深圳外環高速公路沙井北互通立交方案研究

陳炯昭

（中交第一公路勘察設計研究院有限公司，廣東 深圳 518049）

深圳外環高速公路沙井北互通立交方案研究

陳炯昭

（中交第一公路勘察設計研究院有限公司，廣東 深圳 518049）

隨著城市的迅速發展，新建高速公路需重點考慮道路與發展地方經濟的關系，路線走向和方案選擇應兼顧城市近期發展和長遠規劃。互通立交作為高速公路的重要組成部分，在設計過程中需考慮盡量減少占地和拆遷。通過對深圳外環高速公路沙井北互通立交的功能、制約因素及方案比選的闡述，分析確定如何在滿足通行能力要求的前提下，選擇合理的互通立交形式，靈活布設匝道，使互通立交與現狀地形地物相協調。

高速公路；互通立交；方案比選

0 引言

深圳外環高速公路位于深圳市北、東部，為深圳市東西向的一條外環快速干線，是深圳市“七橫十三縱”干線路網布局的重要組成部分。同時，深圳外環高速也是廣東省“九縱五橫兩環”高速公路主骨架網中的加密線。

項目起點位于寶安區沙井附近，與在建沿江高速公路相接，終點與鹽壩高速公路相接，路線自西向東與深圳所有縱向高速公路交叉銜接，進而與珠三角高速公路形成聯網。該項目的實施，有利于有效溝通各南北向高速公路主骨架的聯系，充分發揮高速公路網的整體效益，改善區域交通運輸狀況和投資環境，對促進深圳、東莞、惠州等地經濟共同繁榮具有重要意義。

項目總里程約93.2 km，其中深圳段長約75.8 km，由深圳市負責建設，東莞段長約17.4 km，由東莞市負責建設。全線采用雙向6車道高速公路標準建設。外環高速公路起點至坪地段約68 km，設計速度100 km/h，路基寬度為33.5 m；坪地至終點段約25.2 km，設計速度80 km/h，路基寬度32 m。

深圳外環高速公路沙井北互通式立交位于深圳市寶安區沙井街道，項目主線與松福大道交叉。沙井街道、東莞長安鎮等片區的車流可通過該互通進入深圳外環高速公路。

1 主要控制因素

互通立交設計主要控制因素如下。

（1）現有城市道路網

互通立交所處的沙井街道區域路網發達（見圖1）。互通立交周邊的主要道路有松福大道、北環路、帝堂路等。

圖1 區域路網圖

由于松福大道為該片區中的南北主干線，使得節點轉換效用范圍輻射廣泛。深圳區域車輛可以通過四通八達的橫向道路到達松福大道上下外環。現有路網對該互通立交的轉向交通量有重要影響。松福大道為城市Ⅰ級主干路，設計車速60 km/h，雙向6車道，路基寬70 m。

（2）穗莞深城際鐵路

穗莞深城際鐵路位于松福大道中央分隔帶，在互通區該鐵路上跨互通主線及所有匝道，故其高程和橋墩布置對該互通立交的設計有較大影響。

（3）互通立交轉向交通量

沙井北互通式立交遠景年（2040年）交通量預測結果如圖2所示。根據遠景年交通量預測結果，立交設計總轉向交通量為1 513 pcu/h，各方向轉向交通量差異不大。其中：深圳市區往返龍崗方向交通量最大，轉向交通量為433 pcu/h；深圳市區往返沿江高速方向的交通量最小，轉向交通量為292 pcu/h。

圖2 2040年轉向交通量預測圖（單位：pcu/h）

（4）其他控制因素

互通布設還受新橋排灌河、220 kV高壓線走廊、茅洲河流域水環境綜合整治工程——排澇河截污工程及互通周邊建筑等因素限制。

2 方案比選

松福大道是深圳寶安地區重要的南北大通道，南起深圳寶安機場，北至深圳公明與東莞市界附近，與該項目十字交叉。從路網節點的重要性上來看，松福大道、寶安大道、107國道3條平行的城市主要南北道路均與外環高速交叉。寶安大道與外環交叉點互通受多種限制因素控制難以設置，與廣深未連接；107國道與外環高速未設置互通連接，僅在與廣深高速交叉點——南通過廣深新橋互通可以上下廣深高速，進入高速路網體系。也就是說，在本區域的東側僅一處新橋互通可以提供地方車輛上下高速體系。在此情況下，位于本區域中部偏西部的松福大道與外環交叉處，應該設置一處服務能力及功能較強的互通，成為一個地方道路與高速路網連接的重要節點，按照全互通來實施，以滿足該片區交通出行的要求。

（1）方案一

該方案采用菱形+高架環道的組合方式（見圖3）。各方向右轉的車輛通過設置獨立右轉匝道完成轉換，各方向左轉的車輛通過高架環道進行轉換。匝道設計速度均采用40 km/h，最小半徑60 m，共設置4個收費站。匝道總長8.135 km，占地29.1 hm2，拆遷建筑物183 184 m2，建安費約30 407萬元。

