(温州市交通规划设计研究院有限公司,浙江温州 325000)
摘要:本文以某山区通景公路为研究对象,通过分析项目沿线路网规划、平纵指标、用地及拆迁、主要工程数量及造价等诸多因素,最终比选出最适配本项目初衷和特点的路线方案,为今后研究类似项目的路线方案提供一定参考作用。
关键词:山区通景公路;路线设计;方案比选;平纵线型
0引言
公路作为路网的基础组成部分,是支撑国家发展建设的源支撑。在社会流通、生产、消费领域中起着串联纽带作用,能拉动经济高速发展,提高运输效率,是社会再生产过程的一个必不可少的重要环节。就因为公路有如此重要的影响,路线又是公路设计的指明灯,所以一条公路的路线设计是否合理将长久深远影响一个地区的发展,这点在山区尤为明显。一个合理的路线方案不仅能带动地方的发展,还能减少对环境的破坏且节约造价。项目前期阶段应考虑平纵指标、征地拆迁、工程地质条件、结构物规模、连接城镇状况、路网规划、工程造价等诸多因素深入比选研究路线方案。力求在平衡各方因素的前提下选出最优路线方案。
本文结合多年路线设计经验,以永嘉某二级山区通景公路为研究对象,综合各控制因素对路线方案进行研究分析,从而选出最优方案,为相似项目路线方案的研究提供参考。
1工程概况
本项目位于温州市永嘉县,路线呈南北走向,北连云岭乡南接鹤盛镇,地势北高南低、东高西低,属于山岭微丘区,公路定位为通景公路。项目受到土地政策因素的限制,近期路基采用两车道三级公路标准,路基宽度7.5m,平、纵线型及桥梁隧道标准均按二级公路速度为40km/h标准设计,远期随着交通量的增长路基拓宽成8.5m。本项目主线全长9.810km,云岭支线全长2.44km。
2起终点确定
由于本项目不仅是云岭温泉小镇通景公路还是解决云岭乡人民亟需的交通快速出行愿景的必要条件,因此起、终点的选择就尤为重要。根据《永嘉县县域总体规划》、《温州市县道公路网调整规划》结合鹤盛镇产业布局和旅游规划,从交通需求出发,经分析研究,鹤盛镇远期公路网将形成“两环三纵四横”的骨架路网结构,本项目作为“三纵”的东部纵线连接云岭乡和鹤盛镇。起、终点的大致基本可以明确。
图1 两环三纵四横路网图
考虑到云岭乡南陈村温泉小镇景区作为项目建设的主要起因,结合景区规划后明确起点定在南陈村东南侧水下线与竹房通村道路交叉口附近,与现有水下线顺接。终点有两个可行位置可以选择,一是接石桅岩景区南入口,再通过雁楠公路石桅岩连接线衔接外部路网,另二是通过长友坑溪走廊带直连雁南公路后衔接外部路网。经过与景区及相关部门对接后,为了防止景区附近交通量过大引起拥堵和规避景区核心保护区,最终明确终点定在长友坑溪汇流处谷庄村附近与雁南公路平面交叉。
云岭乡和南陈村分处于山体东侧和西侧,现状有四级公路水下线连接,如通过主线串联两地,路线则会呈现“S”形,里程较长且无法兼顾两地的通行效率。山南村位于两地南方的居中位置,将山南村设为交通中转地,通过设支线的形式让路线呈“Y”形布置,实现主线直达南陈村,支线直达云岭乡,不仅节约造价还能让两地的出行效率均处在较高的水平。最终明确本项目起点位于南陈村附近接水下线,终点位于谷庄村附近接雁南公路,在山南村设置支线连接云岭乡。
3方案简介
本项目沿线山体绵延、沟谷纵横、地形陡峭,沿线控制点众多,还受石桅岩核心景区范围限制,路线走廊带狭窄。沿线最大克服高差达285米,平均纵坡大致为4.1%,出于安全考虑长隧道及交叉口路段纵坡控制在2.5%以内,桥梁纵坡控制在5%以内,结合高达79%的桥隧比,展坡路基段较少,因此合理的设置变坡点、交叉口位置和大纵坡路段尤为重要。
经多方商讨、仔细研究、反复甄选后,提出K2、B两个路线比选方案,方案如表1所示。
