新增互通式立交出入口與既有服務(wù)區(qū)合并設(shè)置研究

張 圣，廖勇剛

（廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司，廣東 廣州 510060）

0 引言

互通式立交為相交道路提供交通轉(zhuǎn)換，服務(wù)區(qū)為高速公路行駛車輛提供后勤服務(wù)，兩者均為高速公路沿線的主要構(gòu)造物。由于兩者的服務(wù)功能不同通常分開設(shè)置，由于城市城區(qū)范圍內(nèi)土地資源珍貴、路網(wǎng)密集，高速公路既要滿足交通轉(zhuǎn)換的需求，又需在合適的位置設(shè)置服務(wù)區(qū)為車輛提供后勤服務(wù)，互通式立交和服務(wù)區(qū)分開布設(shè)會(huì)造成土地資源和工程投資的浪費(fèi)。因此，在城市城區(qū)范圍內(nèi)，若受到土地規(guī)劃、路網(wǎng)、既有建筑物等多方面限制，不具備分開設(shè)置互通式立交和服務(wù)區(qū)條件時(shí)，可考慮兩者合并設(shè)置的方案。

1 互通式立交和服務(wù)區(qū)合并設(shè)置條件

1.1 主線線形指標(biāo)及變速車道長(zhǎng)度

立交出入口位置的選擇應(yīng)滿足高速公路主線線形指標(biāo)要求，為車輛流入、流出提供安全、平穩(wěn)、舒適的運(yùn)行條件。互通式立交范圍內(nèi)主線線形指標(biāo)、變速車道長(zhǎng)度及有關(guān)參數(shù)應(yīng)分別符合《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2017）[1]表11.1.9、表11.3.8-1的相關(guān)規(guī)定。

1.2 合并設(shè)置交通量

流入、流出交通量是互通式立交和服務(wù)區(qū)合并設(shè)置的主要影響因素之一。根據(jù)日本《日本高速公路設(shè)計(jì)要領(lǐng)》[2]，只有在駛?cè)牒婉偝龈咚俟返慕煌髁慷紭O小且能夠妥善處理交通流線時(shí)，才允許兩個(gè)方向交通流均使用服務(wù)區(qū)。根據(jù)國內(nèi)學(xué)者研究，當(dāng)互通式立交匝道交通量小于表1 中單向單車道設(shè)計(jì)小時(shí)交通量時(shí)，互通式立交與服務(wù)區(qū)可以進(jìn)行合并設(shè)置[3]。

表1 匝道橫斷面類型和設(shè)計(jì)小時(shí)交通量的關(guān)系

1.3 交通組織

互通式立交和服務(wù)區(qū)出入口合并設(shè)置后交通流線數(shù)量及交通組織的復(fù)雜程度明顯增加。根據(jù)《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D21—2014）[4]，互通式立交和服務(wù)區(qū)的交通流線應(yīng)統(tǒng)一布置，在保證互通式立交匝道連續(xù)和便捷的前提下應(yīng)簡(jiǎn)化交通流線組合；互通式立體交叉和服務(wù)區(qū)在主線上的出、入口宜合并為單一的出、入口；停車場(chǎng)宜采用單一的出口。為避免合并設(shè)置中互通式立交匝道車輛與使用完服務(wù)區(qū)返回高速公路的車輛產(chǎn)生交織，應(yīng)將互通式立交匝道和服務(wù)區(qū)匝道的分流點(diǎn)設(shè)置在服務(wù)區(qū)入口之前，使互通式立交轉(zhuǎn)彎交通流從服務(wù)區(qū)外圍通過。服務(wù)區(qū)匝道相鄰鼻端之間的距離應(yīng)滿足《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTGT D21—2014）表12.2.7 的規(guī)定。

2 廣州南站南出口與金山服務(wù)區(qū)匝道合并設(shè)置方案

2.1 項(xiàng)目背景

廣州南站是廣州高鐵交通樞紐和城市公共交通的換乘中心，是承載廣州輻射泛珠三角最重要的交通樞紐之一。目前，中心城區(qū)通往廣州南站的主要通道有2 條地鐵和4 條道路，但隨著廣州南站周邊的開發(fā)與發(fā)展，既有通道難以適應(yīng)廣州南站客流量增加所帶來的交通壓力。因此，需考慮新增連接廣州南站的通道。

海華公路工程（一級(jí)公路）是佛山順德與廣州南站對(duì)接的重點(diǎn)工程，連接廣州南站南側(cè)的番禺區(qū)石壁街與順德區(qū)陳村街，目前正處于建設(shè)期。在廣明高速新增出入口，通過海華公路連接廣州南站，能夠有效解決番禺、高明方向快速往返南站交通需求，有利于南站周邊交通的組織。

2.2 廣州南站南出口與金山服務(wù)區(qū)匝道合并設(shè)置條件分析

廣明高速與海華公路相交東側(cè)約200 m 位置為現(xiàn)狀金山服務(wù)區(qū)，服務(wù)區(qū)分設(shè)于主線兩側(cè)。金山服務(wù)區(qū)西側(cè)1.3 km 處為廣明高速陳村特大橋（矮塔斜拉橋），若在金山服務(wù)區(qū)的西側(cè)布設(shè)立交出入口，則立交橋梁工程規(guī)模較大，且需涉及到陳村特大橋拼寬，工程造價(jià)和技術(shù)難度較大。金山服務(wù)區(qū)東側(cè)0.9 km處為金山樞紐立交，服務(wù)區(qū)和樞紐立交之間已設(shè)置了輔助車道，不再具備增加落地互通立交的技術(shù)條件。綜合上述受限因素，考慮廣明高速新增出入口與金山服務(wù)區(qū)匝道合并設(shè)置，現(xiàn)對(duì)二者合并設(shè)置條件進(jìn)行分析。

