


摘" 要:為進一步明確特大城市平原區高速公路選線要點和原則,以北京市大興國際機場北線高速西延段選線實踐為例,重點從路網布局合理性、社會和環境影響(敏感點)、工程可實施性、地質條件及構造、社會環境影響和征地拆遷及造價等方面闡述路線比選過程,總結特大城市平原區高速公路選線要點和重點原則,可以為其他同類工程設計提供參考。
關鍵詞:特大城市平原區;道路工程;高速公路;選線;大興國際機場北線
中圖分類號:U412.32" " " 文獻標志碼:A" " " " " 文章編號:2095-2945(2023)31-0160-04
Abstract: In order to further clarify the key points and principles of expressway route selection in mega-city plain area, taking the practice of route selection in the west extension section of the north highway of Beijing Daxing International Airport as an exemplar, this paper focuses on the route comparison and selection process from the aspects of rationality of road network layout, social and environmental impact (sensitive points), engineering implementability, geological conditions and structure, social environmental impact, land requisition and demolition and cost. The main points and key principles of highway route selection in mega-city plain area are summarized, which can provide reference for the design of other similar projects.
Keywords: mega-city plain area; road engineering; highway; route selection; north line of Daxing International Airport
高速公路作為溝通省際交通的重要基礎設施,一般位于城市的外圍地帶。隨著城市的不斷擴張發展,城市外圍往往由于缺少詳細的控制性規劃或監管不足而處于“無序”發展地帶,高速公路建設條件也因此越來越復雜[1]。
高速公路經過平原區、微丘區、重丘或山嶺地形區時,往往因自然地形條件的不同而在選線過程中有不同側重[2-6]。北京市位于華北臺地北緣,市區西、北及東北三面環山,東、東南為廣闊的平原地帶,地形平坦開闊。高速公路選線基本不受地形條件限制,但建設條件較一般平原區更為復雜、控制因素更多,高等級道路、各種水利設施、河流、高鐵和村莊等密布,因而高速公路選線要求也更高。
高速公路合理選線直接關系到地區的經濟發展和社會環境效益,是一項綜合性系統工程,路線的優劣影響設計、施工等各個環節,是高速公路建設中極為重要的一環[7-8]。論文以北京市大興國際機場北線高速西延段選線實踐為例,通過詳細的路線比選,總結了特大城市高速公路選線要點和重點原則,希望可以為其他同類工程設計提供參考。
1" 選線原則
1.1" 樹立“大小格局”并重理念
“大格局”指從路網布局、總體規劃等重要角度考慮,其在高速公路選線過程中的重要性不必贅述;“小格局”指從區域發展、土地利用、拆遷等角度考慮。在高速公路設計方案征求地方及相關部門意見過程中,往往“小格局”也能決定最終的路線走向。路線設計人員應把“大小格局”并重理念貫徹到選線工作中,全面考慮、綜合比選,以滿足安全、環保、舒適與和諧的要求。
1.2" 選線原則
結合選線實踐,總結特大城市平原區高速公路選線應重點遵循以下主要原則。
1.2.1" 符合路網布局,順應總體規劃
高速公路選線首要任務是突出功能定位,符合路網布局,順應總體規劃,滿足“大格局”的線形是平原區選線的基礎。
1.2.2" 適應區域發展,避免不利分隔
道路本質是服務沿線大眾出行,促進地方經濟發展。路線布設時應充分考慮沿線用地規劃、周邊城鎮規劃、當地產業布局,盡可能保持順捷,結合規劃干線公路和地方道路合理切割地塊,減少不利分隔,并為其發展預留空間。
1.2.3" 加強敏感調查,優先進行繞避
