復雜條件下復合式互通式立體交叉方案比選

段偉宏 夏涵

摘? 要：互通式立體交叉是實現高速公路節點交通流轉換的重要設施，互通式立體交叉設計的成功與否是解決交通擁堵問題的關鍵。以營達高速公路新店樞紐方案設計為例，在諸多限制因素的復雜條件下，綜合工程規模、占用土地及環境保護等方面進行復合式互通式立體交叉方案比選，為以后同類互通方案選擇提供參考。

關鍵詞：立體交叉;復合式互通;方案比選

中圖分類號：U412? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）25-0135-02

Abstract： Interchanges are of great importance on traffic flow conversion of expressway and solving the problem of traffic congestion. Taking the plan designing of Xindian hub interchange located in expressway from Yingshan to Dazhou as an exemplar， several schemes of compound interchange were compared from comprehensive project scale， occupation of land and environmental protection under complex conditions of many limiting factors. The result can provide a reference for the selection of similar interchange scheme.

Keywords： interchange; compound; scheme comparison

1 概述

樞紐式互通式立體交叉是高速公路的重要一環，發揮著重要的交通轉換功能。尤其是樞紐式互通與一般式互通構成復合式互通時，其承擔的功能更為重要。互通式立體交叉進行方案設計選擇時綜合考慮相交公路的功能、等級、匝道通行能力、地形控制條件、交通量及工程規模造價等因素[1，2]。互通式立體交叉的設置應要滿足系統性、一致性及連續性的要求，符合駕駛人的期望，與機動車動力特征相適應[3]。在進行互通式立體交叉方案設計時，應充分結合建設項目的功能及限制因素，多方案、多角度進行比選論證[4-6]。

2 樞紐概況

營山至達州高速公路項目（以下簡稱“營達項目”）是《四川省高速公路網規劃（2014-2030年）》的重要東西聯絡線達州至閬中（S26）的一段，是國家三大戰略庫和長江經濟帶的戰略項目。項目起于南充市營山縣新店鎮，接已建成巴廣渝高速和規劃中的閬中至營山高速公路，并預留二期工程建設條件連接營山閬中。項目止于達州市石板鎮，接已建成的達渝高速。

營達高速起點接巴廣渝高速公路，向北為巴中方向，向南為廣安方向，向西為儀隴方向，向東為大走訪西安。為了服務營達高速與巴廣渝高速之間的交通轉換，根據交叉公路的特性，結合地形條件，設置新店樞紐式互通立體交叉。營達高速與巴廣渝高速設計速度80km/h，雙向四車道，分離式路基寬度12.25m。樞紐區域內營達高速與巴廣渝高速最小平曲線半徑分別為1100m和1215m，最大縱坡為1.9%和1.4%，最小豎曲線半徑均為30000m，平縱指標均滿足設置互通式立體交叉條件。

2.1 控制物條件

樞紐與巴廣渝高速交叉中心距巴廣渝高速已建成新店互通設計止點約652.23米，距巴廣渝高速龍頂觀隧道洞口約797.8米。除巴廣渝高速公路外，新店樞紐所在位置還有多條機耕道，場地內河溝分布較多，建筑物以民房居多，同時區域內有一條35kV高壓輸電線路。由此可見，樞紐所在區域控制物條件較為復雜，受龍頂觀隧道和已建成互通的制約，新點樞紐互通式立體交叉與已建成互通形成復合式互通式立體交叉。

2.2 交通量預測

由交通量分析預測結果可知，樞紐的轉向交通量較大，主交通流為廣安至達州方向，次交通流為達州至巴中方向。目標年主交通流和次交通流遠景交通量分別為22188pcu/h和10109pcu/h。

3 方案設計

通過對樞紐區域的地形地物條件、轉向交通量、平縱指標、工程規模等方面進行分析，提出兩個方案進行比選，分別為“對角象限半苜蓿葉+半定向”組合式立交方案和“對角象限雙環外彎半苜蓿葉”組合式立交方案。

