清口園互通立交方案設(shè)計研究

劉偉超 馬志博 樊寅

摘要 依托S210省道清口園互通立交工程設(shè)計，分析了互通區(qū)地形地物和交通量，敘述了清口園互通設(shè)計技術(shù)標準以及設(shè)計方案，采用經(jīng)濟技術(shù)指標比較，再配以定性評價的方法確定綜合最優(yōu)方案作為推薦方案，對類似的項目有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞 山區(qū)公路；互通立交；方案設(shè)計；經(jīng)濟技術(shù)對比

中圖分類號 U412.352.1文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）10-0028-03

0 引言

仙居至景寧公路為浙江省普通省道公路網(wǎng)規(guī)劃的20條南北縱向線中的第9縱，編號S210。S210起于仙居下各鎮(zhèn)，接規(guī)劃S207省道，經(jīng)仙居縣、縉云縣、蓮都區(qū)、云和縣至終點景寧縣沙灣鎮(zhèn)，接S325，路線全長約150 km。

S210省道仙居境內(nèi)路線長約64 km，連接了仙居下各、縣城、官路、田市、白塔、橫溪、湫山等主要城鎮(zhèn)，是仙居縣“四橫四縱”干線公路網(wǎng)中的一橫。S210仙居下各至田市段公路工程是其中一段，東起金臺鐵路貨運站北側(cè)，與規(guī)劃207省道相接，終于大溪陳村附近，順接S322，路線長約25.68 km。

1 工程概況

清口園互通為S210仙居下各至田市段公路工程在南峰街道清口園村北側(cè)與S223省道（仙清線）形成的互通立交，該互通可實現(xiàn)S223省道（仙清線）與S210省道之間的快速交通轉(zhuǎn)換。

1.1 互通區(qū)地形地物

互通布設(shè)在微丘區(qū)，地形有一定的起伏。考慮到規(guī)劃康養(yǎng)小鎮(zhèn)、木口湖生態(tài)紅線范圍、金臺鐵路、步路鄉(xiāng)、永安電站、石倉洞等控制因素，互通主線從S223（仙清線）友誼隧道北側(cè)與嶺背村之間山坳中穿過，主線與仙清線友誼隧道進洞口距離僅為21 m，交叉布設(shè)空間有限。

1.2 互通遠景交通量

互通預測交通量分布見圖1，括號外為2047年平均日交通量（單位pcu/d），括號內(nèi)為2047年設(shè)計小時交通量（單位pcu/h）。根據(jù)交通量預測結(jié)果：2047年S223省道往返下各田市方向交通量較均小，其中下各至縣城方向交通量最大，田市至步路方向交通量最小。

1.3 技術(shù)標準

主線：S210仙居下各至田市段公路工程采用《公路工程技術(shù)標準》（JTG B01—2014）中的雙向四車道一級公路標準建設(shè)，主線設(shè)計速度80 km/h，整體式路基寬度24.5 m。橋涵設(shè)計荷載采用公路－Ⅰ級[1]。

被交線：S223省道（仙清線），一級公路，設(shè)計速度60 km/h，路基寬度20 m。

匝道：根據(jù)交叉公路等級及互通出入口交通量，按照現(xiàn)行《公路立體交叉設(shè)計細則》，該項目互通匝道設(shè)計速度為40 km/h，單向單車道匝道，互通設(shè)計年限為20年[2-3]。

2 交叉設(shè)計方案研究

考慮到S210主線與S223（仙清線）友誼隧道進洞口距離僅為21 m，交叉布設(shè)空間有限，為滿足主線與仙清線的交通轉(zhuǎn)換順暢，又要保證兩條省道的運營安全，該次提出3種交叉方案比選：

2.1 方案一（單喇叭互通）

該方案主線上跨仙清線，利用仙清線西側(cè)的山地布設(shè)單喇叭轉(zhuǎn)向匝道，主線車輛可快速分匯流，同時將與仙清線交叉口位置北移至嶺背村北側(cè)，交叉口至友誼隧道洞口間距約570 m，該方案匝道全長1.569 km。另外，仙清線友誼隧道段改造范圍約1.0 km。該互通方案總填方151 000 m3，總挖方1 914 000 m3，圬工198 000 m3，橋梁面積18 400 m3，總占地14.19 hm2。互通方案一平面布置圖如圖2所示。