路線應盡量避免與既有或規劃水利設施相干擾,遇村莊、學校、部隊、水源地和自然保護區等環境敏感點,應優先進行繞避,減少因公路修建帶來的不利影響,不可繞避而穿越的應有充分理由支撐,并采取相應措施,確保路線可行性。
1.2.4" 尊重地方風俗,保護民俗產業
地方的民俗習慣和民俗產業是地方發展的特色所在,很難輕易轉變。路線布設時應盡量給予尊重和保護,避免引發較大的社會穩定問題。
1.2.5" 重視地質勘查,合理路線布局
平原區多見河流沖積扇、滯洪區等地貌,地表一般為土質結構,基礎不如山區穩固,地基沉降、砂土液化、軟弱土和濕陷性黃土等不良地質條件普遍存在,斷裂帶等不良地質構造亦常有分布,不良地質條件和地質構造往往對路線走向起到決定性作用。應重視地質勘查,避讓不良地質路段,合理布線。
1.2.6" 減少農田占用,節約集約土地
我國的基本農田受相關條例特殊保護,任何單位和個人不得改變或者占用[9]。北京市平原區尤以土地為稀缺資源,受到嚴格管理。路線應避讓永久基本農田,盡量減少占用,節約集約用地。
1.2.7" 盡量遠離村莊,降低環境影響
高速公路建設促進了沿線地區經濟發展,提高了居民生活水平,但同時會對沿線居民生活交往和生產就業產生影響,噪聲和尾氣是高速公路對沿線居民生產生活最直接的影響[2],路線布設時應盡量遠離村莊,協調好與沿線地方交通的銜接,降低對沿線居民生活環境和生態環境造成的不良影響。
1.2.8" 注重景觀協調,完善環境保護
路線設計應充分考慮公路與自然環境的協調,減少公路建設對生態環境的破壞,并完善環境保護措施。
1.2.9" 加強方案比選,均衡投資效益
路線布設時應處理好與鐵路、河流、管線等設施的關系,通過上跨與下穿、路基與橋梁的比選,均衡工程造價與經濟社會效益。
1.2.10" 兼顧施工運營,合理確定方案
路線布設時應兼顧項目可實施性、便捷性,考慮實施過程中的運輸條件、地方材料供應、作業環境和勞動力條件,同時需要考慮通車后收費運營等影響因素,合理確定路線方案。
2" 路線方案比選
2.1" 工程概況
大興國際機場北線高速公路西延段位于北京市大興區南部,是大興國際機場“五縱兩橫”骨干交通網絡中的重要“一橫”,其主要功能是大興國際機場對外快速集散的主要通道,也是河北、房山等地進出機場的快速聯絡線。項目東起京開高速,西至京港澳高速,長27.3 km,西側預留未來延伸至京昆高速的條件,設計速度120 km/h,路基全寬41.0 m。項目里程長,沿線與13條高等級道路(4條高/快速路)、6條河渠(1條海河)、2條鐵路及3條南水北調管線相交,且為跨省界高速,建設條件復雜,因此對本項目選線要求較高,重點從路網布局合理性、社會和環境影響(敏感點)、工程可實施性、地質條件及構造、社會環境影響、征地拆遷及造價等方面論述項目路線比選過程。
2.2" 路線方案總體設計
2.2.1" 北線方案
路線自京開高速向西北方向,進入河北涿州境內后跨越永定河,又進入北京市房山區境內,沿京冀界布線,與規劃東南部過境通道共線位,終點至京港澳高速。全長26.0 km,其中北京段長17.3 km。
2.2.2" 南線方案
路線自京開高速向西南方向,跨越永定河后進入河北涿州境內,沿涿州規劃城區北邊界布線,終點至京港澳高速。全長27.3 km,其中北京段長8.3 km。
2.3" 路線方案比選
2.3.1" 路網布局合理性
南六環至首都地區環線高速(共31 km)之間,分布了六環(服務新城間聯系)、G230(規劃道路,服務重點鎮)、房黃亦聯絡線(規劃道路,服務重點鎮),東南部過境通道(規劃道路,服務重點鎮)、大興國際機場北線(規劃道路,服務機場客運)和首都地區環線高速(服務過境貨運)共6條主要東西向道路(圖1)。
北線方案與規劃東南部過境通道共線位,道路功能不明確,路網分工配合不合理,對河北和北京市南部地區都有一定帶動作用。南線方案道路間距適宜,路網結構更加合理,能更好、更直接地帶動河北地區的發展,符合其功能定位,北京市南部的大興和房山等地區可利用六環、房黃亦聯絡線及南北向高速公路與大興國際機場聯系。
2.3.2" 社會和環境影響(敏感點)
1)萬畝梨園。北京大興區龐各莊萬畝梨園是北京市周邊種植面積最大、開花最早、品種最多的古梨樹群落,中心區位于梨花村,現保存百年以上古梨樹3萬余棵(3 500多畝,1畝約等于667 m2),新老梨樹共10余萬棵,以及一顆樹齡417歲的貢梨樹,每年大興區梨花節均在此地舉辦,是當地一大民俗產業。
北線方案從萬畝梨園內穿過,對其破壞較大,不利于其長遠發展,并且與周邊環境不協調,大興區政府不同意穿越。南線方案躲避了萬畝梨園。
2)中國武裝警察部隊總部副食基地。北線方案穿越中國武裝警察部隊總部副食基地,該副食基地創立于1988年,屬軍事用地,占地約640畝,產權單位不同意穿越,局部采取繞避(K1線,如圖2所示),導致路線增長1.4 km,造價增加約5億元,線型標準降低。南線方案遠離副食基地。
