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大三亚经济圈环岛高速公路扩容方案研究

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周庚金生斌中国公路工程咨询集团有限公司中咨华科交通建设技术有限公司

摘要:随着我国沿海和中部地区经济高速发展,公路客货运输量也在迅速增长,既有高速公路扩容已十分必要和迫切。但高速公路造价高昂,其扩容改造往往牵一发而动全身,制约扩容方案的影响因素往往也非常复杂。高速公路扩容一般优先选择原路拓宽,对新建复线方案应慎重选择。针对海南环岛高速公路大三亚路段,从多方面对其扩容方案进行论证,对类似项目有一定的借鉴意义。

关键词:高速公路;交通量;扩容改造;原路拓宽;新建复线;大三亚;

风从海上来,潮起海之南。海南因改革开放而生,也因改革开放而兴。2018年7月,《交通运输部贯彻落实〈中共中央国务院关于支持海南全面深化改革开放的指导意见〉实施方案》提出,支持海南构建以“海澄文”一体化经济圈、“大三亚”旅游经济圈为重点的骨架公路网络。2020年6月,《海南自由贸易港建设总体方案》明确要求高质量、高标准建设海南自由贸易港。2020年9月,《海南现代综合交通运输体系规划》颁布,要求按照适度超前、互联互通的原则,建设现代化综合交通运输体系,提升突发事件交通应急救援能力。

“大三亚”旅游经济圈包括琼南地区的三亚市、陵水县、保亭县、乐东县。4个县市依山傍海,碧水白沙、森林茂密、阳光充沛,是海南省旅游资源最优质也最密集的区域。2020年,大三亚旅游经济圈GDP约占全省21%,是海南省社会经济发展核心区域之一。三亚已逐步成长为“海上丝绸之路”具有国际影响力和竞争力的重要节点城市。

海南G98环岛高速公路基本沿海岸布设。随着全省社会经济快速发展,沿海区域城市化进展迅猛,原本布设在城市外围的高速公路,部分路段已成为穿城公路,此现象在琼南地区尤其是三亚市更为明显。三亚市背山面海,土地资源珍贵,由于高速公路的分割效应,人员、产业和城市中心均聚集在高速公路以南至海岸之间的狭长区域,城市空间无法拓展,交通拥堵问题难以解决,而高速公路以北区域增长乏力。到了旅游旺季,现状环岛高速公路军民交通混行、客货交通混行、通勤旅游交通混行、长途和中短途交通混行,经常造成长距离拥堵,已无法支撑国家自由贸易港建设规划和海南省“大三亚”旅游经济圈一体化发展规划。G98环岛高速公路是大三亚旅游经济圈的主要公路运输通道,其扩容建设对于加快完善海南岛综合交通运输体系,尽快形成覆盖全域、连通世界的交通运输网络,高标准、高质量推进海南自由贸易港建设等具有重要意义。

1通道交通量预测及建设时机研究

既有G98环岛高速公路全线采用双向四车道标准,设计速度为100km/h,三亚段于2012年1月18日建成通车。2019年平均日交通量陵水段为27133pcu/d(31km),三亚段为46802pcu/d(94km),乐东段为12279pcu/d(18km),3个路段加权平均交通量为38462pcu/d,交通容量趋于饱和状态,道路通行能力和服务水平明显降低。区域高速公路东西通道交通量预测时,主要依据既有高速公路及其他相关国省道、城市道路历史交通量资料,结合三亚港、南山港、洋浦港、环岛高铁、凤凰机场、规划红塘湾新机场等综合交通运输体系,以及相关规划、旅游客流量综合分析预测,结果如表1所示。

根据《公路路线设计规范》(JTGD20-2017),高速公路应满足三级服务水平,饱和度V/C在0.55~0.75之间。当V/C为0.75时,双向四车道高速公

表1大三亚地区高速公路东西通道交通量预测


路段


预测年交通量/(pcu/d)

