





文章結合某高速公路兩階段勘察設計過程咨詢情況,分別從路基土石方、橋涵規模、路段土石方平衡、收費站設置條件、連接線長度、運營管理等方面闡述當前互通式立交設計常見問題,并提出方案優化思路以及具體優化措施,可作為類似工程設計的參考。
公路; 互通式立交; 優化
U412.35+2.1?? A
[定稿日期]2021-03-08
[作者簡介]鄒鋒(1981~),男,本科,高級工程師,主要從事公路與市政道路的勘察設計、咨詢審核技術工作。
1 互通式立交設計原則
互通式立交設計側重全線互通式立交總體布局、立交選址、立交選型、匝道技術標準、線形設計、收費站選址、工程規模等方面,以滿足“安全、環保、經濟、實用”的設計目標。
1.1 符合性原則
(1)互通式立交設置位置及個數是否符合前期批復要求。
(2)互通式立交連接線采用的標準及條數是否與前期批復一致。
1.2 合理性原則
(1)立交總體布局是否合理。
(2)立交位置選擇是否與地形、環境、地方規劃等相適應。
(3)立交型式是否與交通量預測成果、現狀及規劃路網相適應。
(4)立交主線及匝道技術指標選用、平縱線形設計是否適當,是否滿足安全運行的需要。
(5)匝道加減速車道設置、連接線與地方路平交口位置、收費站設置是否合理。
(6)立交設計初步設計階段原則上至少應有兩個比選方案,包括互通型式和位置比較,力求作到不遺漏任何一個有價值的比選方案。
(7)原則上本階段規模應控制在前一階段的框架內。
2 互通式立交設計常見問題與對策
(1)互通方案初步設計比選論證時,缺少互通方案(含連接線)對地方路網規劃布局的合理性評價。建議將互通收費站外3 km范圍內的道路系統納入節點交通通行能力評估范圍,開展收費站出入口節點通行能力適應性評估,以確保方案合理。
(2)部分立交布設存在匝道采用的設計指標與交通流大小不匹配,與地形不適應,布局不緊湊,占地大,投資高等問題。建議靈活選用匝道技術指標,與周邊地形和環境相適應,既要避免盲目地追求高指標,又要避免突破規范的不安全指標。
(3)單喇叭形立交部分采用單圓線形作設計,線形組合生硬且不合理,建議采用線形順適、造型美觀的“水滴形”設計。
(4)未統籌考慮立交區與主線路基土石方平衡情況,造成項目棄方或借方問題突出。建議將立交節點作為調節項目土石方平衡的重要節點,可兼作各路段的取、棄土場。
(5)連接線設置不合理。部分項目隨意調整技術標準與和增長連接線規模,未提供必要的依據。建議根據前期批復情況,從嚴控制,遇特殊情況應加強與相關部門的協調溝通。
(6)互通收費站選址不盡合理。建議將收費廣場盡可能靠近主線分匯流位置,以縮短封閉段長度,可節省工程規模,節約用地。
(7)互通立交內通道布設不盡合理。一般情況下建議互通式立交區內不考慮設置穿越立交中心區域的人行橫穿通道。為了周邊群眾出行便利,可考慮在立交三角區外、端部(分合流處)附近合適的位置設置人行通道,盡可能在較短的間距內方便人行橫穿。
(8)部分立交,尤其是與既有高速公路交叉節點未充分考慮施工作業空間、施工交通組織方案,造成后期方案變更。
(9)未重視互通區排水設計,后期出現積水問題。建議立交區排水應由路線、路基、橋涵共同協商排水方案,充分利用地形條件與天然溝渠予以解決。
3 某高速公路互通式立交設計實例
結合勘察設計情況,分別從路基土石方、橋涵規模、路段土石方平衡、收費站設置條件、連接線長度、運營管理等方面闡述互通優化思路以及具體優化措施。
3.1 基于路段土石方平衡原則優化
3.1.1 觀橋互通
初步設計方案(圖1)采用匝道下穿主線的A型單喇叭互通方案,立交區總體棄方約70×104 m3,匝道指標偏低,匝道先后兩次與主線交叉,占地較大,方案優化余地較大。
