柳敦高速公路柳園樞紐互通方案設計

黃 濤，戴 琪

（中交第二航務工程勘察設計院有限公司，湖北 武漢 430060）

0 引言

高速公路樞紐互通是聯通兩條高速公路的重要紐帶，同時也是工程項目建設的重要環節。其布局是否合理、方案是否可行，關系到整個項目的工程造價成本及后期運營所帶來的社會效益和經濟效益。為了滿足功能的需要，互通方案的選擇需要進行全面的比較分析[1-4]。

1 項目概況

柳敦高速公路連接敦煌市和瓜州縣柳園鎮，打通了新疆、內蒙古西部以及柳園鎮抵達敦煌市的便捷快速通道，同時也打通了敦煌市通往柳園火車站、高鐵站的快速通道。柳園樞紐互通位于瓜州縣西北側，是擬建項目柳敦高速公路與連霍高速公路相互交通轉換的樞紐互通（見圖1）。柳敦高速和連霍高速設計速度均為80 km/h，雙向4車道，路基寬24.5 m。該互通范圍連霍高速為分離式路基，單幅路基寬12.25 m。

圖1 互通地理位置圖

2 設計思路

2.1 設計原則

（1）互通式立交設置應根據路線走向、總體布局、現有道路及規劃路網的分布、地區經濟發展情況、預測交通量、自然條件、社會條件及地形條件等因素綜合考慮[5-7]。

（2）互通布設應根據其功能定位，采用相應技術標準，不過于追求高指標，在滿足功能的前提下，盡可能節約用地。

（3）重視匝道的出入口設計?；ネㄔ训涝O計時應盡量減小對主線直行車流的干擾。

（4）體現互通景觀設計要求。互通范圍內景觀設計與邊坡、防護、排水等相結合，邊坡盡量采用緩坡及植草防護，平縱設計以貼近周圍自然景觀為原則。

（5）互通位置應選擇在城鎮的主要出入口或與區域內主要道路銜接處，以便與地方干線路網相銜接，從而形成便捷的交通運輸網絡，利于區域交通流集散。

（6）互通的設置應滿足促進地方經濟發展的需要及地方政府的規劃和要求。

（7）在滿足功能需求的前提下，應靈活掌握線形指標，盡可能利用地形布設匝道，以免對山體造成大面積開挖，盡量降低工程造價。

2.2 交通量預測

根據工可報告交通量預測，預測遠景年（2038年）該互通總轉向交通量為11 065 puc/d，交通量總體偏小，其中敦煌來往新疆方向轉向交通量為7 851 puc/d，敦煌來往瓜州方向轉向交通量為3 214 puc/d，分別占互通總轉向交通量的70.95%和29.05%。因此，可以看出由敦煌去往新疆方向為該互通的主流交通方向（見圖2）。

圖2 柳園樞紐互通2038年交通量分布（單位：puc/d）

2.3 技術標準

互通式立交設計按照交通部頒布的《公路立體交叉設計細則》（JTG/TD021—2014）執行，主線設計速度為80 km/h。 一般互通式立交匝道的設計速度采用40 km/h；樞紐互通式立交定向、半定向匝道設計速度采用40～60 km/h，環形匝道采用40 km/h[6]。

2.4 主要受控因素

（1）地形條件。該互通的選址位于柳園鎮西北側，緊鄰G30連霍高速公路。該區域連霍高速右側地形較為平坦開闊，但左側下方地勢較高，互通匝道布置會造成部分山體開挖。

（2）地物。該區域G30連霍高速公路兩側有高壓電塔分布，互通匝道的布置應對高壓電塔進行避讓，并保證其與高壓線在水平和豎直方向有一定的安全距離。

（3）不良地質。根據現場地質勘查鉆孔資料，該互通區域存在鹽漬土。鹽漬土位于山前洪積扇地帶，地表局部可見鹽霜，局部土層開挖晾曬后可見泛白現象。路床范圍的鹽漬土對公路存在很大的潛在危害，應嚴格避免路床范圍存在鹽漬土。

3 方案設計

3.1 互通方案

根據上述主要受控因素，同時考慮預測交通量整體較小，本著減小占地、降低工程造價的原則，互通方案舍棄了復雜的苜蓿葉形樞紐互通型式，擬定了單喇叭和T形樞紐兩個方案進行比選。

方案一：采用B型單喇叭樞紐方案，互通匝道設橋梁上跨G30連霍高速。主流交通為敦煌至新疆方案，匝道采用10.5 m的雙車道橫斷面；敦煌至瓜州方案采用環形布置，環形半徑90 m，匝道采用9 m的單車橫道斷面。新疆出口方向匝道采用10.5m的雙車道橫斷面，瓜州入口方向匝道采用9m的單車道橫斷面（見圖3）。

圖3 柳園樞紐互通方案一

方案二：采用T型樞紐方案，敦煌至新疆方向匝道和瓜州至敦煌方向匝道分別設橋梁上跨G30連霍高速公路，互通匝道除往瓜州入口匝道采用9 m的單車道橫斷面外，其余匝道均采用10.5m的雙車道橫斷面（見圖4）。

圖4 柳園樞紐互通方案二

3.2 方案比選

根據上述擬定的兩個方案，對兩個方案的技術指標、工程規模及各自優缺點進行比較，具體見表 1、表 2。

比選結論：通過上述對柳園樞紐互通兩個方案的比較，可以看出方案一（B型單喇叭）工程規模較小，造價較方案二（T型）低2 694.491萬元；由于敦煌來往新疆方向為主流交通方向，采用B型單喇叭與主流交通方向吻合，符合預測交通量的通行要求；同時，方案一有效地避免了對兩側高壓電塔的加高改造，大大降低了工程建設難度。因此，經過綜合比選，推薦采用方案一（B型單喇叭）作為柳敦高速公路柳園樞紐互通建設方案。

表1 技術指標及工程規模比較表

表2 方案優缺點比較表

4 結語

互通的選型受多種因素的控制，在互通的方案設計工作中，應做到因地制宜、注重比選。針對西北沙漠戈壁等交通量較小區域，樞紐互通的設計應以滿足功能需求為主，在實現轉換功能的前提下盡可能簡化互通形式，不片面追求路線的平順舒適，且應在綜合考慮經濟、技術及社會效益后擇優推薦。本文結合設計實例進行論述，希望能為類似工程區域的互通方案設計提供參考。

參考文獻：

[1]牛高，吳宏宇.新普路與成雅高速公路交叉工程方案比選[J].公路交通技術，2010(5)：32-36.

[2]肖勇，梁戰.張家畈樞紐立交方案設計[J].公路交通科技，2014(6)：328-329.

[3]樊火印，尹國強.六盤水紅橋樞紐互通立交方案研究[J].公路，2014(8)：231-233.

[4]李志彬.云湛高速公路坡頭樞紐立交方案設計[J].廣東交通科技，2017(4)：39-41.

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[6]何長明，黎軍.中山市城區北互通立交方案研究[J].城市道橋與防洪，2017(1)：5-8.

[7]孫建林，盧士東.京良路新發地立交工程選型設計[J].市政技術，2014(2)：33.