王建平

（河北兴冀人才资源开发有限公司，石家庄 050000）

1 引言

平原区高速公路设计受到城镇分布、居民生活、农耕用地、工业布局等生产生活要素，河流、水网等自然要素，以及公路、铁路、高压电线及运输管道等基础设施要素的综合影响，需统筹考虑拟建项目的功能定位和路线性质，合理设计方案[1-3]。为有效降低高速公路对途经地区经济、生活、环境的干扰， 应做好路线方案比选与优化以实现方案的科学合理、经济可行[4，5]。本文依托实际案例，以“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”为原则，总体分析影响因素，加强资源节约和环境保护，合理选用技术指标，对高速公路跨越蓄滞洪区段的路线方案进行比选优化， 为实现绿色公路设计进行探索。

2 项目概况

荣乌高速新线京台高速至京港澳高速段作为联系津冀的新增高速通道，是雄安新区“四纵三横”高速网规划中“横一线”的主要组成部分，将替代原荣乌高速穿越雄安新区段的作用。 该路线有助于促进新区发展，分担荣乌高速“津保段”交通流量，提高津保通道的运输能力。

项目位于河北省北部，路线呈东西走向，途经廊坊市永清县、霸州市、固安县，保定市高碑店市、白沟新城、定兴县，全长72.814 km，2019 年开工，2021 年建成。

路线为双向八车道，设计速度120 km/h，整体式路基宽42 m，特大桥、大桥、中桥分别设9 座、11 座、11 座；小桥涵洞、互通式立交（含枢纽5 座）、分离式立交分别有16 道、11 座、10座；设有42 道通道、7 座天桥、3 处服务区；停车区、养护中心、监控通信分中心各有1 处。 路线需跨越蓄滞洪区及清北分洪区，面临工程质量、防洪要求、项目投资等多方面考量，应基于实际情况设计多套方案进行比选优化。

3 路线设计原则

1）该项目为荣乌高速落实雄安新区高速网规划的必要改线，需考虑拟建路线与区域公路网络的关联，发挥骨干线路的沟通连接作用，体现区域带动效益和投资价值。

2）以途经区域的地形变化、周边环境、地质条件为关键要素，选取合适控制点进行特征分析，以点成线，以线带面，对不同控制点导致的方案差异进行对比论证。

3）尽量减少对交通设施、防汛区域、基础设施、农业用地、建筑用地等方面的不利影响，对于无法避免的情况，应做好沟通协调、方案磋商和综合论证。

4）基于工可路线初始思路，研究途径区域的自然、经济、社会条件，针对局部特殊情况，探索减少干扰因素或创造更优价值的替代策略，对比寻求最佳方案。

5）综合分析周边高速网交通流转换规律、国省道交通需求以及地方规划、旅游规划发展需要，协调互通式立交布局，为沿线交通转换提供便利。

6）路基高度要确保规范、防洪、净空等要求，条件具备时可适度降低路基高度、采取低路堤方案。 对于主线上跨或被交路上跨情形，要考虑成本投入、占地面积以及对地方交通的干扰程度等，若两种方案总体评价相近，被交路上跨为更佳方案。

4 路线比选理念

1）标准选线：平原区高速设计应根据上一阶段的技术标准合理选择线形指标，绕避医院、学校、景区等特殊地点或居民集中、建筑密集区域，难以绕避的，应做好环境保护和安全防护。 绕避障碍优先设计大半径平曲线以实现顺畅平直；对于高压走廊、村庄密集等复杂路段，曲线交点应正对主要障碍物，使障碍物位于曲线内侧并采用较小偏角；对于曲线半径不大、视距受限的情况，应错开曲线交点和障碍物以满足视距要求。实际中要根据规范研究平、纵面指标，灵活运用设计技巧，在确保安全、满足功能的基础上，尽量减少工程规模和工程造价。

2）地形选线：加强对桥涵、交叉、通道等构造物的分析，对于有利地形要合理利用，降低路基高度，减少取土数量，取土坑尽可能选在非基本农田上，如必须在公路两侧取土，应做好复垦改造设计。 路线布设尽量少占耕地，避免切割大块良田。

3）地质选线：平原区地形条件比较简单，不良地质及特殊岩土分别以地震液化、软土及软弱土为主，对路线影响较小。

4）安全选线：项目区属于暖温带季风型大陆性半湿润半干旱气候，春旱少雨，夏湿多雨，秋凉干燥，冬寒少雪。 夏季多发暴雨，对高速建设运营构成隐患，设计中应充分考虑安全因素。

