高速公路新建樞紐互通與既有一般性互通疊加復合方案比選論證

張國毅

(華設設計集團股份有限公司， 江蘇 南京 210018)

1 樞紐互通的位置及功能

佗城樞紐互通是汕(頭)昆(明)高速公路龍川至連平段的起點樞紐，位于河源市龍川縣佗城鎮，被交道路梅河高速公路是長深高速公路(G25)和濟廣高速公路(G35)的共線段。受龍川縣城市總體規劃、東江水源保護區范圍、東江航道規劃、下穿京九鐵路及現狀梅河高速平、縱面指標等控制因素的限制，佗城樞紐互通將與現狀梅河高速龍川西互通組合為疊加復合型樞紐互通。

經論證，新建佗城樞紐互通與現狀梅河高速龍川西互通組成復合型樞紐應具備以下基本功能：

(1) 實現兩條高速公路(梅河與汕昆)之間的交通轉換——高接高功能。

(2) 維持現狀龍川西互通出入功能不變 —— 梅河高速落地功能。

(3) 滿足龍川縣出入汕昆高速公路(昆明方向)的需求 —— 汕昆高速落地功能。

(4) 盡可能減少對現有龍川西互通及梅河高速管養設施的影響。

(5) 盡量減少對現狀龍川西互通周邊已開發土地的占用及影響。

2 梅河高速公路及龍川西互通概況

梅河高速作為佗城樞紐互通的被交路，為長深高速公路(G25)和濟廣高速公路(G35)的共線段，道路路基寬度為24.5 m，雙向四車道，中央帶寬3.0 m(分隔帶2.0 m)，行車道4×3.75 m，硬路肩2×2.5 m，土路肩2×0.75 m，瀝青混凝土路面，設計速度為V-80 km/h。

圖1 現狀梅河高速平、縱面指標示意圖

根據汕昆高速起點方案的比選，本項目對梅河高速公路的影響范圍K99+700-K102+700，該范圍內梅河高速公路指標如下：

(1) 平曲線半徑分別為1 250 m、825 m(根據《路線規范》要求，互通區平曲線極限最小半徑，當設計速度80 km/h時為700 m,

(2) 最大縱坡超過4.00%的有兩段，分別為4.60%(MK99+088-MK99+768)、4.00%(MK100+268-MK101+768)，最小豎曲線半徑R凸=15 315 m，R凹=10 889 m(根據《路線規范》要求,互通區最大縱坡,設計速度80 km/h時為4.00%)。

通過對現狀梅河高速公路6.5 km路段內平、縱面指標的分析，如圖1所示，僅現狀龍川西互通區段內具備布設樞紐互通的建設條件。現狀龍川西互通為梅河高速公路與縣道X159(原G205)溝通而設置的一般出入型互通立交，為A形單喇叭互通，互通匝道下穿主線，互通區梅河高速最小平曲線半徑1 250 m，最大縱坡2.78%，滿足布設樞紐互通的建設條件。

3 預測交通量分析

根據工程可行性研究報告交通量預測結果，佗城樞紐互通在2037年轉換交通量合計為43 056 pcu/d，其中昆明～梅州(汕頭)方向為35 109 pcu/d，昆明-河源方向為7 947 pcu/d，昆明～梅州方向為主流向，如圖2所示。汕昆高速公路的接入梅河高速公路后，河源-龍川段為53 188 pcu/d，龍川-梅州段為80 350 pcu/d。

初設階段對佗城樞紐互通轉向交通量重新進行梳理分析，并補充龍川西互通轉向交通量。梳理后的轉向交通量為：昆明-梅州(汕頭)方向35109pcu/d，昆明-河源方向為7 947 pcu/d，龍川-梅州方向1 544 pcu/d，龍川-河源方向為9 111 pcu/d，龍川～昆明方向1 008 pcu/d。

圖2 佗城樞紐2037年交通量示意圖(單位：pcu/d)