優(yōu)點：①單喇叭互通分合流通行能力強，交叉范圍交通組織順暢，對主線過境交通影響較小；②仙清線單側(cè)拼寬，對老路交通組織影響較小。

缺點：①方案總體規(guī)模較大，工程造價高；②互通布設(shè)于山地，深挖路塹路段較多，圬工和棄方數(shù)量多，環(huán)境影響較大。

2.2 方案二（菱形互通+挖除友誼隧道）

考慮到單喇叭互通方案匝道開挖規(guī)模大、深挖路塹邊坡處治難度大、工程造價高等問題，提出在仙清線交叉處設(shè)菱形互通方案，該方案共設(shè)置四條平行匝道，匝道全長1.18 km。同時，鑒于友誼隧道洞口距交叉口過近，不滿足洞口至交叉口的行車視距要求，故按雙向四車道標準將隧道改為路塹開挖，仙清線改造范圍延伸至友誼隧道出洞口端，長約1.0 km。該互通方案總填方97 000 m3，總挖方1 142 000 m3，圬工4 700 m3，橋梁面積18 600 m2，總占地13.51 hm2。互通方案二平面布置圖如圖3所示。

優(yōu)點：①菱形互通分合流通行能力較強，對主線過境交通影響較小；②工程規(guī)模相對較小，占地較少；③友誼隧道挖除按四車道一級公路改建后，規(guī)劃小鎮(zhèn)的出行更加便捷，通行能力高。

缺點：仙清線友誼隧道“洞改路基”，施工期間需中斷交通，對仙清線交通組織影響較大。

2.3 方案三（T形平交）

方案二雖較方案一工程規(guī)模較小，但要對仙清線友誼隧道“洞改路基”，施工期間需中斷交通，對仙清線交通組織影響嚴重，故在上述方案基礎(chǔ)上提出影響最小和工程規(guī)模最小的平交方案。該方案主線上跨仙清線，兩者間設(shè)置一條雙向兩車道的聯(lián)絡道，分別與主線、仙清線T形平交，主線交叉處設(shè)置信號燈控制，聯(lián)絡道線位與方案一A匝道線形基本一致，聯(lián)絡道長0.7 km。該平交方案總填方94 000 m3，總挖方568 000 m3，圬工3 100 m3，橋梁面積13 400 m2，總占地9.34 hm2。互通方案三平面布置圖如圖4所示。

優(yōu)點：①工程規(guī)模最小，環(huán)境影響較小，造價最低；②仙清線單側(cè)拼寬，對老路交通組織影響較小。

缺點：主線增設(shè)T形信號燈控制，轉(zhuǎn)向交通通行效率較低，交叉范圍內(nèi)主線通行服務水平不及方案一和方案二。

2.4 清口園互通方案比選

各方案經(jīng)濟技術(shù)指標如表1所示。

經(jīng)上述綜合比選，方案二用地和造價均適中，雖然造價比方案三高約3 000萬元，隧道改路基施工期間對交通有一定影響，但通行能力較強，建成后對改善該段S223（仙清線）的交通阻隔效果較為明顯，占有的土地也主要為山地，同時也有利于促進清口園區(qū)塊的土地開發(fā)和綜合利用，故建議推薦采用方案二，即菱形互通方案。

3 結(jié)語

對多個設(shè)計方案進行綜合評價和比選是互通立交設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)性工作[4-5]。雖然國內(nèi)外在工程方案的評價方面進行了大量研究，提出了諸如灰色關(guān)聯(lián)分析法、層次分析法、信息熵權(quán)法和模糊綜合評價法等工程方案評價方法，但部分指標難以量化以及基于信息和計算機技術(shù)的智能化評價手段不足，造成難以普遍應用[6-7]。該文結(jié)合工程實例，采用經(jīng)濟技術(shù)指標比較再配以定性評價的方法確定綜合最優(yōu)方案作為推薦方案，對類似的項目有一定的參考意義。

參考文獻

[1]交通部公路司， 中國工程建設(shè)標準化協(xié)會公路工程委員會. 公路工程技術(shù)標準： JTG B01—2014[S]. 北京：人民交通出版社， 2014.

[2]中國公路工程咨詢集團有限公司. 公路立體交叉設(shè)計細則： JTG/T D21—2014[S]. 北京：人民交通出版社， 2014.

[3]中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司. 公路路線設(shè)計規(guī)范： JTG D20—2017[S]. 北京：人民交通出版社， 2017.

[4]黃振英. 高速公路的互通立交方案比選研究及應用[D]. 廣州：華南理工大學， 2012.

[5]陳揚勇， 潘懷兵， 劉光輝. 重慶城開高速公路雪寶山互通式立交方案設(shè)計探討[J]. 公路交通技術(shù)， 2017 （4）： 16-21.

[6]劉子劍. 互通式立體交叉設(shè)計原理與應用[M]. 北京：人民交通出版社， 2015.

[7]楊少偉. 道路立體交叉規(guī)劃與設(shè)計[M]. 北京：人民交通出版社， 2000.