2018 年 9 月，山东省人民政府以鲁政字〔2018〕199 号印发了《山东省综合交通网中长期规划（2018-2035 年）》，济南至微山高速济南至济宁新机场段是 “九纵五横一环七射多连”高速公路网规划中“连十”的北部延伸段，北接济南绕城高速公路二环线西环段，南接济南至微山高速济宁新机场至枣菏高速段。
2021年7月，山东省人民政府发布《关于印发山东省“十四五”综合交通运输发展规划的通知》（鲁政字〔2021〕127号），要求“加快济南至微山高速公路建设，强化省会与鲁南经济圈交通连接”，将本工程纳入“十四五”期间开工建设的高速类项目之一。
本项目位于京台高速（G2）和济广高速（G35）之间，涉及济南、泰安、济宁三市。本项目的建设，可以有效连接济南绕城高速、青兰高速、董梁高速，进一步优化山东省高速公路网布局，分担京台、济广及济徐高速的交通压力，对发挥路网整体效益，改善区域交通运输条件，构建综合交通运输体系，促进西部经济隆起带及区域经济社会均衡发展等具有重要意义。
本项目包括工程主线和宁阳北连接线，其中推荐主线起自济南市长清区双泉镇学城村南，止于济宁市兖州区新驿镇毛新庄西侧，接济南至微山高速济宁新机场至枣菏高速段，途径济南市长清区、泰安市肥城市、泰安市宁阳县、济宁市兖州区。
宁阳北互通连接线起点位于宁阳县城规划区西北侧周家临邑村，与 G342 日凤线平交，往北经赵刘大伯村，再向西穿本项目主线后（交叉桩号为LK4+601.160=K66+338.099），经柳园村北侧到达侯楼村侧与 X035 县道相接，终点（LK7+070）。
推荐方案主线全长 88.556km，采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度 120km/h，路基宽度 27.0m；宁阳北互通连接线长 7.07km，采用双向四车道一级公路标准建设，设计时速 80km/h。
工程推荐主线工程挖方 661 万 m 3 ，填方 970 万 m 3 ，借方 363.6 万 m 3 ；互通工程挖方 205 万 m 3 ，填方 412 万 m 3 ，借方 135 万 m 3 ；场区工程挖方 14.8 万 m 3 ，填方 49 万 m 3 ，借方 35 万 m 3 。全线设特大桥 1 座、大桥 32 座、中桥 16 座，涵洞 45 道；互通立交 9 处（其中枢纽互通 3 处，一般互通 6 处）、分离立交 23 处；桥通 71 座、通道 175 道、天桥 26 处；服务区 2 处、养护工区 1 处、匝道收费站6 处；监控通信分中心 1 处。宁阳北连接线工程挖方 2.1 万 m 3 ，填方 12.3 万 m 3 ，借方 10.2 万 m 3 ；服务区、收费站等场区工程挖方 14.8 万 m 3 ，填方 49 万 m 3 ，借方 35 万 m 3 。
工程总占地面积 1662.9411hm 2 ，其中工程永久占地面积 713.5131hm 2 ，包括济南市长清区占地 75.7907hm 2 ，肥城市占地 390.9518hm 2 ，宁阳县占地240.0092hm 2 （主线工程占地 164.2185hm 2 ，连接线工程占地 75.7907hm 2 ），兖州区占地 57.7336hm 2 ；工程临时占地 949.428hm 2 。
工程桩号 K13+300~K42+600 段的路线穿越肥城市城区地下饮用水水源地准保护区，穿越长度 29.3km；桩号 K73+800~K77+100 段的路线穿越庞庄集中式地下饮用水水源地准保护区，穿越长度 3.3km；宁阳北连接线穿越宁阳县胡中屯地下饮用水水源地准保护区，穿越长度 1.2km。路线以大汶河特大桥形式（中心桩号 K57+224）跨越大汶河水源涵养生态保护红线区（SD-09-B1-09），跨越长度为 348m。以大汶河特大桥（中心桩号 K57+224）形式跨越宁阳县大汶河省级湿地公园，跨越长度 54m。
对照《产业结构调整指导目录（2019 年本）》（修订），本项目不属于“鼓励类”、“限制类”和“淘汰类”，为允许类建设项目，符合国家产业政策。
项目在工程选线中贯彻了环境选线的理念，充分考虑所经城镇规划、尽量避免占用生态保护红线区和饮用水源地等环境敏感区，尽量减少工程投资。
经过比选后的推荐路线符合城市总体规划，符合《山东省“十四五”综合交通运输发展规划》，属于《山东省综合交捅网中长期发展规划(（2018-2035《山东省综合交通网中长期规划（2018-2035 年）》提出的“九纵五横一环七射多连”中“连十”的北部延伸段，选线尽可能避让了现有村庄和居住区等敏感点，减少了拆迁量及对周围环境的影响。
项目穿越的敏感区主要有：肥城市城区地下饮用水水源地准保护区、庞庄集中式地下饮用水水源地准保护区、胡中屯地下饮用水水源地准保护区；大汶河水源涵养生态保护红线区（SD-09-B1-09）II 类区；宁阳县大汶河省级湿地公园恢复重建区。
经过路线比选及优化，推荐方案无法避让上述敏感区，在采取报告书中提出的生态保护措施后，项目建设对生态敏感区和生态保护红线区的影响总体在可接受范围内。
项目沿线的村庄、学校、地表水及其他敏感区，在采取环境保护措施及风险防范措施后，项目建设和运营对敏感区的影响可降至最低，从环保角度分析，该项目选线合理可行。
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