黃楊、枧壩、鄭場、綏陽縣城、新舟、蝦子等9個鄉鎮和1個縣城節點，以及木瓜、綏陽一帶的產業園區。

以上3個走廊方案輻射帶動范圍有所不同，中走廊方案的輻射帶動面更廣，對城鎮及產業園的輻射更符合各方預期。

5) 主要優缺點。西走廊方案優點：充分利用了江習高速公路，重慶境可不用新建，可節約路網建設規模及投資；可帶動新的區域。缺點：沿線鄉鎮較少；橫穿官店一帶的山形構造，特長隧道眾多，橋梁規模巨大；沿線樞紐互通及服務型互通設置條件極差；走向偏離蘭海通道方向，路線繞長多；重慶境內并未新增產業帶動效果，地方不支持。

中走廊方案優點：走廊直捷；與前后擴容路段銜接順暢；既充分利用了桐梓北部單一槽谷地形，降低工程規模及投資，又兼顧地方發展需要，在桐梓南部擴大高速公路的覆蓋面。缺點：桐梓以北路段基本與既有高速公路處于同一走廊，2條高速的交通流可能存在不均衡問題。

東走廊方案優點：可帶動新的區域。缺點：沿線鄉鎮少，對經濟帶動有限；地形復雜，隧道規模巨大且集中，建管養運難度均大；小水、寬闊一帶壓覆大量礦產無法繞避；偏離蘭海通道較遠，路線繞行。

3.5 方案比選結論

西走廊方案和東走廊方案走向偏僻，橋隧規模巨大，投資高，繞行遠，帶動作用弱。而中走廊方案建設里程及運營里程均最短，投資省；城鎮及工業區密集，輻射面廣；與前后擴容路段銜接順暢，具備形成高品質、大容量擴容通道的條件。故推薦采用中走廊方案。

4 結語

山區高速公路擴容受控條件復雜多樣，需要對既有高速公路從平縱指標、構造物、城鎮規劃影響、老路利用率等多方面進行適應性分析，論證是否適宜進行改擴建；當因老路利用率過低或主要指標難以改善、擴容效果不佳時，則考慮另建新線擴容。

另建新線需結合主要城市節點、路網規劃甚至臨省市路網規劃進行通盤考慮，從建設里程、運營里程、主要工程規模及投資、輻射帶動效果、優缺點等多角度對走廊方案進行綜合比選，選出符合項目功能定位、分流效果好、輻射主要城市節點的方案。不同的山區高速公路項目有其自身特點，應結合實際情況合理選擇擴容方案，但既有老路的適應性及利用率分析等論證工作必不可少。