樞紐立交方案設計探析——以鳴凰西樞紐立交方案設計為例

李 浩，王 城

（1.東南大學建筑設計研究院有限公司，江蘇 南京 210096；2.江蘇省交通規劃設計院股份有限公司，江蘇 南京 210005）

0 引言

隨著我國以高速公路為主的國家公路網的逐漸形成，高速公路之間的交叉大量出現，樞紐互通式立交成為高速公路不可缺少的組成部分，樞紐立交的修建對合理疏導高速公路交匯處的車流，提高高速公路的運作效率，改善區域交通擁擠狀況起到積極作用。深入研究樞紐式立交的選型和設計，具有重要的現實意義[1]。

1 樞紐立交方案設計要點

樞紐立交形式的選擇不僅影響道路及立交本身的功能，而且與地區的規劃、路網交通功能的發揮、城市及區域經濟的發展以及環境等都有十分密切的關系。樞紐立交形式的選擇應考慮以下要點。

1.1 選型要與定位相結合

樞紐互通式立交的形式與所在位置條件密切相關，不同位置地形、地物及環境條件，適宜修建樞紐通式立交的形式不同。

1.2 相交道路的性質、使用任務和轉彎交通量

樞紐互通式立交形式選擇時應重點研究和全面安排樞紐范圍內車流走向、轉彎交通量及交通組成，主線、被交線的性質、等級以及立交的具體位置在立交定位時應進行過全局性的考慮和規劃。

1.3 相交道路的交通條件、自然條件、社會環境條件和經濟效益以及交通安全

影響樞紐互通式立交選形的交通條件包括設計交通量與通行能力、設計速度和服務水平等；自然條件包括地理狀況、地貌現狀和地質資料等；社會環境條件包括土地規劃、土地利用現狀、現有建筑設施等。

1.4 選型要與環境景觀協調

選型要充分考慮區域規劃、可能提供的用地范圍、文物古跡保護區、周圍建筑物及設施分布現狀等，做到與自然景觀有機結合，體現立交與自然的和諧統一[2]。

2 鳴凰西樞紐方案設計

2.1 概況

常州西繞城高速北接常泰高速，南接宜興接太湖西側的出省通道，是江蘇省南北高速通道的重要組成部分。鳴凰西樞紐位于常州市武進區鳴凰鎮西，是常州西繞城高速通道重要的工點，該道路為寧常高速，路基寬為35.0m，設計速度為120km/h。在寧常高速實施時，已預留了匝道跨越湖濱大道的樁基礎[3]。

2.2 交通量及地形地物

該樞紐互通的轉向交通量在2029年將達61 878pcu/d，且主流向為南京—宜興方向，達31 711pcu/d，約占總轉換流量的60%。

互通范圍內地勢平坦，地面標高約在3.5～5m之間，互通以北有湖濱大道橫穿本項目，互通范圍內有民房分布。互通區內表層為亞粘土，其下為粘土、粉砂、亞砂土等。

2.3 技術指標的采用

2.3.1 設計速度

鳴凰西樞紐南京—宜興方向的匝道設計車速采用80km/h，泰州—太倉方向的匝道設計車速采用60km/h，其余均采用40km/h。

2.3.2 車道寬度

單向單車道匝道寬度8.5m，單向雙車道設計匝道速度為80km/h的寬度為12.5m，設計速度為60km/h匝道的寬度為10.5m，對向分離雙車道匝道寬度15.5m。泰州—太倉方向匝道設計速度為40km/h，但匝道較長，為考慮超車所需，車道寬度采用10.5m。

2.3.3 匝道設計線

單向單車道及單向雙車道匝道以行車道中心線為設計線位置，泰州—太倉方向匝道考慮超車所需，設計線采用右側行車道的中心線。

2.4 具體方案設計

本樞紐考慮適應主流向要求，同時盡可能降低工程規模，根據交通量分布情況，結合地形、地物，考慮如下五個方案。

2.4.1 方案一為苜蓿葉型+半定向匝道（見圖1）。南京—宜興方向采用單向雙車道匝道，設計車速為80km/h，泰州—太倉方向采用考慮超車所需的單向雙車道匝道，設計車速為60km/h，其余均采用單向單車道匝道，設計車速為40km/h，匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式。