3)永定河險工。永定河是海河流域七大水系之一,兼有供水、灌溉、防洪等功能。根據《海委審批權限范圍內涉河建設項目技術審查規定》:新建橋梁須避開河道險工段,北線方案跨越永定河險工,而南線方案避開了險工設施,可實施性更大。
4)沿線村落及小學。北線方案沿京冀界布線,沿線分布有20多處村莊和2處小學,部分村莊(如古莊村、路村、南白村、四間房村、北曹各莊村、蔣家場村)和路村完全小學距離線位不足200 m,社會環境影響較大;南線方案沿線村莊較少,路線基本遠離村莊,社會環境影響小。
2.3.3" 地質條件及構造
項目區為永定河、大清河沖積平原,地勢平緩,土層深厚,地形開闊,村鎮密集,存在斷裂帶、地面沉降、砂土液化及軟弱土等不良地質條件。區域內主要斷裂帶有:禮賢-牛堡屯斷裂、懷柔-淶水斷裂、固安-昌黎大斷裂,3條斷裂均不屬于全新世活動斷裂,為第四系非活動隱狀斷裂,路線均未跨越,對線路無影響。兩路線區域均存在輕度地面沉降和輕微-中等級別的砂土液化,對路線布設基本無影響。
路線區域存在大面積軟弱土,北線方案由于沿線村莊密集,無法躲避,只能被動采用橋代路、換填、CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)等處理措施,增加了工程造價,而南線方案路線布設時盡量避開了軟弱土路段,地質條件更好。
2.3.4" 永久基本農田
重大建設項目必須首先依據規劃優化選址,避讓永久基本農田,確實難以避讓的,建設單位在可行性研究階段,必須對占用永久基本農田的必要性和占用規模的合理性進行充分論證[10]。在不可避免占用永久基本農田情況下,占用永久基本農田少的方案應是首選方案。
項目總占地規模大,70%以上都是永久基本農田。北線方案總占地4 701畝,其中占用永久基本農田3 205畝,南線方案總4 786畝,其中占用永久基本農田3 408畝,北線方案總占地以及占用永久基本農田更少。從響應國家“十分珍惜、合理利用土地和切實保護耕地”的基本國策,節約集約用地角度分析,北線方案稍優。
2.3.5" 工程可實施性
北線方案與規劃東南部過境通道共線位,路線2次出入河北,地塊被零散切割成“插花地”(圖2),對地塊利用不利。
“插花地”的存在也不利于高速公路建設和運營管理。北京段與河北段設計方案審查、用地審批、征地拆遷等方面很難做到同步開展、統一進度,建設實施難度很大,另外“插花地”在運營、收費、管理和進京檢查等方面存在難點。南線方案遠離規劃東南部過境通道,對房山區地方通行干擾小,對鎮域規劃影響小。
2.3.6" 拆遷及造價
北線方案涉及北京康達集團種羊繁育基地(0.54萬m2)、中國武裝警察部隊總部副食基地(42.6萬m2)、圣興達牛場(原德茂牛場,14.6萬m2)、薛莊養殖小區(16.6萬m2)、德墨特爾葡萄莊園(3.7萬m2)及河北段部分現況廠房(約11.5萬m2)等的拆遷,總拆遷量約9.4萬m2(實際拆遷量),總造價約98億元。南線方案總拆遷量約25.5萬m2,總造價約85億元,南線方案拆遷數量明顯較北線方案少,可實施性及造價更優。
2.3.7" 綜合比選
北線方案較南線方案短1.3 km,優勢是占用的永久基本農田相對較少,不足之處是路網布局較為不合理,社會和環境影響很大,地質條件相對較差,拆遷及造價較高,工程可實施性較差;南線方案優勢明顯,唯一不足之處是占用的永久基本農田相對較多。路線方案綜合比較情況見表1。
兩方案優缺點明顯,影響程度不相上下。由于本項目已列為市級重點項目,永久基本農田補劃調整困難但可調整,南線方案除占用較多的永久基本農田外,其他方面優勢突出。北線方案存在審批困難,社會和環境影響大,地質條件差,造價高以及拆遷不確定性等風險,其劣勢尤為突出且彌補困難。綜合比選后,最終選定南線方案。
4" 結束語
特大城市平原區日益復雜的建設條件,增加了高速公路的建設難度,也對高速公路選線設計提出了更高的要求。通過設計實踐總結結論如下。
1)特大城市高速公路選線應重點從路網布局合理性、社會和環境影響(敏感點)、工程可實施性、地質條件及構造、社會環境影響、征地拆遷及造價等多方面進行深入比選。
2)以北京市大興國際機場北線高速西延段選線實踐為例,總結特大城市高速公路選線重點原則,可以為其他同類工程設計提供參考。
參考文獻:
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[10] 自然資源部關于做好占用永久基本農田重大建設項目用地預審的通知(自然資規〔2018〕3號)[EB/OL].https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2019-10/15/content_5439872.htm.