4 樞紐互通初步設計方案比選

根據佗城樞紐轉向交通量分布特點、新建樞紐互通對梅河高速公路的影響及佗城樞紐互通總體規模(建安費用及占地、拆遷費用)等因素綜合考慮。共提出3類情況及對應方案如下：

(1) 汕昆高速作為匝道接入梅河高速公路，梅河高速公路不改造。

(2) 梅河高速公路、汕昆高速公路均作為主線。

(3) 梅河高速公路、汕昆高速公路均作為主線，將汕昆高速公路整幅拉通并相應改移梅河高速。

針對3類情況，提出6種應對方案(表1)。進行了全面的比較分析(表2)。

表1 佗城樞紐互通式立交方案布置一覽表

表2 佗城樞紐互通方案比較表

項目 / 方案汕昆高速作為匝道接入梅河高速公路,梅河高速公路不改造方案一方案二方案三方案四梅河高速、汕昆高速均作為主線方案五梅河、汕昆高速均作為主線,將汕昆高速整幅拉通并相應改移梅河高速方案六匝道 設計速度/(km/h)40～8040～8040～6040～8040～8040～80 最小半徑/m5560606511060 最大縱坡/%3.783.993.883.883.953.98 全長/m6538.328439.264669.446216.134003.811153.82建安費/萬元237832553219819265582425022880占地總面積/hm243.72(新增28.92)44.03(新增29.23)40.12(新增25.32)46.99(新增32.19)41.9(新增27.9)35.62(新增21.62)拆遷房屋面積/m220915.426682.318262.1223103.523783.816392.1優點互通方案形式緊湊,功能清晰;對周邊已開發地塊影響較小,對梅河高速公路、速養護工區及既有龍川西互通影響小,占地拆遷規模適中互通方案形式緊湊,占地規模小,對梅河高速公路、養護工區影響小互通方案功能清晰,且互通整體規模較小,對周邊已開發地塊影響較小,且占地、拆遷規模適中互通方案功能清晰,對梅河高速公路、梅河高速養護工區及龍川西互通影響最小,無須搬遷既有收費站大棚及中石化龍川加油站。互通方案功能清晰,原龍川西互通及梅河高速養護工區完全保留無須改建互通方案汕昆高速指標較高,且轉向功能清晰;原龍川西互通、養護工區及互通收費站完全保留無須改建缺點需拆遷中石化龍川加油站。拆遷規模略大,其中對藍屋村影響較大;互通區匝道長度、橋梁長度略大,橋梁整體規模較方案一略大匝道設計指標偏低,主流向L匝道設計速度僅為60 km/h,需廢除原互通3條匝道,施工期對互通影響較大。互通主線存在明顯交織,存在一定安全隱患需拆遷劉氏祠堂,藍屋村民房拆遷數量較多;新建樞紐與原龍川西互通所夾部分土地利用率較低。互通總體規模較其他方案略大,拆遷及新增占地規模大但龍川-昆明方向存在一定繞行。新建樞紐與原龍川西互通所夾部分面積較大,土地利用率較低,藍屋村受兩條高速公路合圍,出行及環境影響較大龍川-昆明方向存在一定繞行。梅河高速改建費用高,且對梅河高速運營存在影響。樞紐與原互通所夾面積較大,土地利用率較低,居民出行及環境影響大

5 施工圖設計樞紐方案的比選完善

為減少施工期對既有龍川西互通收費管養系統的影響，施工圖設計階段進一步優化比選。現狀龍川西互通(單喇叭)主體保持不變，僅A、D匝道出口局部與新建樞紐出口H、F匝道合并，以減少互通區主線開口，原互通入口B、E匝道維持現狀。汕昆高速主線布設于原互通主體西側，新建佗城樞紐采用“T形樞紐形式”，疊加于現狀龍川西互通之上。原龍川西互通匝道收費站不做遷改，新建P、Q匝道接入原互通收費站，滿足龍川縣出入汕昆高速(昆明方向)的交通需求。樞紐方案形式緊湊、轉向清晰、功能完善且建設規模適中，對既有梅河高速公路、現狀龍川西互通(含收費站)及梅河高速養護工區影響較小，且無須拆遷中石化龍川加油站。樞紐方案如圖3所示。

圖3 佗城樞紐施工圖設計平面圖

表3 佗城樞紐互通方案比選表

施工圖設計方案突出了樞紐互通的功能性和安全性，減少對既有互通立交的影響，避免對現狀加油站的拆遷，并大幅節省項目投資。

建成后佗城樞紐如圖4所示。

圖4 佗城樞紐建成后衛星影像圖

6 結束語

本文通過真實案例，全面論述了高速公路新建樞紐互通與既有一般互通疊加設置的比選論證過程，從規劃符合性，節約土地資源，減少對周邊影響，降低工程規模，規避相鄰互通間距較近所產生的交通安全隱患等方面，采用疊加復合式樞紐的方案，較好地處理了此類復雜問題，具有一定的借鑒意義。