3.1 方案一

新店樞紐方案一采用“對角象限半苜蓿葉+半定向”組合式立交方案，營達高速上跨巴廣渝高速公路。營達高速至巴廣渝高速巴中和廣安方向的兩條半定向左轉匝道分別上跨巴廣渝高速公路和營達項目主線。通過在巴廣渝高速公路上巴中至廣安方向設置輔助車道，廣安至巴中方向設置集散車道，將巴廣渝高速直行交通流與流入流出交通流分離，將交織轉移至集散車道，其方案平面布置圖如圖1 所示。

3.2 方案二

新店樞紐方案二采用“對角象限雙環外彎半苜蓿葉”組合式立交方案，營達高速上跨巴廣渝高速公路。營達高速至巴廣渝高速巴中和廣安方向的兩條半定向左轉匝道分別下穿巴廣渝高速公路和營達項目主線。通過在巴廣渝高速公路上巴中至廣安方向設置輔助車道，取消廣安至巴中方向的集散車道，在巴廣渝高速東側設置與之平行的匝道，將交織交通量轉移至匝道，降低對主交通流的影響，其方案平面布置圖如圖2所示。

3.3 方案優缺點

方案一優勢：（1）巴廣渝出口數量少;（2）營達高速左轉匝道平面指標高;（3）樞紐布局緊湊，用地規模小。

方案一不足：（1）營達高速左轉匝道上跨營達高速及巴廣渝高速，橋梁高度高，施工難度大;（2）路基填方規模小，不能有效消耗隧道棄渣，對周邊環境保護和水土保持壓力較大;（3）工程造價高。

方案二優勢：（1）營達高速左轉匝道下穿營達高速及巴廣渝高速，減少橋梁規模;（2）左轉半定向匝道指標略低于方案一，但從交通量分析結果看可以滿足通行能力要求及匝道服務水平要求;（3）交通流交織轉移至匝道，對巴廣渝主交通流的影響降至最低;（4）路基填方規模大，可消化相當一部分隧道棄渣，降低棄方對環境的影響。

方案二不足：（1）左轉匝道布設于內環匝道外側，增大樞紐占地;（2）下穿巴廣渝時需中斷巴廣渝交通，需增加保通措施。

3.4 方案比選

兩種方案經濟效益對照表如表1所示。通過對兩種方案優缺點及主要工程量對比，可以看出方案一和方案二均能滿足樞紐式互通式立體交叉的功能定位。方案二雖然平面指標稍低于方案一，占地略有增加，但主要工程量規模小，建安費用低，且能消化相當一部分隧道棄渣，減少棄土對環境的影響，降低環境保護及水土保持的壓力，因此推薦方案二。

4 結論

為了保證立體交叉能夠滿足各轉向交通的通行能力和服務水平的需求，在進行方案設計時應該充分考慮各方面因素提出多種可行方案，分析其工程規模及工程造價，綜合進行方案比選，選出較為合理的方案。

本文依托營山至達州高速公路項目，通過對“對角象限半苜蓿葉+半定向”組合式立交方案和“對角象限雙環外彎半苜蓿葉”組合式立交方案比較得到，“對角象限雙環外彎半苜蓿葉”組合式立交方案雖然平面指標稍低于方案一，占地略有增加，但主要工程量規模小，建安費用低，且能消化相當一部分隧道棄渣，減少棄土對環境的影響，降低環境保護及水土保持的壓力。

參考文獻：

[1]中華人民共和國交通部.公路路線設計規范（JTGD20-2017）[S].北京：人民交通出版社，2017.

[2]中華人民共和國交通部.公路立體交叉設計細則（JTG/TD21-2014）[S].北京：人民交通出版社，2014.

[3]徐家鈺，程家駒.道路工程[M].上海：同濟大學出版社，2004.

[4]汪洪波.高速公路樞紐互通式立交選型輔助系統研究[D].東南大學，2008.

[5]馬露.互通式立交的設計方法探討[J].中國高新區，2017（10）：139-140.

[6]許洋龍，于斌.高速公路立體交叉出入口變速車道長度研究[J].山東交通科技，2019（01）：100-104.