2026年

2030年

2035年

2040年

2046年

陵水

37434

42036

47560

51997

54951


三亚

海棠区~吉阳区

84625

89233

96372

101190

106938


天涯区~崖州区

56589

59671

64445

67667

71511

乐东

22823

31409

38214

42607

46392

路断面交通量约为34000pcu/d。一般来说,当双向四车道高速公路断面交通量超过24000pcu/d、达到34000pcu/d前应进行扩容,以保证通行能力和服务水平。

三亚段、陵水段2026年断面交通量均超过34000pcu/d,乐东段虽然2026年不足24000pcu/d,但2030年断面交通量约为31409pcu/d,即将达到高速公路三级服务水平的极限值。从大三亚地区基础设施互通互联、适度超前的规划建设要求看,乐东段应与陵水段、三亚段同期扩容建设。

2扩容方案研究

高速公路扩容方式分两种,一种是原路拓宽扩容,一种是新建复线扩容。现有高速公路一般都占据了通道内较理想的线位,周边路网及配套设施已基本形成,采用原路拓宽方案一般具有占地资源少、投资规模小、通行能力大等特点。在建设条件许可的情况下,一般优先选择原路拓宽方案。大三亚地区环岛高速公路扩容方案的确定,首先应研究其原路拓宽条件。

2.1原路拓宽扩容条件分析

为充分研究原路拓宽条件,将G98高速公路自东向西分为万宁~陵水段、陵水~三亚海棠段、三亚市区段(海棠区~崖州区)、三亚崖州~乐东段共4个段落进行分析,见图1。


图1G98高速公路原路拓宽路段分析示意

(1)万宁~陵水段。

万宁~陵水段(后安枢纽~红角岭互通)沿海岸布设,伴行东环高铁,连续穿越大茂镇、万宁市区、长丰镇、礼纪镇,约45km范围内共设置互通9座,并设牛岭隧道270m/1座。两侧城市化程度高,紧邻学校、医院、高铁车站等公共设施,建筑物密集,拓宽空间明显受限,施工保通及实施难度非常大。特别是牛岭隧道路段,紧邻分界洲景区和牛岭互通,前后均为高陡边坡,采用原路扩建方案将增加隧道长度并需改造互通,既有G98高速公路在该路段只能采用双向两车道通行,会造成交通严重拥堵,影响沿线景区正常运营,见图2。因此该路段原路拓宽可行性较小,应采用新建复线扩容方案。

图2牛岭隧道扩容条件分析示意

(2)陵水~三亚海棠段。

G98高速公路陵水~三亚海棠段(红角岭互通~迎宾互通)穿越陵水县城、英州镇、藤桥镇,伴行东环高铁,约62km范围内共设置互通10座,并设大茅隧道1162m/1座,见图3。

图3陵水~三亚海棠段扩容条件分析示意

文罗互通~英州互通段约15km具备拓宽条件。该段东侧的红角岭互通~文罗互通段约16km、西侧的英州互通~迎宾互通段约30km,城市化程度高,建筑物密集,拓宽条件受限严重。其中土福湾互通~迎宾互通2019年断面交通量达62895pcu/d,而既有公路主要拥堵点大茅隧道扩建期间,旧路保通方案无法满足该路段日常通行需求,对陵水和三亚市旅游经济产生的不利影响较大。

(3)三亚市区段(海棠区~崖州区)。

G98高速公路三亚市区段(迎宾互通~崖城互通)自东向西横穿三亚城区,与东环高铁交叉两次,约50km范围内共设置互通10座,并设隧道3485m/4座(分别为迎宾隧道1170m、荔枝沟隧道995m、凤凰隧道665m,酸梅隧道655m),见图4。

图4三亚市区段(海棠区-崖州区)扩容条件分析示意

G98高速公路是三亚市区对外出行的唯一横向大通道。根据观测资料,该路段2019年断面交通量达59674pcu/d,如进行原路拓宽扩建,需全部改造既有互通和隧道。预计3年施工期内,现有交通的通行基本无法保障,将严重损害三亚市旅游产业的正常发展,社会影响极差,因此该路段无法采用原路拓宽扩建方案。

