湖南高速公路规划设计初探

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简介： 通过《区域规划》课的学习，从我省高速公路与高速公路规划网的关系出发，调查我省高速公路的建设与《高速公路规划网》的协调程度，对现有高速公路在规划设计的现状和问题做出调查了解。
关键字：高速公路 高速公路规划网 高速公路规划设计

1、相关研究回顾

　　有关高速公路的文章，王文华（2002）等从环境保护的中心思想对高速公路的规划设计、施工及运营等方面进行了阐述。黄楠（2005）对高速公路建设对社会经济影响做出探讨并给出相关数据资料及分析并借用环境影响评价对高速公路建设的社会经济影响做了初步评价。国家交通部部长张春贤（2005）对我国高速公路网规划的出台做出了相关方面的解释，强调了它的重大意义所在。

2、高速公路规划网的相关介绍

2．1、《规划》出台的重要意义

　　过去十几年，我国高速公路建设确实取得了很大的成绩，在这样一个成绩的基础上，国务院专门批准了一个新的中长期高速公路发展规划，确实有它的特殊意义。从１９８８年上海至嘉定高速公路建成通车至今１７年间，在“国道主干线系统规划”的指导下，中国高速公路总体上实现了持续、快速和有序的发展，到２００４年底，中国高速公路通车里程已超过３．４万公里，继续保持世界第二。

　　高速公路的发展，极大提高了中国公路网的整体技术水平，优化了交通运输结构，对缓解交通运输的“瓶颈”制约发挥了重要作用，有力地促进了中国经济发展和社会进步。

　　当前，中国已进入全面建设小康社会的新时期，并将逐步实现现代化，经济社会发展对中国高速公路发展提出了新的更高要求，从国家发展战略和全局考虑，为保障中国高速公路快速、持续、健康发展，有必要规划一个国家层面的高速公路网。

　　从国家发展战略看，规划建设国家高速公路网有利于加快建设全国统一市场，促进商品和各种要素在全国范围自由流动、充分竞争，对缩小地区差别、增加就业、带动相关产业发展都具有十分重要的作用。这是世界各发达国家经济社会发展的经验总结，是中国全面建设小康社会和实现现代化的迫切需要，也是经济全球化背景下提高国家竞争力的重要条件。

　　从新时期经济社会发展需求看，规划建设国家高速公路网是影响全局的基础性先决条件。本世纪头二十年，中国经济总量要翻两番，这样的发展速度势必带动全社会人员、物资流动总量的升级，新型工业化对运输服务效率和质量也提出了更高的要求，特别是汽车化、城镇化和现代物流的快速发展使得制定国家高速公路网规划更显迫切。

　　从高速公路建设的现实需要看，迫切需要统一全面的总体规划指导布局和投资决策。一方面，中国虽然已有３万多公里的高速公路，但相对于中国广阔的国土、众多的人口和快速增长的交通需求,中国高速公路总量不足，覆盖能力有限，尚未形成网络规模效益。另一方面，由于没有制定全国统一的高速公路网规划，缺乏对各地高速公路建设进行指导和协调的强有力手段，不利于合理利用交通通道资源，不利于搞好跨区域通道的布局和衔接，无法统一命名和编号，特别是标志的混乱和不规范给使用者带来了许多不便。

　　规划建设国家高速公路网还有利于保证土地资源的合理和集约利用，有利于国家环境保护和能源节约；同时，对于加强国防以及应对重大自然灾害和突发事件都具有重大意义。

2．2、《规划》起草的原则、目标、内容

　　规划充分贯彻了以下价值取向和基本原则：第一，服务于国家经济社会发展和全面建设小康社会的需要；第二，服务于维护国家稳定、经济安全的需要；第三，服务于统筹城乡协调发展，支持区域经济合作，促进国土均衡开发的需要；第四，迎接汽车社会的到来，促进国家综合运输网的完善，优化交通运输结构，推进交通运输的现代化；第五，坚持可持续发展；　第六，坚持以人为本，依托科技创新，切实改善运输服务。

