寧國樞紐互通立交設計

席紅巖

1 概況

寧國互通立交為宣寧高速公路、寧績高速公路、省道S104三條公路相交叉的復合型樞紐互通，并在S104一側設置收費站。宣寧高速與寧績高速交叉樁號為:宣寧高速:ZK44+680.35/寧績高速:YJK44+672.26。

本互通位于寧國市東南方向約6.5 km，為寧國市及附近地區主要出口。寧國互通的建設對完善我省高速公路網及區域路網、促進區域旅游業的發展、寧國市及周邊地區對外交通、交流，都將起到積極的推動作用。

受東津河、華東電網公司河瀝變電站、張村水庫、村鎮、S104等因素的制約，以及兩條高速公路凈空要求、東津河洪水位的影響，互通布設較困難。

S104左側除張村水庫、變電站、村鎮等外，大部分區域為山地，地形復雜、地面高差大，布設互通立交的可能性很小，所以互通立交只能在S104至東津河之間的灘地區域布設。

由于寧國互通立交為復合型互通，兼有樞紐和服務功能，匝道繁多，不包括被交道在內匝道多達13條，如何在滿足匝道間、匝道與主線間、河流洪水位要求等因素前提下，控制平面指標、降低匝道和主線設計高程，以縮短橋長度、減少占地規模、節約造價的目的，是寧國互通立交設計的關鍵。

2 方案介紹

2.1 交通量預測結果

從圖1交通量預測結果可以看出，宣城至杭州、宣城至績溪兩條高速公路交通量最大且相當。

2.2 初步設計方案介紹

初步設計方案見圖2。

初步設計方案采用了3個環形匝道，其中D，F匝道之間未設集散道。

初設方案與地形較協調，平縱面指標均較高，線形較流暢，可以滿足交通量需求。

但初設方案有以下可優化之處:

1)初設方案采用3個環道設計，交織現象較嚴重。

2)杭州至績溪方向的F匝道，為環形匝道，其平曲線半徑僅為60 m，不僅與D匝道存在交織，也不利于兩條高速公路之間的交通量快速轉換。F匝道設計小時交通量DHV=316 pcu/h，交通量較大、匝道長度較長，初步設計階段將F匝道以單車道匝道設計，不妥。

3)出口匝道H匝道，接Z匝道、于D匝道外側接A匝道，占地較大。

4)互通布置較為松散，增加了匝道長度和占地規模。

基于以上考慮，我們提出了將杭州至績溪的環形匝道改為定向匝道方案。

2.3 過程比選方案

中間比選方案見圖3。

本方案將F匝道由環形匝道改為定向匝道，并將H，I匝道向宣城至績溪高速公路收縮。

本方案有如下優點:

1)將F匝道由環道改為定向匝道，減少了交織，為高速公路之間的交通量快速轉換提供了有利條件。

2)由于H，I匝道分別進入和流出收費廣場，車輛行駛速度較低，完全有可能適當降低其平面指標，將H，I匝道收縮，盡量減少占地。

但本方案F匝道兩次跨越東津河，增加了橋梁長度;雖然減少占地面積78.60畝，但整個互通立交節約占地并不十分明顯，互通方案仍有優化可能。

2.4 施工圖設計方案

施工圖設計方案見圖4。

施工圖方案設計時主要基于以下考慮:

1)由于初步設計方案中B匝道與揚績線交叉角度較大、G匝道與Z匝道間距離較富余，因此施工圖設計時，將B匝道向揚績線小樁號方向(寧國方向)適當移動，為整個互通向寧國方向移動以縮小互通規模提供了可能。

2)將F匝道由大回式改為小回式，以避免或者減少跨越東津河長度，減小橋長，并節約占地。

3)流出匝道H匝道接揚績線，可縮短Z匝道橋梁主跨跨徑，并節約占地。

4)在滿足規范要求的前提下，盡量控制平面指標。

經以上優化后，互通占地669.19畝(不含管理區、養護工區、監控中心占地42.5畝)，較用地指標低值750畝少80.81畝;互通占地669.19畝，加管理區、養護工區、監控中心占地42.5畝，較初步設計方案占地944畝減少232.31畝，節省占地效果明顯。

本互通匝道長度9 492.795 m，較初步設計11 606 m減少2 113.21 m。橋梁長度3 961.92 m，較初步設計6 206.5 m 縮短2 244.58 m。