(4)三亚崖州~乐东段。

G98高速公路三亚崖州~乐东段(崖城互通~黄流互通)沿海岸布设,伴行西环高铁,穿越九所镇,约53km范围内共设置互通6座,并设青岭隧道1150m/1座,见图5。

图5三亚崖州-乐东段扩容条件分析示意

海南岛东海岸社会经济发展速度显著大于西海岸,G98高速公路自三亚崖城互通向西,交通量明显降低。根据观测资料,2019年崖城互通平均日交通量为32737辆/d,九所互通为12279辆/d,施工期间旧路保通基本能应对既有交通量。九所镇为乐东沿海的中心镇区,但高速公路两侧城市化水平尚较低,互通、隧道等构造物相对较少,因此,该路段基本具备原路拓宽扩建的实施条件。

(5)原路拓宽扩容研究结论。

通过上述路段现状分析可知,大三亚地区环岛高速公路陵水文罗互通~英州互通段(15km)、三亚崖州~乐东段(53km)具备原路拓宽条件,如表2所示。其余路段原路拓宽代价极大,宜采用新建复线的扩容方案。

表2各路段扩容方案一览

路段

长度/km

扩容方案

万宁~陵水段

45

不具备原路拓宽条件,采用新建复线方案。


陵水~三亚海棠段

62

仅中间15km路段具备拓宽条件,为避免路线绕行,全段采用新建复线方案。


三亚市区段
(海棠区~崖州区)

50

不具备原路拓宽条件,采用新建复线方案。


三亚崖州~乐东段

53

具备原路拓宽条件,与新建方案同深度比选。

2.2新建复线扩容方案布设

为优化城市空间布局和资源配置,加快推进“大三亚”地区山海联动、融合发展,彻底解决高速公路穿越城区带来的一系列问题,在尽量贴近北部山区的廊道内,提出琼南沿海全线新建的扩容路线方案,见图6。主线起点在万宁城区北侧与原环岛高速公路分离,向西经大茂镇、长丰镇、东和农场、南桥镇、陵水隆广镇、南田农场、保亭三道镇、南林乡、三亚半岭水库、福万水库、高峰乡、立才农场、崖州区、乐东双联农场、黄流镇,终点在龙沐湾接回环岛高速公路,向西接环岛西线高速公路扩容线位。新旧高速公路的交通转换通过新建连接线、利用既有道路解决。新建方案全长约200km,对应旧路约210km。

图6新建复线扩容路线示意

3扩容方案论证

一般来讲,既有高速公路扩容原则上首选原路拓宽扩容,应慎重选择新建复线方案。大三亚地区乃至我国经济发展迅速的城市周边,高速公路扩容方式选择往往决定了今后几十年的地区发展格局,必须在可持续发展理念下,从多方面进行比选论证。

3.1社会影响(1)对沿线城市建设的影响。

G98环岛高速公路基本位于海南沿海平原区,近年来随着海南经济社会快速发展,陵水、保亭、三亚、乐东等城市规模不断扩大,沿线城市群已经形成,互通立交众多,城市化严重,原路拓宽扩容条件严重受限,高速公路穿越城区带来的一系列噪音污染、空气污染、客货混行、城市分割等不利影响也日益凸显。新建复线扩容方案,线位处于城市边缘山区,将过境交通引出城区,符合国家高速公路功能定位,符合海南“全省一盘棋、全岛同城化”的“十四五”规划建设要求。

(2)对沿线国土空间规划、产业布局的影响。

“大三亚”旅游经济圈2030年GDP将达全省35%,是海南省经济社会发展的核心区域之一。既有G98环岛高速公路横向串联“大三亚”4个县市,是琼南沿海城市发展的主轴线,高速公路以南至海岸之间区域的城市化建设、旅游业发展、路网密度、人口密度均处于较高水平,高速公路以北区域受制于缺乏高等级公路的辐射带动,发展程度相对滞后。新建复线扩容方案,串联“大三亚”北部待发展区域,可优化国土空间开发和产业布局,形成新的城市分布格局,释放更大的经济发展潜力,适应海南自由贸易港建设要求。

