张金龙 赵敬岚
(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵阳 550081)
正安至习水高速公路走廊方案研究
张金龙赵敬岚
(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司贵阳550081)
摘要针对正安至习水高速公路的路线走向,提出了多走廊方案比选,在分析影响走廊方案选择因素的基础上,对各因素的权重进行分析并赋值,经过定量、定性分析后,选定总得分最高的北走廊方案作为本项目的推荐方案。本项目作为典型的山区高速公路,对山区类似高速公路走廊带的选择具有参考意义。
关键词山区高速公路走廊方案影响因素
1正安至习水高速公路概况
正安至习水高速公路是贵州省高速公路“678”网中“一横”德江至习水的重要一段,从路网结构上,本项目横向连接了3条国家高速公路,起点连接新增的银川至龙邦高速道真至瓮安段(在建),在桐梓县连接已建成通车的兰海高速崇溪河至遵义段,终点通过江津(渝黔界)经习水至古蔺(黔川界)高速公路连接已建成通车的成都至遵义高速仁怀至赤水段,本项目横向将3条高速公路串接起来,是对国家高速公路网的补充,有利于物流转换与应急疏散,同时也有利于国家高速路网在黔北地区经济辐射、带动作用的进一步加强与扩展。本项目是加快黔北经济协作区建设的一项重要基础设施,是成渝经济区与黔北经济协作区加强融合的重要经济走廊,其建设有利于进一步完善区域高速公路网络,推动乌蒙山、武陵山集中连片特困地区扶贫开发,为打造黔北煤、电、铝基地创造良好的条件。
根据本项目的功能定位和预测的交通量,结合沿线的地形、地质条件,以及项目衔接的务川至正安高速公路、道真至瓮安高速公路和江津(渝黔界)经习水至古蔺(黔川界)高速公路的技术标准情况,本项目拟采用v=80 km/h 4车道高速公路标准,路基宽度为24.5 m。
2正安至习水高速公路走廊方案介绍
公路路线走廊带(通道)选择与研究是公路建设步入实质性阶段的第一步,也是非常关键的一步。走廊带的合理性,不仅直接影响甚至决定工程建设规模、投资、工期、抗灾防灾能力,而且影响或者限制公路的辐射范围、辐射人口、路网结构、路网密度、路网地位,以及公路的社会效益、运输效益,沿线经济、城镇规划和发展方向[1]。
山区高速公路一般具有地形地质条件复杂、制约因素多、选线自由度小、工程规模大、造价高、对生态环境影响大等特点。根据贵州省高速公路网规划,结合乡镇分布情况、地方产业布局和沿线地形地质条件等因素,本项目提出了北、中、南3个走廊方案。
(1) 北走廊方案。北走廊方案起于紧邻正安县安场工业园的道真县三江镇,与道瓮高速T形交叉。向西跨三江河进入正安县,经杨兴、碧峰,桐梓县的芭蕉、水坝塘、羊蹬、木瓜、松坎、三元坝、夜郎,习水县的仙源、温水,终点接江津(渝黔界)经习水至古蔺(黔川界)高速公路的一碗水枢纽。
北走廊方案路线全长128.253 km,桥梁29 805 m/103座,其中特大桥4 725 m/7座,大桥23 730 m/80座;隧道35 122 m/33座,其中特长隧道15 151 m/3座,长隧道10 600 m/6座,桥隧比约为50.6%。设9处互通,其中2处枢纽,估算投资152.82亿元。此外,因北走廊方案与务正高速错位交叉,与道瓮高速的共线段长约21 km,交通量叠加后达48 000 pcu/d,远期需建6车道方能满足交通量需求,若现阶段考虑共线段扩建为6车道,还需增加投资约6亿元。
(2) 中走廊方案。中走廊方案起于正安县城南的俭平,与务正高速顺接,并与道瓮高速形成枢纽,向西跨芙蓉江,经绥阳县的太白,桐梓县的小水、新站、夜郎,习水县的仙源、温水,终点接江津(渝黔界)经习水至古蔺(黔川界)高速公路的一碗水枢纽。
中走廊方案路线全长107.879 km,桥梁20 922 m/83座,其中特大桥1 225 m/1座,大桥18 095 m/63座;隧道34 259 m/30座,其中特长隧道14 881 m/3座,长隧道11 400 m/7座,桥隧比约为51.2%。设7处互通,其中1处枢纽,估算投资123.25亿元。
(3) 南走廊方案。南走廊方案起于正安县城南的俭平,与务正高速顺接,并与道瓮高速形成枢纽,向西跨芙蓉江,经绥阳县的青杠塘、黄杨、宽阔,桐梓县的楚米、夜郎,习水县的官店、仙源、温水,终点接江津(渝黔界)经习水至古蔺(黔川界)高速公路的一碗水枢纽。
南走廊路线全长136.881 km,桥梁30 028 m/88座,其中特大桥6 450 m/9座,大桥22 553 m/68座;隧道41 548 m/34座,其中特长隧道19 320 m/4座,长隧道11 110 m/7座,桥隧比约为52.3%。设8处互通,其中1处枢纽,估算投资180.53亿元。