施工圖設計方案(圖2)將交叉中心往大里程方向移動約80 m,調整為匝道上跨主線方式,以減小匝道挖方,增加填方,做到土石方平衡;將互通連接線與主線并行分離布設,減少1座主線橋;將本項目養護工區與本互通收費管理區合并設置于匝道收費站與主線合圍區域,充分利用互通區土地。
3.1.2 景福互通
初步設計方案(圖3)中江往返景福方向匝道以挖方為主,互通總體棄方約35×104 m3,主線橋約200 m。
施工圖設計方案(圖4)將互通位置微調,立交型式由A型單喇叭形調整為B型單喇叭;將原10~20 m主線橋縮短1~30 m,其余橋改填方路基,以消化棄方,基本做到土石方平衡,有效降低工程投資。
3.2 基于橋涵結構物規模、減少占地方面優化
玉興樞紐互通初步設計方案(圖5)采用三岔T形,其中遂寧至簡陽的左轉B匝道為內轉彎半直連式匝道。
施工圖設計方案(圖6)將遂寧至簡陽的左轉B匝道改為外轉彎半直連式匝道,C匝道布設充分利用B匝道橋下空間,并將主線K70+557處的3~40 m大橋縮減至1~40 m。優化后橋梁面積節省3 520 m2,減少占地0.7 ha,減少借方量,節省了工程投資。
3.3 基于減短互通連接線長度、減少占地優化
景福互通初步設計階段分別于方案一(圖7)和方案二(圖8)的不同位置擬定了A型單喇叭形方案。其中方案一連接射觀路,連接線長度2.276 km;方案二連接縣道中涪路,連接線僅約200 m。從工程規模比較,方案二較方案一用地節約8.93 ha,拆遷少0.9×104 m2,建安費少約2 000萬元,但設計僅以方案一為工可方案為由而作為推薦方案,不盡合理。初步設計修編時在征得地方同意的前提下,將推薦方案調整為方案二,有效減短連接線長度,降低工程投資。
3.4 基于靈活選用設計指標、線形順應地形方面優化
3.4.1 永安互通
結合主線平面線位整體往南偏移,并壓低主線縱斷面的咨詢意見,施工圖設計方案(圖10)在初步設計方案A型單喇叭形(圖9)的基礎上,考慮互通各轉向交通量小,將環形匝道半徑減小至50 m,可有效減小互通區土石方規模,節省工程投資。
3.4.2 通山互通
結合主線平面整體往南偏移,降低北側高邊坡高度的意見,施工圖設計方案(圖12)在初步設計方案A型單喇叭形(圖11)的基礎上,考慮互通各轉向交通量小,將環形匝道半徑減小至50 m;并調整收費站的布設位置;同時調整連接線與地方路平交口位置等措施,有效減小棄方,減少匝道橋,節省工程投資。
3.5 基于有利于項目推進、降低協調難度方面優化
回馬互通初步設計方案(圖13)采用集中設置,雙迂回式T形方案,存在拆遷量大(主要集中于現狀收費站擴建)、出收費站后與平交口間距較近、工程規模及用地規模均較大,與遂回高速的產權劃分及運營管理混亂等問題。
施工圖設計采用保留現有的遂寧方向與回馬的進出匝道及收費站,見圖14;另行選址建設德陽中江方向與回馬的進出匝道和匝道收費站,見圖15。該組合方案有利于回馬北向射洪方向的長遠發展,使得與S205平交口分散設置,提高了通行能力、服務水平;與遂回高速產權、管理養護劃分更為明確;有效節省工程投資,可謂一舉多得。
4 結束語
隨著社會的發展和道路交通日趨現代化,互通式立交的設計要求也越來越高。現代互通式立交不但要滿足交通需求,提供安全與舒適的運行條件,還要充分貫徹綠色公路建設理念,追求與自然環境和社會環境的和諧一致。體現在設計中則是對安全、環境、功能、用地、工程規模等多因素的綜合考慮和更為靈活的設計手法。
參考文獻
[1] JTG D20-2017 公路路線設計規范[S].
[2] JTG/T D21-2014 公路立體交叉設計細則[S].
1921501186214