(3)对国防战备的影响。

三亚是中国南海部队保障基地,是我国维护主权、建设海洋大国的堡垒,陵水、三亚、乐东均分布有重要港口和机场。目前琼南沿海区域仅有一条横向的G98环岛高速公路,对国防战备能力有较大制约。本项目新建琼南沿海第二条横线高速通道,对增强部队机动性、推动国家重大战略服务区建设有十分重要的战略价值和现实意义。

因此,从城市建设、国土空间开发、国防战备等社会因素考虑,本项目宜采用新建复线的扩容方案。

3.2通行能力及交通量的适应性

根据《公路通行能力手册》(2017年),高速公路采用原路拓宽施工时,施工区维持通车路段的服务水平不应低于4级,每条车道设计通行能力不大于1620pcu/h。

本项目计划2022年开工建设,2025年建成通车。根据交通量预测结果,2025年G98环岛高速公路“大三亚”段年平均日交通量为51698pcu/d。采用原路拓宽方案,施工期间路段平均服务水平为5级,车辆拥堵严重;采用新建复线方案,路段平均服务水平为4级,可保证基本的通行需求,适应交通量需求。全线宜采用新建复线扩容方案。

3.3施工期间保通

G98环岛高速公路是连接琼南地区陵水、三亚、乐东的唯一横向公路主通道,原路拓宽施工无法采用“路网分流”的保通方案,主线只能采用封闭硬路肩、双向四车道通行的保通方案,互通立交只能采用部分封闭、部分运行的保通方案。拓宽方案既严重降低了既有高速的服务水平,又会对周边路网产生过大的交通压力,同时也会给工程建设增加难度和安全风险。全线宜采用新建复线的扩容方案。

3.4征地拆迁难度

既有G98环岛高速公路陵水段起点设牛岭隧道下穿分界洲岛景区,隧道口设置牛岭互通衔接景区,西侧紧邻东环高铁,东侧紧邻香水湾别墅区,无原路拓宽实施条件,因此,陵水段起点需采用新建复线的扩容方案。陵水段、三亚段长约114km,沿途穿越陵水县城、英州镇、藤桥镇,三亚海棠湾、吉阳区、天涯区、崖州区,两侧建筑物密集,原路拓宽实施难度极大;乐东段约29km位于城市规划区,虽具备原路拓宽征地拆迁条件,但基于可持续发展的扩容设计理念,为避免高速公路穿越城区对未来乐东沿海区域城市建设的不利影响,建议全线采用新建复线扩容方案。

3.5工程方案及投资

既有G98环岛高速公路陵水段、三亚段2025年交通量分别达42645pcu/d、62082pcu/d,且路线穿越城区,征地拆迁实施难度极大,已不具备原路拓宽条件。本文针对乐东段进行了原路拓宽和新建复线扩容方案的定量比较。乐东段原路拓宽扩容方案路线长度58km(含从新线分离的连接段),新建复线扩容方案路线长度48km,原路拓宽扩容方案较新建复线扩容方案里程增加10km,征地增加102.93ha,拆迁增加5425m2,工程投资增加3.8亿元。为节约投资,缩短路线里程,建议全线采用新建复线扩容方案。

4结语

综上所述,从优化“大三亚”区域城市布局、增强国防战备能力、缓解施工期旧路交通拥堵、减少工程建设安全风险、节约工程投资角度分析,本项目采用新建复线扩容方案是合适的。

参考文献

[1]JTG/TL11—2014高速公路改扩建设计细则[S].

[2]冷雪.基于交通仿真的高速公路主通道扩容方式研究[J].公路,2016,61(4):156-161.