大別山南(白帽)互通立交方案設計

程 名 占昌寶

(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，公路交通節能與環保技術及裝備交通運輸行業研發中心，安徽 合肥 230000)

1 概述

岳武高速公路安徽段全長46.2 km，全線位于安徽省岳西縣境內，目前已建成通車。沿線設置岳西樞紐、沙村互通(預留)、司空山互通、白帽服務區，于2015年年底正式通車運營。

岳西縣地處大別山腹地，是典型的革命老區、貧困山區，岳武高速的建成通車，對岳西來說，是一條致富路。但岳西縣受地形條件限制，縣域內現有國省道干線公路技術標準較低，同時岳武服務型互通出口較少，因此，岳武高速對沿線鄉鎮經濟帶動影響有限，為了岳武高速更好的服務白帽、古坊、冶溪、店前和鄰省鄰縣的陶河、百里、百中、彌陀、大山等邊陲大鄉重鎮的30多萬人口，因此，經岳西縣政府請求，根據安徽省人民政府專題會議紀要《研究岳武高速白帽出入口建設工作》(2015年第142號)精神，擬增設白帽互通，并開展大別山南(白帽)互通的研究工作。

同時，岳武高速是G42S上海至武漢高速公路的重要組成部分。因此項目建設，對加快岳西縣與省會及皖江城市帶聯系，促進岳西縣與省會及皖江城市帶社會經濟綜合發展速度，早日融入長三角洲地區，全面提升周邊區域經濟等起著積極作用。

2 互通區主要技術標準

2.1 主線

公路等級：全封閉、全立交、雙向四車道高速公路；設計速度:80 km/h；路基寬24.5 m，路面寬21 m；設計荷載:公路—Ⅰ級。

2.2 相交道路(G318)

公路等級：二級公路；設計速度:40 km/h；路基寬12 m，路面寬9 m；設計荷載:公路—Ⅰ級。

2.3 匝道

設計速度:35 km/h；路基寬9 m/10.5 m，設計荷載:公路—Ⅰ級。

3 轉彎交通量分析

根據路段OD調查資料，綜合考慮互通位置、周邊路網、沿線鄉鎮人口、社會經濟發展水平的基礎上，參考我省高速公路中同等相關互通立交交通量現狀，經預測，到2023年互通進出口交通量合計約1 200 pcu/d，到2038年約3 134 pcu/d，交通量較小，主交通流向為白帽←→岳西方向，見圖1。

4 互通區控制因素

地形、地貌復雜，路線走廊狹窄，多為“V”形山谷，地面橫坡陡峻；全線橋隧比高；主線與地方道路高程落差大；因此互通布設受控因素較多，見圖2。

5 互通選址

5.1 選址原則

1)互通出口距離白帽鎮要近；

2)互通出口要與地方等級道路銜接。

5.2 互通布設區間

1)白帽鎮位于岳武高速白帽服務區東南1.5 km處，同時位于G318附近，因此互通出口與G318相接最為合適；

2)G318在白帽鎮附近與岳武主線走向的關系，以G318分離立交為界，G318往西與岳武主線接近平行，間距在40 m～80 m左右，無法布設互通，且遠離白帽鎮；往東過白帽服務區后，主線遠離G318與白帽鎮。

因此互通布設區間位于白帽服務區與G318分離立交之間較為合適，見圖3。

6 互通區建設條件

1)主線平縱面指標滿足互通布設要求；

2)互通區地形狹窄，地形高程落差大，主線縱面高程在237 m～275 m之間，東高西低；G318高程在210 m～262 m之間，東低西高；主線與G318落差在13 m～65 m之間；

3)互通布設區主要控制因素：G318分離立交、高強河大橋、白帽服務區；

4)互通轉彎交通量小。

7 互通方案布局選型

岳武高速為山嶺重丘區高速公路，高速公路主線的橋隧比高，主線填、挖高度普遍較高，增設互通的限制因素多。因此在互通布設區間內，結合項目的特點、建設條件，轉彎交通量、工程造價、安全性及社會影響等方面，擬定五個互通方案進行比選。