表1路线方案一览表
名称 | 桩号起讫 | 里程长度(km) |
K2 | K5+400~K9+810.241 | 4.41 |
B | BK5+400~BK11+106.257 | 5.71 |
K2方案:起点位于岩门下隧道内,隧道在岩峰瀑布西侧出洞后沿着白石坑西侧山坡向南布线,由于岩门下和岩峰村之间的山体两侧高差接近100m,路线在岩峰村西侧山体上需要设一座长466m的大跨径(主跨120m)桥梁跨越大矼溪,之后沿着山体布线设黄坦坑隧道(长2155m)在长友坑出洞,最后交于现状雁楠公路,K2方案全长4.41km。
B方案:起点位于岩门下隧道内,隧道在岩峰瀑布西侧出洞后沿着白石坑西侧山坡向南布线,在山谷出口处设置150m桥梁跨过白石坑,之后路线以回头弯的形式绕行岩峰村,在分别在大矼溪、角木坑等上方设180m、120m长的桥梁,接着在岩峰村的西南侧山体上设黄坦坑隧道(长1990m)在长友坑出洞,最后交于现状雁楠公路, B方案全长5.71km。各方案路线走向如图2所示。
图2K2、B方案路线走向图
4方案比选分析
4.1沿线路网规划对比分析
公路作为交通网络的组成部分,路与路之间相互衔接尤为重要,相互道路之间转换越顺畅延误越低,反应到路网通达能力上就越明显。本项目为云岭乡和温泉小镇南向连接路网的唯一快速通道,在永嘉北部景区交通路网中起到至关重要的作用,这是路线方案比选的核心因素。
从路网、城镇和景区规划来看,K2方案路线高程较高,沿线地势陡峭且有地质灾害点,主线无法直接和石桅岩景区规划东西向通景道路串联,只能通过设置较低等级的支线连接现状村道联通岩峰、西路等村庄,对串联沿线村庄和景区效果较差,同时和规划路网的交叉节点衔接不顺畅。
B方案沿着岩峰村呈现U型布线,路线高程现对较低,远期主线可以直接和石桅岩景区规划东西向通景道路平交,整合现状雁南公路及其连接线,可以实现永嘉北部两个景区高等级道路的快速转换,区间内形成高效率且互联互通的路网,能极大的刺激当地旅游经济的发展,帮助沿线人民脱贫致富。
经综合考虑,从结合沿线路网及规划情况对比,B方案优于K2方案。
4.2 平、纵指标对比分析
本项目定位为通景公路同时肩负云岭乡交通出行主干道的作用,考虑到本项目桥、隧结构物众多远期拓宽改造代价大难度高,在前期设计时平、纵指标尽可能做到更高标准,远期不仅可以节约成本还能减少改建期间的社会影响。合理的平、纵设计在地形复杂山区对减少工程量、减弱对自然环境破坏的作用尤为显著,因此平、纵指标和结构物设置的相互协调是平纵组合设计是要着重考虑的要点,各方案路线指标如表2所示。
表2 各方案平、纵指标对比表
项 目 | 单位 | K2方案 | B方案 |
路线长度 | km | 4.41 | 5.71 |
设计速度 | Km/h | 40 | 40 |
平曲线最小半径 | m/个 | 200/1 | 120/1 |
每公里交点数 | 个 | 1.587 | 1.928 |
路线最大纵坡 | % | 5.0 | 6.9 |
最短坡长 | m | 350 | 130 |
凸型竖曲线最小半径 | m | 9000 | 2100 |
凹型竖曲线最小半径 | m | 4000 | 1700 |
由表2可得出K2方案路线比较顺直,里程长度较短,路线平面指标较高,纵断面坡度较缓,行车舒适性较高。因此从平、纵面指标分析K2方案优于B方案。
4.3 征地及拆迁情况对比分析
