浅析新彭白公路选线

内容摘要：西部地区工程建设条件复杂、生态环境较为脆弱，为了贯彻“安全、和谐、可持续发展”的新理念，便要求路线设计人员在理念上有新的突破，对高等级公路选线各制约因素如地形、地物、生态环境等有充分的认识。高度重视总体设计，进行多方案比选、科学决策。本文通过对新彭白公路项目工程事例为依托，探讨在平原区、丘陵区及中低山区高等级公路的选线设计思路，以便提升设计理念，提高路线设计水平。

关 键 词：新彭白公路；选线设计；方案比选

中图分类号：X734文献标识码： A

路线作为“龙头”专业，在公路勘察设计占有重要的地位。它不仅直接关系到技术经济的合理性，而且会影响到施工的难易程度、日常养护维修成本和行车安全等。因此，高等级公路选线设计，要全面、客观地分析项目所处地形、地质和环境条件及其影响，这对降低工程造价，减少对环境的破坏，保障车辆安全，提高运营舒适性，使其与周围环境能够很好地融合地一起具有重要作用。

1、工程概况

新彭(州)白（水河）公路位于成都平原与盆周西北龙门山地过渡地带的彭州市。随着关口水库（成都第二备用水源地）的建设，原彭白公路将被部分（丹景山至通济段）淹没和中断，急需要修建新彭白公路以解决旅游通道及过境车辆通行问题。项目起于牡丹大道西延线(在建)与彭郫路(在建)相交处，经致和、丽春、隆丰、桂花、磁峰、通济等乡镇，止于通济镇桥楼村，全长39.4631km。路面采用沥青砼路面，桥涵荷载等级：公路—Ⅰ级，按二级公路标准设计，其中，起点（K0+000）～八五四厂（K18+826），长18.14241km，设计速度采用80公里/小时，路基宽18米；八五四厂（K18+826）～通济镇桥楼村（K40+091.57），长21.3207km，设计速度采用60公里/小时，路基宽12米。路线穿越的主要河流有人民渠、土溪河和湔江等；主要公路有彭郫路、温彭路、省道106线、彭灌路、原彭白路等；铁路有青灌铁路。

2、地形、地貌

工程区所在地区属成都平原、龙门山脉山前丘陵区与中低山区，地势西北高、东南低，其中K0～K13段为平原区，地形平坦开阔，高差0～3m；K13～K19为山前浅丘陵区，地形高差一般在30～60m，地表横坡10～30°；K19～止点为山岭区，地形高差100～400m，地表横坡一般在20～60°，地形起伏大，山峦重迭。

3、路线选择的总体考虑

本项目作为彭州市的旅游及过境通道，在总体设计上路线主要从以下几点考虑。

（1）定位

本项目位于成都平原西北边缘的彭州市，区域山清水秀，生态环境优越，重丘及山区已退耕还林，植被覆盖率达到90%以上，水土保持良好；平坝区土地肥沃，农业经济发达，人口分布密集，人均耕地面积较少，岷江及沱江流域属于长江防护林工程重点区域，对本项目建设的节约土地资源、生态环境保护、水土保持等方面提出了更高要求。同时，沿线旅游资源丰富，是重要的旅游干线公路。经本公路可到达有“避暑胜地”、“天然空调”著称的九峰山—银厂沟风景区，有以观赏既雍容华贵又野趣盎然牡丹为主的丹景山风景区。在K24～K28段土溪河两岸竹林茂密，将被规划打造成“竹海通道”。因此，本项目是一条旅游、生态之路！

（2）建设目标

本项目设计速度标准为60 km/h、80km/h，路线技术标准高、工程规模较大。勘察设计时根据路线走向，结合沿线城镇、人群聚居区以及水文、地形等自然条件，精心选线，合理运用技术指标，作到平坝区、丘陵及山区指标均衡，设计速度80km/h与60km/h自然、顺适过渡。将公路与自然环境融为一体，建设成一条高速舒适、行游宜人的公路，让人产生一种“车在林中行、人在画中游”的意境。

（3）设计理念

以“功能为主线、安全为核心，以人为本，合理采用工程技术标准，灵活运用技术指标，协调处理环保、经济、美观的关系，确保公路建设的可持续发展”。

（4）设计原则

①路线方案满足关口水库规划和建设，路线方案布设满足关口水库设计水位，与周围环境、地形协调，最大限度地减少对自然景观的破坏，保护生态环境。

②合理利用现有机耕道路，尽量少占农田，保护现有农田水利设施。

③处理好路线与沿线交叉道路的关系，为当地人民的生产生活、为建设社会主义新农村服务，保证道路使用功能。

④合理采用技术标准，降低工程规模。

（5）起点至八五四厂段近期实施方案及远期的设计预留方案

根据交通量预测成果，在进行通行能力验算后，本项目起点(K0+000)至八五四厂(K18+826)段，将在建成约十余年后进行拓宽，改建成路基宽24.5m的一级公路。基于该种情况，我们还对该段作了如下考虑。