　　规划的主要目标是：连接所有目前城镇人口在２０万以上的城市；连接首都与各省会、自治区首府和直辖市；连接各大经济区和相邻省会级城市；完善省会级城市与地市之间、城市群内部的连接；强化长江三角洲、珠江三角洲和环渤海三大经济区之间及与其他经济区之间的联系；保障西部地区、东北老工业基地内部高速网络的合理布局和对外连接；加强对国家主要港口、铁路枢纽、公路枢纽、重点机场、著名旅游区和主要公路口岸的连接。国家高速公路网规划建成后，可以形成“首都连接省会、省会彼此相通、连接主要地市、覆盖重要县市”的高速公路网络。这个网络能够覆盖１０多亿人口，直接服务区域ＧＤＰ占全国总量的８５％以上；实现东部地区平均３０分钟、中部地区平均１小时、西部地区平均２小时抵达高速公路，客货运输的机动性将有显著提升。国家高速公路网是中国公路网中最高层次的骨干通道，主要连接大中城市，包括国家和区域性经济中心、交通枢纽、重要对外贸易口岸；主要承担区域间、省际间以及大中城市间的快速客货运输，保障提供高效、便捷、安全、舒适的服务。规划确定的国家高速公路网采用放射线与纵横网格相结合的布局形态，构成由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的公路交通大通道，包括７条首都放射线、９条南北纵向线和１８条东西横向线，可以简称为“７９１８网”，总规模大约为８万５千公里。７条首都放射线是：北京—上海、北京—台北、北京—港澳、北京—昆明、北京—拉萨、北京—乌鲁木齐、北京—哈尔滨。南北纵线包括沈阳—海口、长春—深圳、重庆—昆明等。东西横线包括青岛—银川、连云港—霍尔果斯、上海—成都、广州—昆明等。此外，规划方案还有：辽中环线、成渝环线、海南环线、珠三角环线、杭州湾环线共５条地区性环线、２段并行线和３０余段联络线。

3、省高速公路建设概况

　　湖南高速公路从零到千公里的历史性跨越，仅用了不到十年的时间。 1994年12月，湖南第一条高速公路——长永公路建成通车。“九五”初期，省委、省政府把加快交通基础设施建设摆在突出位置，从此，我省高速公路建设进入前所未有的发展阶段：1996年12月，长潭高速公路建成通车。1998年7月，长益高速公路通车。1999年12月，益常高速公路通车。2000年12月，潭耒高速公路通车。2001年12月，耒宜高速公路通车。2002年11月，临长高速公路通车，这标志着“京珠”国道主干线湖南段全线贯通。2002年12月，上瑞国道主干线潭邵高速公路通车，湖南高速公路里程突破1000公里，跻身全国前10位。 2003年12月，衡昆国道主干线衡枣高速通车，湖南高速公路里程达到1218公里，排名全国第九。

图1 湖南省高速公路规划图

　　到2007年，湖南省14个市（州）全部有高速公路连接，从长沙到其它市州中心城市均可实现4个小时内到达。

　　到2020年将建成“三纵六横”高速公路主骨架网： “三纵”指：北京－珠海国道主干线湖南段，太原－澳门、临汾－三亚国家重点公路湖南段；“六横”指：上海－瑞丽、衡阳－昆明国道主干线湖南段，厦门－昆明、泉州－毕节国家重点公路湖南段，宁波－樟木国家重点公路岳阳至常德段及常德－永顺支线、国家重点公路吉安－邵阳支线。省交通厅相关负责人介绍：“目前，我省高速公路通车里程已达到1218公里，位列全国第九。到2007年，全省14个市（州）将全部有高速公路连接，由省会长沙到其它市州中心城市将非常快捷，包括吉首、怀化等偏远地区在内都可实现4个小时内到达，省委、省政府提出的‘四小时经济圈’目标将成为现实，湖南交通将全面进入高速时代。”

4、省高速公路规划设计现况调查-----以临长高速为例

4．1、项目概况

　　京珠国道主干线湘境临湘至长沙高速公路是经国务院批准的“两纵两横”国道主干线网北京至珠海公路中的一段,它的建成,对于完善全国公路网,发展社会经济均具有十分重要的意义。从1992年对临长高速公路进行规划开始,到2002年底建成通车,历经10a时间。本项目1995年被列为世界银行贷款项目,经过了世行规定的一系列程序。临长高速公路起于湖北、湖南两省交界处的坦渡河接湖北省京珠南段,终于长沙牛角冲与已建成的长沙至湘潭高速公路相连,主线全长182.79km。计算行车速度120km/h的四车道高速公路标准,路基宽28m。连接线5条,其中岳阳连接线为一级公路,设计行车速度100km/h;临湘、平江、开慧、广福连接线均为二级公路,设计行车速度80km/h。全线设计工程量有:路基土石方24×106m3,防护排水圬工7×105m3,路面49×105m2,特大、大桥3402m/12座,中、小桥2018m/44座,涵洞通道渡槽1723道,互通式立体交叉11座,分离式和人行天桥137处,收费站11处,管理服务设施7处。