施工圖與初步設計主要工程量對比見表1。

表1 施工圖設計與初步設計主要工程量對比

寧國樞紐互通立交施工圖設計方案結合主線平縱線形進行了優化，縮小了互通規模、減少了占地、縮短了橋長，節約了工程造價，相對初步設計，施工圖方案在功能、規模和造價方面均有顯著優化。

3 設計標準及指標簡介

按照JTJ 020-2006公路路線設計規范中有關互通式立體交叉技術標準的要求，考慮到各匝道功能及交通量，本互通立交技術指標采用如下:

1)設計速度:Z，ZZ 匝道為 80 km/h，F，J匝道為 60 km/h，其余匝道為40 km/h。

2)匝道相應指標與其設計速度相適應，并滿足規范要求。

3)對路基寬度的說明。

a.Z，ZZ 匝道。

考慮到Z，ZZ匝道連接兩條高速公路，其功能相當于主線，且其設計小時交通量達1 633 pcu/h，因此，Z，ZZ匝道按主線分離路基設計。其路基寬度為13.75 m(行車道寬2×3.75 m，左右側硬路肩寬度分別為1.25 m，3.5 m，其中路緣帶各寬0.5 m，兩側土路肩各寬 0.75 m)。

b.F，J匝道。

根據交通量預測結果，F，J匝道設計小時交通量為316 pcu/h，由于F，J匝道較長(不含變速車道長度分別為1 149.20 m和748.06 m)，匝道上超車、車輛拋錨、維修等發生概率較大，因此F，J匝道按兩車道設計，但不設緊急停車路肩。

F，J匝道路基寬度為10.50 m(行車道寬2×3.75 m，兩側硬路肩寬度均為1.0 m，其中路緣帶各寬0.5 m，兩側土路肩各寬0.75 m)。

c.其余單車道匝道路基寬8.5 m(行車道寬3.5 m，左側硬路肩寬1.0 m，其中路緣帶寬0.5 m，右側硬路肩寬2.5 m，其中路緣帶寬0.5 m，兩側土路肩各寬0.75 m)。

4)縱面設計。在進行寧國互通縱面設計時，主要考慮因素為:

a.東津河洪水位。由于互通立交跨越東津河，因此主線及匝道設計高需滿足洪水位要求。東津河5年，50年，100年，300年洪水位分別為:57.51 m，59.74 m，60.17 m，60.69 m。

b.凈空要求。寧國互通規模較大，匝道及主線交叉較多，縱面設計需滿足匝道、主線、被交道凈空要求。本互通立交凈空按5.2 m 控制。

c.在滿足規范要求的前提下，盡量降低縱坡。

5)出入口設計。

Z匝道為雙車道，與揚績線之間采用主線分岔設計。由于Z匝道與揚績線重合段為雙向六車道，分岔后揚績線為雙向四車道，因此分岔前后車道數變化為:3→2+2。

ZZ匝道也為雙車道匝道，與揚績線之間采用主線合并方式設計，其合并前后車道數變化為2+2→3，因此未設輔助車道，其加速車道長度為400.577 m。

F，J匝道均為雙車道，但考慮到匝道交通量較小(DHV=316 pcu/h)，采用雙車道匝道僅供道路維修、拋錨車輛停靠及超車需要，所以均采用單車道出口設計，未設輔助車道。

其余匝道為單車道匝道，出口匝道采用直接式，入口匝道采用平行式。

6)其他。

寧國互通立交根據互通區地形、地物，結合農田灌溉、張村水庫泄洪需要等因素，進行了完善的排水系統設計。為使互通區域內自然、美觀，結合排水及土石方填挖平衡情況，對互通區內進行了坡面修飾。為方便人民群眾生產生活需要，保持道路的暢通，并使互通區域內排灌水系統與周圍環境、排水系統協調、統一，在立交范圍內進行了改路、改溝等線外工程設計。

4 結語

互通立交尤其是樞紐互通立交，匝道較多且相互關系復雜，如何在保證車輛行駛安全性前提下合理安排各匝道間平面、空間關系，以達到減少占地、縮短橋長、減少土方數量及工程投資的目的。在進行互通立交設計時，設計人員應善于思考，勤于動手，不能有“想當然”的思想，在沒有進行匝道平縱設計時，不能想當然地認為互通方案可行或者不可行。在合理把握各項指標的前提下，通過多次調整互通立交平縱面設計，完全可以達到互通方案合理、投資經濟、線形美觀的目的。

[1]邵風蘭.樞紐互通立交設計探討[J］.山西建筑，2010，36(7):254-255.