(4) 关于北、中、南3个走廊方案的组合研究。由于现有的兰海高速崇溪河至桐梓段路线平纵指标低,路基窄(22.5 m),桥隧等大型构造物多,城镇段房屋密集,基本不具备扩建车道的条件;加之兰海高速是西南地区最重要的出海大通道,车流量大,影响范围广。因此,对于“一横”与兰海高速的衔接宜采用十字衔接,不适于采取共线方式进行错位衔接。即基本不具备采用3走廊的前后段再组合形成新的方案的组合意义。
(5) 3个走廊方案的综合比较。北、中、南3个走廊方案的综合比较见表1。
表1 北、中、南3走廊方案综合比较表
3影响走廊方案选择的因素及其权重分析
本项目是典型的山区高速公路,影响走廊方案选择的因素很多,需要论证方案与路网规划的符合性,对沿线社会、经济的辐射带动程度,对矿产、水源、保护区的影响程度,沿线地形地质条件,工程规模大小、投资高低,并结合地方意见和建议。
北走廊方案与同为“一横”组成路段的务正高速错位衔接,与道瓮高速共线约21 km,路线离省界近。中走廊方案与务正高速连接顺适,兼顾了各向的路网建设里程与运营里程,路网布局上较为均衡。南走廊方案从起点折向西南的楚米,再从楚米折向西北的终点温水,使“一横”通道的绕行距离较长,虽能直连桐梓县城,但桐梓向的运营里程节省有限,达不到总体路网均衡、近捷的效果。
北走廊方案能辐射黔北约14个乡镇,均属于乌蒙山、武陵山区集中连片特困地区,涉及到的大部分乡镇为扶贫攻坚“减贫脱帽”乡镇,北走廊服务区域较广,惠及人口较多;另外,正安县工业园区规划的总投资350亿元的煤电铝一体化项目即将开工建设,而桐梓县全县探明煤炭储量47亿t,其中桐梓北部乡镇就有近20亿t,采用北走廊方案有利于正安工业园与桐梓北部的松坎、木瓜、羊磴等产煤乡镇的经济联动发展;北走廊方案的实施也有利于临近的九道水国家级森林公园等旅游项目的开发。中走廊方案能辐射11个乡镇,虽然兼顾了正安、绥阳、桐梓3县的经济发展需求,但部分乡镇与路线相距较远,需通过较长的连接公路衔接,如和溪、乐俭、小雅、青杠塘,个别乡镇受沿线地形及路线前后高程控制,而不能在此设置互通与之联系,如小水、仙源,所以实际的经济带动作用较弱。南走廊方案覆盖约13个乡镇,可带动宽阔水国家级自然保护区、双河洞国家地质公园的旅游发展,但也存在部分乡镇带动作用较弱的问题。
北、中、南3个走廊方案都存在压覆矿产情况,以煤矿、铅锌矿为主。中走廊方案除了压覆煤矿、铅锌矿等普通矿产外,更重要的是压覆了国家战略矿产资源,此矿产范围呈南北长条形,绵延十几公里,路线难以绕避,而矿产以北又是庞大的山体,如果路线从北面山中穿过,隧道工程巨大,对沿线的经济带动更无从谈起,这也是中走廊方案的重大缺陷,基本不具有实施性。南走廊方案主跨1 200 m悬索桥的设计、施工难度均较大。
项目区域西段位于云贵高原黔北山地北缘与四川盆地的中部低山丘陵南缘的衔接地段,东段位于黔北高原北部的斜坡地带,地形高低差异明显,主要的山峰、河流受构造控制明显,走向往往与构造线方向一致。3个走廊方案大部分路段的岩性以石灰岩、泥灰岩、白云质灰岩、白云岩等碳酸盐岩类为主,局部路段为页岩、泥岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩等碎屑岩类,工程地质条件基本相当。
在3个走廊方案中,中走廊方案工程规模最小,投资最省;南走廊方案工程规模最大,投资最多,北走廊方案居中。
表2 北、中、南3走廊方案工程比较表
注:若北走廊方案考虑道瓮共线段扩建为6车道,还将增加路网投资约6亿元。
就走廊方案征求地方意见时,桐梓、正安提出北走廊方案服务区域广,有利于扶贫攻坚及旅游业发展,有利于煤电铝一体化重大项目的实施,桐梓、正安均建议首选北走廊方案;而南走廊方案对绥阳辐射面广,因此绥阳建议首选南走廊方案;因中走廊方案在3个县均有涉及,地方政府均把中走廊方案作为备选方案。
根据路线在路网中的位置、功能,综合考虑路线走廊带范围的远期社会、经济发展,城市、工矿企业的现状与规划,铁路、水路、航空、管道的布局,自然资源状况等,确定项目起讫点、主要控制点以及与之相互平行、交叉等项目的衔接关系,从安全、环保、经济、可持续发展理念,运用全寿命周期成本分析方法进行论证,对影响走廊方案选择的因素及其影响程度进行分析,得出综合效益最佳、服务质量最好的设计方案。
项目功能和地位决定了各因素的重要程度,而各因素重要程度也体现了项目功能和地位,各因素对方案的影响程度是不一样的。根据本项目特点,给以上6个影响因素按重要程度分别赋值,满分100分,其中,路网规划15分,对经济辐射带动作用25分,制约程度15分,地形地质条件15分,工程规模及投资20分,地方意见10分。分别为北、中、南3个走廊方案按影响因素打分,分值越高,方案越优。以上各因素的重要程度及对走廊方案的影响程度分析见表3。
表3 影响因素权重分析表
4结论
通过对北、中、南3个走廊方案的定性、定量分析,考虑影响走廊方案选择的各因素及其影响程度,从路网、经济带动、制约程度、地形地质条件、工程规模及投资、地方意见等方面综合得出推荐方案为北走廊方案,本项目的工程可行性研究已通过专家论证,并获得贵州省发改委的批复。