　　临长路作为湖南省最早期开始规划的高速公路项目之一,沿线各级政府给予了高度重视,许多专家进行了广泛探讨,世行专家和国外咨询机构给予了及时指导,加上国内外已经建成的高速公路的有益经验,使本项目得以在规划设计阶段站在新的高度,并不断取得突破:1在我省第一次将GPS技术引入到高速公路控制测量工作中。2在我省高速公路测绘中第一次采用航空摄影技术测绘完成1∶2000地形图,影像质量和清绘情况良好,充分保证了选线定线及方案优化的需要。3在我省高速公路设计中第一次大规模采用完全的曲线定线方法,多处使用了卵型曲线、三心卵型曲线等新的设计技术,缩减路线长度明显,线形更加流畅自然,技术经济效益显著。4本项目在临湘山湾段地形条件较为复杂,在我省高速公路中采用了中央分隔带变宽、分离式路基等设计思想。5配合国家科技发展战略,先后自行开发了公路涵洞机辅设计系统、路线交叉设计软件包、公路工程地质系统等并投入到生产之中,是我省第一条真正意义上实现CAD成图100%的高速公路项目……本项目除在勘察设计技术上取得一系列进展外,在总体构思和设计实践中重点强调了人本主义思想,在公众参与、环境保护和交通安全等方面突显高速公路的人文关怀,通过先进的设计理念与具体工程实践相结合,为提高临长高速公路的使用品质奠定了坚实基础,也为今后我国高速公路设计水平的不断提高进行了有益的探索。

4. 2、人本主义思想及其设计实践

　　4．2．1、公众参与的规划方法优化了临长路设计方案所谓规划设计的公众参与,即通过散发资料、召开会议、问卷调查、专题座谈、现场咨询等多种途径向拟建项目沿线居民、企事业单位、社会组织、各行业专家和各级政府及时介绍设计方案,广泛征求意见,使公众有机会参与各项决策进程的规划设计方法。公众参与,首先应充分调动沿线各级政府的建设积极性和参与热情,政府作为公众利益的集中体现者,在强调个人在公众参与中的主体地位时应十分重视组织的力量和作用。本项目从规划开始,认真听取各级政府各部门的意见,使规划方案符合最广大人民群众的根本利益。公众参与真正的主体应该是个体的人,在实际工作中,我们往往容易忽视个体的人的存在,只是把眼光注视在集体和集团身上,但我们认为高速公路的规划设计工作,更应将沿线群众利益落实到实处。临长高速公路的涵洞、通道外业调查,始终坚持设计人员、沿线政府与群众一同调查落实,三方认真签定协议,确保其设置位置满足沿线群众的出行、灌溉需要。临长高速公路的用地拆迁调查,我们将高速公路沿线左右各100m范围内所有居民的房屋情况、家庭情况、收支情况、承包土地位置及其投入产出情况等逐户进行了调查落实,并将图表、照片等资料制作成档案,在高速公路建成通车后,我们还将逐户对拆迁安置情况进行跟踪评估,确保高速公路在带给用路人利益的同时不侵犯沿线群众利益;临长高速公路的环境保护工作,同样严格遵守联合国《二十一世纪议程》确定的公众参与原则,“通过广泛提供资料来便利及鼓励公众的认识和参与”,环保方案的不断优化,最终使得利益的各方都获得了满意的结果。如桃林互通,由于区域地形、地物条件复杂,原拟设于k47+000处,该方案连接线短、工程条件较好,但拆迁量大,互通离桃林中学较近,对环境有一定影响,收到环境评估意见后, 我们多次和沿线群众一道进行勘察、讨论,最终将互通南移到k48+440前后,减少建筑物拆迁近70%,同时降低了对周边环境的影响。

　　4．2．2、保护环境是临长路追求的目标之一。高速公路在建设期、营运期必然会影响周边环境,但不同的路线方案对环境的影响是完全不同的,甚至某些环境破坏因素是完全可以避免的。为此,我们在规划布局阶段,力求保持拟建道路与区域运输网和经济中心间的密切联系,同时尽量避免与现有运输干线和城市规划的矛盾,在规划设计阶段,重点从优化路线方案入手,通过工程、经济、环保等各方面的综合分析,确立最佳的路线方案。在临长高速公路预可行性研究阶段,我们比较了10个路线方案,各方案均从工程、环保、拆迁安置诸方面进行了定性和定量的比较,比较方案总长889km,相当于推荐长度的5.1倍;工程可行性研究阶段为进一步从工程、环保、拆迁安置诸方面优化路线方案,配合详尽的拆迁用地调查资料和环境保护评估资料,我们又补充分析了19个总长1120km的比较方案;进入初步设计阶段后,我们利用1/2000(局部1/1000)地形图又对路线方案进行了反复优化,设计文件计列主线比较方案9条总里程856km,所有路线方案均按初步设计深度开展工作。上述工作的开展,加上环保评估工作的及时跟进,为保证临长高速公路的使用品质奠定了坚实的基础,如临湘市k37～k39段,原初步设计为减少工程投资,路线方案离赵家大屋、土墩里等居民区较近,世界银行较为关心,1997年8月我们对该区段线位进行了反复比较,将路线右移100m左右,虽然工程投资增加了350万元,但优化设计后减少房屋拆迁11栋(仅相当于修改前的一半左右),还大大地减少了对周围居民生产、生活的影响,取得了较好的效果。高速公路在影响环境的同时也在重建环境,而且重建一个更加美好的、适应时代需要的环境,这就要求我们在避免、预防各类环境破坏因素的同时,不断加强自然环境的治理和人文环境的开发。临长路的几何规划充分协调了平、纵、横之间的关系,曲线定线方法的运用,全线形成了通顺流畅的线形,给驾驶员提供了良好的视觉环境;临长路构造物设计力求与环境的协调美,为将临长路变成了真正的“生态工程”,规划设计阶段通过强调公路绿化、注意保护原有绿色植物,同时使用人工栽培办法,在沿线重建了绿色生物环境。全线路基防护和绿化采用了客土栽培、液压喷播、绿化植生带、挂网喷播及岩石边坡的土工格室绿化等新技术。为进一步提高行车的安全和舒适性,减少由公路给周围生态环境带来的不利影响,临长高速公路还计划实施将公路绿化、周边植被恢复、运营期水土保持进行全盘考虑的“生态绿化工程”——在路基原有绿化的基础上两侧各增加30m宽的经济林绿化带。