①路线平、纵指标上按一级公路设计。路线与温彭路等交通量大的公路交叉处其指标按互通指标进行设计，近期由于交通量及资金筹措问题，均采取平面交叉，信号控制的管理方式。

②路基和桥涵的设计频率也按一级公路考虑。

③路线下穿青灌铁路时，铁路桥设计按公路远景规划路基24.5m一次建成考虑。

④考虑到桥梁、涵洞今后加宽，桥梁宽度按24.5m宽一次建成，涵洞宽度与现阶段的路基宽度相一致。由于桥梁和路基两者宽度近期不统一，需采取交通工程措施来保证近期运营安全。

4、线位布设特点及不同技术标准之间的衔接过渡情况

（1）路基宽18米，设计速度为80km/h路段

①本项目K0+000～K13+000为平原区，地形平坦开阔，其选线主要控制因素为城镇规划、铁路、人民渠、密集的铁塔、房群及交通量大的温彭路等，同时考虑注意了平原区与浅丘陵区之间的线形指标平缓均匀过渡，平曲线半径控制在一般值的2～3倍（800～1100m之间），超高控制在3%～4%，纵坡控制在3%以内（下穿铁路控制在4%以内）。

布线时充分考虑铁路（轨顶高程613.38m）、人民渠（渠宽28m，渠顶高程618.91m）和县道彭温路（路宽15m，路面高程619.33m）三者之间的关系。由于本项目在下穿铁路之后，需迅速升坡来设桥一跨人民渠，再与彭温路平交,三者的高程相差较大，距离较近（不到1公里），在如此短的距离内需进行多次变坡，路线选择时在满足公路与铁路、公路与公路的交角的前提下，尽可能地拉大三者的距离，以方便纵坡调整，同时尽量减少对彭温路的纵面调整。经过仔细研究分析，最后确定本项目路线与铁路交角720,与人民渠交角840，与彭温路基本垂直相交的路线方案，彭温路纵面调整在平交范围内进行。

②K13+000～K17+900段为浅丘陵区，由于K17+900～19+100段为平原区，K18+826为路线与省道106的交叉点。路线布设主要受地势、彭州垃圾填埋场、铁塔及省道106线控制，其平曲线半径控制在500～800m之间，超高控制在4%～6%，纵坡控制在5%以内，曲线占有率达78%，尽量作到顺应山势，利用地势，使线路融入复杂多变的地貌，贴切地形、融入自然。

（2）路基宽12米，设计速度为60km/h路段

该段除K18+826～19+100段为平原区外，其余均为山地区，地形起伏大，山峦重迭，地表森林覆盖率达90%左右。其选线主要受城镇规划、房群、土溪河、潘江河、湔江、既有道路及莲花洞水库控制。从环保角度、指标的均衡性和连续性考虑，其平曲线半径大多控制在170～600m之间，纵坡绝大部分控制在4%以内；一些困难路段，为减少对环境的破坏和工程总投资，采用了极限小半径；对于特殊困难路段，甚至降低路线指标。

（3）不同技术标准之间的衔接过渡情况

对于路基宽18米，设计速度为80km/h路段，由于路线布线时考虑到了平原区和山前丘陵区的实际情况，路线各指标上基本作到了均衡连续过渡。对于设计速度80km/h和60km/h的衔接，路线在K18+826与省道106线交叉且K18+063～K18+946位于平原区的直线上，纵坡较缓，因此拟在该交叉处设置信号控制的管理方式，并将路基宽度变化在交叉范围内进行。这样前后运行速度过渡自然、顺畅。对于路基宽12米的部分限速路段，提前设置速度标志；在磁峰小学附近，还增设禁止鸣笛、前方学校的警告提示标志。由于上述两段限速里程不长（第一段K23+280～K24+160仅880 m，第二段K35+640～K35+920仅280m），对全线的通行能力、服务水平影响较小，前后运行速度协调性较好。

5、部分路段车辆运行速度模拟检验

本项目等级为二级公路，参照《公路项目安全性评价指南》（JTG/T B05—2004）进行安全性评价，依照项目特点，分别选取本项目两种设计速度困难路段进行运行速度计算。

（1）K14+761～K18+220段

该段设计速度为80km/h，路线穿越浅丘陵路段，地形起伏较大，为顺应山势，平面多弯道，纵面上线连续爬坡后再下坡，进行小客车、大货车正反方向运行速度计算并评价。全段小客车运行速度基本保持在80～95km/h，大货车运行速度基本保持在50～65km/h，全段运行速度协调性较好，大部相邻路段运行速度差小于10km/h，少数路段的运行速度差小于15km/h。路线平纵面线形连续，指标基本均衡。

（2）K25+482.95～K29+300段

该段设计速度为60km/h，路线穿越山岭区路段，地形起伏较大，路线顺山沿水，蜿蜒而行，连续升坡，于K28+648～K28+896设桃园隧道横穿山脊。全段正向，小客车运行速度基本保持在55～70km/h，大货车运行速度基本保持在40～55km/h，正向运行速度协调性较好，大部分相邻路段运行速度差小于10km/h，少数路段的运行速度差小于15km/h。路线平纵面线形连续，指标基本均衡。全段反向，小客车运行速度基本保持在65～80km/h，大货车运行速度基本保持在45～55km/h，反向运行速度协调性较好，大部分相邻路段运行速度差小于10km/h，少数路段的运行速度差小于15km/h。路线平纵面线形连续，指标基本均衡。但由于反向为连续下坡，小客车运行速度达到80km/h,不利于行车安全，故须采用限速措施，以保证行车安全。