7.1 方案一(與服務區合建)

主要考慮匝道利用現有主線橋孔(高強河大橋)下穿，同時考慮降低后期運營管理成本，匝道收費站與主線間設置平交口，采用變異的半苜蓿葉方案，總造價1.38億元。存在問題：1)對服務區現有的交通組織有一定干擾；2)受高差影響，南北側匝道縱坡較大；3)匝道下穿主線橋處，大縱坡盡頭為小半徑；路基開挖，樁基出露；存在安全隱患；4)匝道收費站內側平交口存在誤行或逆行調頭，見圖4。

7.2 方案二

主要考慮匝道利用現有主線橋孔(高強河大橋)下穿，同時考慮降低后期運營管理成本，匝道收費站與主線間設置平交口，采用變異的半苜蓿葉方案，總造價1.40億元，見圖5。存在問題：1)受高差影響，南北側匝道縱坡較大；2)匝道下穿主線橋處，大縱坡盡頭為小半徑；路基開挖，樁基出露；存在安全隱患；3)匝道收費站內側平交口存在誤行或逆行調頭；4)匝道與G318交叉口，G318為2個90°的S彎，安全性差；5)主線北側匝道存在1處40 m高邊坡。

7.3 方案三

主要考慮匝道利用現有主線橋孔(G318分離立交)下穿，通過改移G318，采用半苜蓿葉方案，總造價1.32億元，見圖6。存在問題：1)設置兩處收費站及管理區，收費站建設成本高，后期運營管理成本高；2)主線北側交口處G318縱坡大，存在安全隱患；3)主線北側匝道開挖出現高邊坡，且現狀該處主線邊坡已有坍塌(該處現狀為錨索框架)。

7.4 方案四

主要解決前述3個方案利用現有主線橋孔下穿導致的樁基出露、存在收費站內側交口誤行或逆行調頭、匝道大縱坡盡頭接小半徑曲線等安全問題、高邊坡問題、管理運營成本問題，采用匝道下穿主線的單喇叭方案，總造價1.45億元,見圖7。存在問題：1)匝道與G318平交口處，G318平面線形差，為2個接近90°的小半徑S彎，視距差，安全隱患大；2)匝道下穿主線處(主線高程254.5 m)與G318平交處(G318高程216 m)的高程落差大，導致匝道的縱坡大，縱面指標低，存在安全隱患；3)改建G318約517 m；4)匝道下穿主線，對高速運營有干擾。

7.5 方案五

主要解決方案四匝道下穿主線處與G318平交處高程落差大導致的匝道縱面指標低的缺陷，以及匝道與G318交叉處的安全問題，利用G318縱面東低西高的特點，優化匝道與G318交叉位置，提高匝道的縱面指標及與G318平交口處的安全，采用匝道下穿主線的單喇叭方案，總造價1.157億元,見圖8。存在問題：1)改建G318約1 020 m；2)匝道下穿主線，對高速運營有干擾。

7.6 比選結論

方案五與方案一、二、三、四相比，方案五對原有主線橋梁樁基無影響、不存在高邊坡，收費站內側無平交口，匝道無大縱坡接小半徑曲線，管理運營成本低，匝道與G318交口安全性好，造價相對較低；主要缺點是對G318改造較長，施工期對主線運營稍有影響。但由于岳武高速東延未建，高速公路的交通量較小(皖鄂主線→司空山(170 pcu/d)，司空山→皖鄂主(190 pcu/d))，因此施工期對主線運營干擾較小，因此選擇方案五作為本項目的建設方案。

8 結語

山嶺重丘區高速公路，由于地形、地貌復雜，路線走廊狹窄，橋隧比高，對于新增互通的選址及方案擬定的限制性因素也越來越多，主線平、縱指標問題、拆遷問題，大型構造物間距問題、工程規模問題等，都對互通方案布局選型產生較大的影響。因此，新增互通的布局選型應結合轉彎交通量、行車安全性、工程經濟性、社會影響等多方面綜合比選，確保互通方案的經濟合理、安全可靠、社會和諧。