　　4．2．3、交通安全的研究探讨极大地保障了临长路的使用特性　　在临长高速公路规划设计期间,广大规划设计人员和建设管理人员对交通安全问题进行了多层次、长时间的思考。例如从1993年开始107国道的安全调查和分析;从1997年开始确立了“湖南省京珠国道主干线安全研究”课题;1997年至2000年先后结合高速公路与交通安全等主题进行了为期4a的探讨;2000年在全国首次归纳有关研究成果和安全设计经验出版了《公路设计交通安全手册》等。所有这一切,为提高临长高速公路行车的安全性积累了大量的第一手资料,为改善临长高速公路设计的安全性提供了丰富的手段,高速公路安全设计和安全审核为临长路注入了一些更好的人性关爱内涵,也为我国高速公路设计带来了一套全新的安全设计理念。安全和有效的行车,驾驶员所依据的信息主要来自道路和交通环境,因此安全的道路应该提供一条清晰醒目的行车方向、足够的视距和符合驾驶员普遍期望的设计成果。临长高速公路路线设计,特别强调了线形的连续性及平纵组合对视线的诱导效果,平曲线半径的选择考虑了中央分隔带及路侧护栏对视距的影响、竖曲线半径尽可能考虑采用视觉所需要的最小半径,为提供更安全的行车条件,许多地方进行了严密的分析和反复的研究。比如临长路k19～k23段,路线受鸿鹤岭山系制约,由南北走向变为东西走向,并且需连续跨越京广铁路和107国道,路线从两山夹一峡谷中穿越,附近有临湘水泥厂、千针坪火车站等工业和民用建筑,受地形地物条件制约,开始的设计采用R1(1000m)+800m同向直线+R2(6000m)的方案,线形条件较差且出现了一般最小半径。基于此,我们又先后提出4种路线方案,经反复研究最终选定R1(5000m)+R2(1800m)+R3(3600m)的三心卵形曲线方案,单个平曲线长度达4000m,但纵断面充分结合地形条件与平曲线相配合,线形十分自然流畅。公路各种构造物是供汽车安全行驶的基础设施,它们的构造特征直接影响车辆的行驶安全。在临长高速公路设计过程中,我们结合安全需求对设计方案进行了反复优化。例如,k34前后为保留山湾渡槽这一人文景观,中央分隔带变宽时借鉴分离式路基设计技术,确保了行车道的连续性和一致性;纵断面设计时在缓和曲线路段取消了0.5%以下的纵坡,改良了路面排水条件;路基设计降低了中央分隔带两侧路缘石高度并改进了其几何形状,增加其安全性能;特别是互通出口与被交叉公路联接的T形平面交叉设计更是进行了专题研究,采用了基于安全理念的分流岛型式的平交设计模式。

5、结语

　　湖南高速公路正在健康快速的发展，以人为本的，尊重自然的理念正在融入高速公路的规划设计中，但是通过调查了解到在实际操作过程中仍然存在旧的观念或技术，通过几十年的建设，相信湖南的高速公路会与《规划》所描绘的情形的逐渐融合，让湖南与全国与世界高速同步。

参考文献

1、临长告诉公路设计实践[J]彭立湖南长沙　410011

2、区域经济整合发展研究[J]陈存友华东师范大学城市与区域发展研究所,上海200062

3、高速公路与环境保护的探讨[J] 王文华 :长春工程学院,长春　130012