6、路线方案比选

本项目在路线方案选择过程中，根据项目特点，拟定了四个方案进行比选论证，限于篇幅原因，仅将其中的C、D两个方案进行阐述。

（1）C方案

由于推荐线在该处（降低指标路段）采用了R=60m的平曲线指标，该指标仅满足设计速度为40Km/h的二级公路的低限。因此作了平曲线满足于设计速度为60Km/h的二级公路指标的C线方案。(见图—1)

图—1

C线线形较K线好，拆迁房屋较对应K线少；但C线地质条件较差，线路大部分在崩塌体之上展线，局部位于基岩地段的基岩边坡陡峻，边坡开挖方量大，特殊路基处理及高边坡处理工程量巨大，边坡稳定性及安全性较低。同时，征地较对应K线多，工程造价较K线多1192.074万元。

该路段在进行路线方案研究时，曾考虑采用隧道方式穿越宽石板，隧道长约420m，缩短里程460m，该方案虽对环境影响较小，但经我们现场仔细踏勘，发现隧道围岩类别不是太好，出口地质条件较差，进、出口均存在一定程度的偏压，工程规模将特别巨大，工程风险大、运营费用高、消防救灾隐患大等一系列因素，因此暂未将其作为比较方案予以考虑。

总体来说，路线若在土溪河左岸布设，受锅圈岩控制，工程规模大且环境破坏十分严重；若在右岸采取以隧道方式穿越宽石板的路线方案，虽对环境影响较小，但工程规模将特别巨大；综合比较，推荐线采取在该段降低技术指标的方式，按设计速度40km/h予以考虑，视距台开挖仅3.8m(含碎落台)，工程规模极小，对当地环境影响也最轻。

综上所述，K线在该段适当合理的降低设计指标，灵活运用设计标准，通过交通安全工程措施，有效提醒驾驶员，并且明显地降低工程造价及后期运营成本，提高了工程安全性，切实地保护了沿线生态环境，因此K线方案宜作推荐方案。

（2）D方案

因推荐的K线方案在莲花洞水库附近设有桃园短隧道一座(K28+648～K28+896)，而工可阶段的推荐方案均无隧道，在该段采用的是深路堑方案，基于该情况，方案研究时也作了工可的深路堑方案，即D线方案。(见图—2)

图—2

D线方案较对应K线无隧道，减少了后期营运、管理费用；但D线方案也有些缺点：①路线线位走高，下伏基岩为顺层，路线开挖边坡易造成边坡失稳，形成顺层滑坡，工程安全性低；②穿过移动基站两座，搬迁费用高；③由于莲花洞水库夏季是当地的休闲之处，深路堑方案严重破坏了当地的自然景观，这与本路的定位不太相符，同时，大量的弃方处理也十分困难；④工程造价较对应K线高195.83万元，征地也较对应K线多。

综上所述，虽然K线增加了隧道，但是K线基本沿坡脚展线，挖方地段少，通过较小的工程措施便可避开顺层滑坡的影响，K线提高了工程安全性，将“安全”放在工程的第一要位，且总的工程投资较D线低，因此K线方案宜作推荐方案。

7、路线布设时与沿线环境及景观的协调情况

由于本项目地处成都平原与龙门山脉交接地带，南部是一马平川、沃野千里的成都平原，北部是群山争拱、积雪堆银的龙门山地。根据此特点，路线纵面上将平原区的路基填筑高度控制在1.2m左右，略高于周围地形，使得司乘人员在两侧是田野风光的公路上，拥有最大的远眺机会，可以充分领略沿线自然、优美的自然景观。又避免了近年来平原区高速公路宛如一条土堆的“长城”，在自然地形中显著突出，阻隔着人们的视线，破坏了自然地形地物，影响自然景观。

在中低山区路线布设时，充分考虑利用既有公路，不过多地对山体进行开挖，以减少对自然生态环境的破坏和避免引发新的地质病害。在K24～K28之间土溪河两岸竹林茂密，景色秀美。为方便游人欣赏优美风景并提供车辆临时停放，考虑在K24+845右侧、K27+280右侧设置观景台，以方便游人欣赏风景并提供车辆临时停放。合理设置观景台，将人类的活动范围集中有效的控制在一个合理的区域内，不仅保证了行车安全，也大大减少人为活动对自然环境的影响范围。

8、结语

本文对新彭白公路选线的研究，其根本在寻求解决公路建设与环境保护的关系，使道路工程与环境相协调。根据项目特点，为减少公路建设对环境的破坏和工程投资，选线时对个别困难路段或环境敏感点采取适当降低设计速度的方式；对逐渐形成的旅游景点，甚至采取了以隧道通过的方式来对周围环境进行保护，使公路建设与环境相和谐。限于笔者水平所限，文中不足之处恳请各位专家及同行批评指正。