征地及拆迁在公路项目中起到相当重要的先导作用,特别是对非高速公路的项目来说就尤为明显,虑到永嘉当地农田资源稀缺,占用土地和拆迁房屋的数量不仅会影响到项目的投资,还会视用地拆迁的规模和难度而影响项目方案的选择。因此征地拆迁的数量是对比方案优劣的重要指标,各方案征地拆迁情况如表3所示。
表3 各方案征地拆迁对比表
项 目 | 单位 | K2方案 | B方案 |
永久占地 | 亩 | 74.7 | 127.8 |
农田 | 亩 | 8.9 | 25.6 |
林地 | 亩 | 59.2 | 91.8 |
拆迁建筑 | m2 | / | 535 |
由表3可以得出K2方案占用土地少,对当地农田破坏小,也远离村庄没有拆迁,政策处理难度小,从征地拆迁角度分析K2方案优于B方案。
4.4 主要工程数量及造价综合分析
主要工程数量及造价是影响路线方案的重要指标,本项目桥梁、隧道占比达到79%,且两方案结构物规模差距大,对工程造价的影响较大,各方案主要工程数量及造价对比情况如表4所示。
表4 主要工程数量及造价对比表
项 目 | 单位 | K2方案 | B方案 |
路基挖方 | 万m3 | 14.72 | 19.07 |
路基填方 | 万m3 | 2.52 | 7.01 |
厚层基材 | m2 | 8340 | 17201 |
圬工体积 | 万m3 | 17512 | 18487 |
排水工程 | m3 | 1925 | 3948 |
路面工程 | km2 | 9.319 | 19.745 |
桥 梁 | m/座 | 544/3 | 356/5 |
隧 道 | m/座 | 2155/1 | 1990/1 |
建安费 | 万元 | 18048.88 | 17610.50 |
总估算 | 万元 | 20027.21 | 23181.45 |
由上表可知K2方案的路基工程数量小于B方案,K2方案桥梁和隧道规模大于B方案,K2方案建安费略大于B方案,受用地总量较大影响B方案总造价反而较高,从工程数量及造价综合分析K2方案优于B方案。
4.5 总体评价和推荐
综合多方面因素分析如下, B方案沿线结构造物较少,工程施工难度较小,且与地方村庄联系紧密,但B方案路线平纵面指标较差,征地拆迁数量较大,对自然环境破坏较大且工程总造价较高,而K2方案虽施工难度大,但是规避了对主要村庄的割裂,征地、拆迁数量较少,对自然环境破坏小,与本项目的特点适应性更好,且工程总造价较低,因此采用K2为推荐方案,各方案特点如表5所示。
表5 K2、B方案比较表
比较项目 | K2 | B |
路线指标 | 路线平、纵指标高 | 路线平、纵指标低 |
对沿线带动效果 | 路线标高较高对沿线村庄带动效果差 | 路线较贴近村庄,标高合适对沿线村庄带动效果好 |
自然环境破坏程度 | 对自然环境破坏小 | 对自然环境破坏大 |
占用基本农田程度 | 占用永久农田较少 | 占用永久农田较多 |
运营后养护成本 | 后期运营后养护成本较高 | 后期运营后养护成本较低 |
抗灾能力 | 抗台风山洪能力强,保通能力强 | 黄坦坑隧道出口较低,后期抗洪能力较差 |
施工难度 | 大矼溪大桥主跨120m且临崖施工难度高,风险大 | 均为常规桥梁施工难度低,风险小 |
工程造价 | 造价低 | 造价高 |
5 结语
路线方案选择是一个综合且复杂的问题,需要考虑方方面面的因素,结合项目建设的初衷和特点,在优缺点取舍方面优先选择更符合项目特点的方案,本文通过对某山区通景公路的沿线路网规划、平纵指标、用地及拆迁、主要工程数量及造价等因素综合分析体现路线方案比选的重要性,为今后研究类似项目路线方案提供一定参考作用。
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