圖3 方案一平面布置圖

優點：左轉交通走高架環道，右轉交通走右轉道，互不影響，互通服務水平較高；互通層數少，型式美觀，布設緊湊，用地較少；拆遷量適中，除主線拆遷外，互通匝道新增拆遷量較少，且多為簡易房與普通廠房。

缺點：雖將左右轉方向的車流分開，但仍具有環形立交的缺點，即高峰時段易堵車，使服務水平下降；右轉匝道出口距左轉匝道接入高架環道間的距離較短，需加強標志牌引導，避免右轉車輛誤駛入左轉專用的高架環道，造成高架環道的通行能力降低；匝道上跨新橋排澇河，部分橋墩位于排澇河內，對排澇河的泄洪能力有一定影響。

（2）方案二

此方案采用半定向組合方式（見圖4）。在排澇河與沙井北環之間的長條地塊間布設匝道，靈活采用技術指標，型式較緊湊，占地較少。匝道設計速度均采用40 km/h，最小半徑70 m，共設置4個收費站。匝道總長9.039 km，占地31.1 hm2，拆遷建筑物188 347 m2，建安費約43 772萬元。

圖4 方案二平面布置圖

優點：線形指標高，各方向匝道獨立設置，不存在交織，交通運行清晰明確，服務水平比方案一高；匝道線形指標高低與預測交通量大小匹配；拆遷量適中，除主線拆遷外，互通匝道新增拆遷量較少，且大多數為簡易房與普通廠房。

缺點：匝道上跨新橋排澇河，部分橋墩位于排澇河內，對排澇河的泄洪能力有一定影響；互通層數比方案一多，匝道長度和橋梁規模較大。

（3）方案三

此方案采用對角環圈+半定向組合方式（見圖5）。匝道設計速度均采用40～60 km/h，最小半徑60 m，共設置4個收費站。匝道總長10.237 km，建安費約67 843萬元。

圖5 方案三平面布置圖

優點：互通功能完善，線形指標高，交通運行清晰明確，服務水平比方案一高。

缺點：工程規模較大，占地大，拆遷較大。

（4）方案四

此方案采用標準的渦輪型立交（見圖6）。匝道設計速度均采用60 km/h，最小半徑150 m，共設置4個收費站。匝道總長11.150 km，建安費約82 627萬元。

優點：線形指標高，服務水平高。

缺點：工程規模大，與周邊規劃、地形地物不匹配，占地大。

圖6 方案四平面布置圖

通過以上綜合分析，結合沙井片區的路網和互通區控制因素，考慮拆遷量、拆遷難度及工程造價等因素，推薦功能完善的方案二作為實施方案。

3 結 語

互通立交作為高速公路的重要組成部分，其設置及方案比選是高速公路設計中的重要內容。對于處在經濟發達地區的互通立交，路網密布，控制因素多，建設條件復雜，周邊建筑物密集，在進行互通立交方案設計時，除考慮轉向交通量和服務水平這一基本要求外，還需進行充分的調查研究和分析論證，考慮地形地物的限制，注重細節設計，才能設計出功能完善、規模適當且與周邊環境協調的互通立交方案。

北京新機場高速擬2018年年底通車 今年10月橋梁轉體施工

北京新機場高速公路計劃于2018年年底建成通車，施工正在緊張有序地進行中。今年10月，新機場高速4座橋梁將在90 min內完成同步轉體，開創北京高速公路大跨度橋梁原地集群式轉體施工工藝的先河。北京新機場高速公路（南五環—北京新機場）工程是北京新機場外圍配套“五縱兩橫”骨干交通項目的重要組成部分，起點在南五環團河橋東約450 m處，終點至北京新機場北圍界，主線全長約27 km，雙向8車道，設計速度100～120 km/h，概算投資約171億元。

今年10月將進行同步轉體施工的4座橋梁為：上跨京滬鐵路高速公路橋梁、下穿京滬高鐵的高速公路橋梁、軌道新機場線大橋和團河路大橋。4座42～46 m不等的橋梁在已經形成梁體結構的基礎上，再同時轉體70°，就是今年要完成的“高難轉體”。這樣的轉體工藝曾經在北京五環路建設中成功應用，但多梁體同步同周期完成轉體，并同時運營，在北京道路建設歷史上尚屬首次。

此次轉體的橋梁集群重量達8 900 t，包括高速公路橋梁、鐵路橋梁以及公路橋梁。4座橋梁需先在既有鐵路線路兩側沿與鐵路線平行的方向澆筑形成梁體后，再同步轉體約70°，以完成對既有鐵路的跨越。由于場地狹窄，4座同步轉體的橋梁旋轉方向不同。新機場高速公路主路兩幅橋梁和團河路大橋此三座橋將按順時針方向轉動，軌道新機場線橋梁同步展開逆時針轉動。4座梁體相距最窄部位僅20 cm。

U412.35+2.1

B

1009-7716（2017）03-0007-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.03.002

2016-12-13

陳炯昭（1983-），男，湖南湘潭人，工程師，長期從事公路及城市道路設計工作。