圖1 鳴凰西樞紐互通方案一

該方案的優點是滿足主流向要求，且主流向平縱指標較高，適應車輛快速行駛，互通布局相對緊湊，占地小，總體工程規模小，左轉匝道繞行距離相對較短，能夠充分利用已經預留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎。

2.4.2 方案二為苜蓿葉型+半定向匝道（見圖2）。南京—宜興方向采用單向雙車道匝道，設計車速為80km/h，泰州—太倉方向考慮超車所需的單向雙車道匝道，設計車速為60km/h，其余均采用單向單車道匝道，設計車速為40km/h，匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式。

該方案的優點是滿足主流向要求，平縱指標相對較高，適應車輛快速行駛，左轉匝道繞行距離相對較短，營運費用相對較低，能夠充分利用已經預留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎。缺點是占地比方案一要大，工程規模相對較大。

圖2 鳴凰西樞紐互通方案二

2.4.3 方案三為苜蓿葉型+定向匝道（見圖3）。南京～宜興方向采用單向雙車道匝道，設計車速為80km/h，其余均采用單向單車道匝道，設計車速為40km/h，匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式。

該方案的優點是南京—宜興方向運行相對方案一和方案二更為順捷，但內環匝道之間存在交織影響，互通布局欠緊湊，占地大，造價較高，且不能利用已經預留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎，造成既有工程浪費。

圖3 鳴凰西樞紐互通方案三

2.4.4 方案四為基本同方案二（見圖4），不同的是內環匝道直接與寧常高速拼接。

該方案的優點是總體工程規模相對方案二稍小，但寧常高速公路上存在連續出口，易造成行車誤判，對安全運行亦有一定的影響。

圖4 鳴凰西樞紐互通方案四

2.4.5 方案五為苜蓿葉型+半定向匝道（見圖5）。南京—宜興方向采用單向雙車道匝道，設計車速為80km/h，其余均采用單向單車道匝道，設計車速為40km/h，匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式，該方案與方案三的區別是將直連式匝道改為半直連式匝道。

圖5 鳴凰西樞紐互通方案五

2.5 工程規模及比較分析

鳴凰西樞紐各方案主要工程規模如表1所示。

表1 鳴凰西樞紐互通主要工程規模表

由于方案一具有滿足主流向要求，且主流向平縱指標較高，適應車輛快速行駛，互通布局相對緊湊，占地相對較小，左轉匝道繞行距離相對較短，營運費用相對較低，能夠充分利用已經預留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎等優點,故推薦采用方案一。

3 結語

樞紐立交的選形，由于不同的地形、地質、交通等條件，應在深入調查和研究的基礎上，根據相交叉道路的等級、功能、交通量組成及大小，以及地形、地物、地質等情況，合理布設匝道[4]，做好不同位置或不同形式的方案比選，經各指標的綜合評價，選出最優的樞紐立交形式。

本文通過經濟合理性、技術可行性、實施可能性等方面進行充分的分析比較，最后確定了本項目的推薦方案，以確保鳴凰西樞紐具有較高的技術指標和合理的工程造價。

[1]石良清.預測交通量與互通立交布局和設計的相關關系研究[J].交通標準化，2007,（8）：59-61.

[2]向宗舉.大雁山互通立交方案設計探討[J].公路,2007,（9）：93-96.

[3]江蘇省交通規劃設計院有限公司.常州西繞城高速公路工程可行性研究[R].南京：江蘇省交通規劃設計院有限公司，2006.

[4]張鵬.常見互通立交形式的分析與比較[J].橋梁隧道，2007，（4）：104-105.