2.2.1 廣明高速主線線形條件及變速車道長(zhǎng)度

廣明高速主線設(shè)計(jì)速度為100 km/h，全線采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)。金山服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)廣明高速主線平面線形為直線，最大縱坡為1.3%，主線凹形豎曲線最小半徑為13 280 m ；匝道設(shè)計(jì)速度為40 km/h，均采用單車道匝道。主線線形指標(biāo)、變速車道長(zhǎng)度及有關(guān)參數(shù)均滿足設(shè)置互通立交的要求。

2.2.2 交通量

該節(jié)點(diǎn)交通量預(yù)測(cè)如圖1 所示，匝道設(shè)計(jì)小時(shí)交通量為98～221 pcu/h，滿足表1 要求。

圖1 2039 年廣明高速—海華公路立交交通量（單位：pcu/h）

2.2.3 海華大橋工程主線路線縱斷面

海華大橋工程為一級(jí)公路，雙向8 車道，在廣明高速以南段縱坡為3.4%，廣明高速以北段縱坡為2.4%。根據(jù)《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTGT D21—2014）第11.3.3 條規(guī)定，廣明高速與海華大橋工程銜接匝道的接入位置應(yīng)設(shè)置在廣明高速以北路段。

2.3 方案研究

服務(wù)區(qū)周邊現(xiàn)狀多為農(nóng)田及防護(hù)，為盡量少占用土地，在制定方案時(shí)考慮將新增立交匝道與金山服務(wù)區(qū)匝道合并設(shè)置。綜合考慮地形、地物、地質(zhì)、投資等因素，為方便立交功能實(shí)現(xiàn)，并合理控制投資規(guī)模，初步擬定以下4 個(gè)方案[5]。

2.3.1 方案一

如圖2 所示，方案一采用部分苜蓿葉型互通立交，設(shè)置由番禺往返廣州南站以及高明往返廣州南站方向的4 條匝道。其中南站往番禺方向需在海華大橋橋底調(diào)頭后進(jìn)入匝道收費(fèi)站。該方案新增用地7.70 hm2，建安費(fèi)造價(jià)估算約4 835 萬元。

圖2 方案一總體布置圖

2.3.2 方案二

如圖3 所示，方案二采用變異菱形互通立交，交通功能與方案一一致，其中南站往番禺方向設(shè)置匝道橋，上跨廣明高速和海華公路后直接進(jìn)入廣明高速。該方案新增用地5.99 hm2，建安費(fèi)造價(jià)估算約1.23 億元。

圖3 方案二總體布置圖

2.3.3 方案三

如圖4 所示，方案三采用變異半菱形部分互通立交，設(shè)置番禺往返廣州南站方向的2 條匝道，其中南站往番禺方向設(shè)置匝道橋，上跨廣明高速和海華公路后直接進(jìn)入廣明高速。該方案新增用地3.76 hm2，建安費(fèi)造價(jià)估算約4 750 萬元。

圖4 方案三總體布置圖

2.3.4 方案四

如圖5 所示，方案四采用菱形部分互通立交，設(shè)置番禺往返廣州南站方向的2 條匝道，其中南站往番禺方向需在海華大橋橋底調(diào)頭后進(jìn)入匝道收費(fèi)站。該方案新增用地3.18 hm2，建安費(fèi)造價(jià)估算約3 850 萬元，總估算約5 338 萬。

圖5 方案四總體布置圖

2.3.5 方案比選

表2 為各方案對(duì)比表。綜合考慮該項(xiàng)目的交通功能定位（主要服務(wù)于廣明高速與南站的聯(lián)系）、廣州市對(duì)項(xiàng)目早日通車的迫切需要、對(duì)城市規(guī)劃的影響、工程規(guī)模、征地拆遷、施工周期等因素，推薦采用方案四。

表2 方案對(duì)比表

3 結(jié)語

隨著城市建設(shè)進(jìn)程的加快，城市周邊開發(fā)強(qiáng)度增大，地方路網(wǎng)接入高速公路的需求增加。而市內(nèi)高速公路周邊土地資源一般較為緊缺，在不影響運(yùn)營安全的前提下，新增互通式立交出入口與既有服務(wù)區(qū)合并設(shè)置，可以有效節(jié)約土地資源、減小工程費(fèi)用，也滿足相鄰大型構(gòu)造物的間距要求。新增立交出入口匝道應(yīng)結(jié)合規(guī)劃、地形條件、服務(wù)區(qū)位置等因素靈活布置，在滿足交通需求的前提下盡量減小工程規(guī)模和土地占用；服務(wù)區(qū)與互通式立交的交通流線應(yīng)統(tǒng)一布置，在保證互通式立交匝道連續(xù)和便捷的前提下應(yīng)簡(jiǎn)化交通流線組合，避免兩種交通之間產(chǎn)生沖突。