5）造价选线：根据以往经验分析主要经济指标，计算得到路基、桥梁等造价指标临界值作为参考。 对于桥梁、路基等方案比选，应在确保安全、符合标准的基础上，优先选择工程造价更低的方案。

5 方案比选实例

以张六庄至终点段路线方案比选为实例， 路段主要制约因素为雄安新区、白沟新城、兰沟洼蓄滞洪区、分洪口门、白沟河、南拒马河、京石高铁、500 kV 高压线等。 按照“减少对新区影响和尽量降低工程规模、投资”的原则，提出A、E、E1 三个局部方案进行比选，如图1 所示。

图1 方案A、E、E1 路线方案示意图

结合地形、防洪等要求分析制约因素：兰沟洼蓄滞洪区位于白沟河至南拒马河段之间， 荣乌高速新线在蓄滞洪区下穿京石高铁，通过对水流流向、流速、冲刷分析、百年水位计算以及防汛抢险、安全建设、水上救生等研究论证，需采用桥梁跨越蓄滞洪区， 但在下穿京石高铁处路基设计高程高于百年水位线，因此，下穿京石高铁处采用U 形槽通过。 该段位于雄安新区北侧，按照“近而不进”的原则，考虑新区长远发展，减少土地分割，提高土地利用率。

方案A 在新区北侧向西布线，经东黄垡南、南大街南，于田宜屯北上跨白沟河进入兰沟洼蓄滞洪区，后经尹黄营北、张伯庄南到达曹村北下穿京石高铁，于西晓村南上跨南拒马河，终于柳卓乡东侧与京港澳高速交叉，路线全长34.75 km。 方案E 自保定市高碑店市张六庄村西，经东黄垡南、丰盛庄村东向西南布线，与高桥村西上跨白沟河进入兰沟洼蓄滞洪区，向西于后辛庄村南上跨南拒马河，后伸入雄安新区约2 km，继而转向西北，于南辛庄村北下穿京石高铁后，在西江村北与京港澳高速交叉，终于柳卓乡东侧与方案A 闭合，路线全长35.55 km。方案E1 自保定市高碑店市张六庄村西， 在新区北侧向西布线，经东黄垡南、南大街南，于田宜屯北上跨白沟河进入兰沟洼蓄滞洪区，然后转向西南，穿过大王庄和刘兰沟村，经南辛庄村北上跨南拒马河，伸入雄安新区约2 km，继而转向西北，于南辛庄村北下穿京石高铁后， 在西江村北与京港澳高速交叉，终于柳卓乡东侧与方案A 闭合，路线全长35.78 km。

路线线形指标比较： 方案A、E、E1 的平曲线最小半径分别为2.7 km、2.2 km 以及2.5 km， 方案A 总体走向相对顺直，路线里程较短，线形指标较优。

对自然环境影响比较： 方案A、E、E1 均穿越兰沟洼滞洪区，设置特大桥通过；方案A 桥梁规模相对较高，路基段落相对较少，填方路段少，对自然环境影响小，为较优方案。

对雄安新区影响比较：方案A 位于新区北侧，未进入新区范围；方案E、E1 虽整体位于新区北侧，但在南拒马河西侧的局部路段均伸入新区范围，深入路线约3 km，据新区北侧边界约2 km。经沟通，新区管委会要求高速位于新区以北且线位不进入新区，因此，考虑对新区的影响，方案A 较优。

工程规模及投资比较： 方案A、E、E1 建设里程分别为33.952 km、35.55 km、35.78 km， 总造价分别为84.41 亿元、84.02 亿元、85.33 亿元，以工程规模及投资对比，方案E 较优（见表1）。

表1 主要工程数量比较表

经综合比选论证，推荐采用方案A。

6 结语

高速路线比选是减少环境干扰、降低工程造价、优化质量效率、提升运营效益的有效方法，既要做好线形指标的设计，也要兼顾路基、桥梁、互通等立体参数选取。 总体设计时，应把握项目定位及概况，明晰项目内在特点和外部条件，聚焦难点解决问题；局部设计时，可从设计标准、地形、地质、安全、造价等多角度出发，结合制约因素和有利条件，提出多套有价值可行方案；路线比选时，要在满足项目要求的基础上，综合比对不同方案的关键指标，选择工程质量、施工难度、经济效益等总体更佳的路线方案。