清口園互通立交方案設計研究

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計，分析了互通區地形地物和交通量，敘述了清口園互通設計技術標準以及設計方案，采用經濟技術指標比較，再配以定性評價的方法確定綜合最優方案作為推薦方案，對類似的項目有一定的參考意義。

關鍵詞 山區公路；互通立交；方案設計；經濟技術對比

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規劃的20條南北縱向線中的第9縱，編號S210。S210起于仙居下各鎮，接規劃S207省道，經仙居縣、縉云縣、蓮都區、云和縣至終點景寧縣沙灣鎮，接S325，路線全長約150 km。

S210省道仙居境內路線長約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，是仙居縣“四橫四縱”干線公路網中的一橫。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，與規劃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與S223省道（仙清線）形成的互通立交，該互通可實現S223省道（仙清線）與S210省道之間的快速交通轉換。

1.1 互通區地形地物

互通布設在微丘區，地形有一定的起伏。考慮到規劃康養小鎮、木口湖生態紅線范圍、金臺鐵路、步路鄉、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），括號內為2047年設計小時交通量（單位pcu/h）。根據交通量預測結果：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《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）中的雙向四車道一級公路標準建設，主線設計速度80 km/h，整體式路基寬度24.5 m。橋涵設計荷載采用公路－Ⅰ級[1]。

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

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

2 交叉設計方案研究

考慮到S210主線與S223（仙清線）友誼隧道進洞口距離僅為21 m，交叉布設空間有限，為滿足主線與仙清線的交通轉換順暢，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，利用仙清線西側的山地布設單喇叭轉向匝道，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，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仙清線單側拼寬，對老路交通組織影響較小。

缺點：①方案總體規模較大，工程造價高；②互通布設于山地，深挖路塹路段較多，圬工和棄方數量多，環境影響較大。

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菱形互通方案，該方案共設置四條平行匝道，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，規劃小鎮的出行更加便捷，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，故在上述方案基礎上提出影響最小和工程規模最小的平交方案。該方案主線上跨仙清線，兩者間設置一條雙向兩車道的聯絡道，分別與主線、仙清線T形平交，主線交叉處設置信號燈控制，聯絡道線位與方案一A匝道線形基本一致，聯絡道長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。

優點：①工程規模最小，環境影響較小，造價最低；②仙清線單側拼寬，對老路交通組織影響較小。

缺點：主線增設T形信號燈控制，轉向交通通行效率較低，交叉范圍內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

各方案經濟技術指標如表1所示。

經上述綜合比選，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塊的土地開發和綜合利用，故建議推薦采用方案二，即菱形互通方案。

3 結語

對多個設計方案進行綜合評價和比選是互通立交設計中的一個重要環節和基礎性工作[4-5]。雖然國內外在工程方案的評價方面進行了大量研究，提出了諸如灰色關聯分析法、層次分析法、信息熵權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的智能化評價手段不足，造成難以普遍應用[6-7]。該文結合工程實例，采用經濟技術指標比較再配以定性評價的方法確定綜合最優方案作為推薦方案，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， 中國工程建設標準化協會公路工程委員會. 公路工程技術標準： 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計研究院有限公司. 公路路線設計規范： 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計探討[J]. 公路交通技術， 2017 （4）： 16-21.

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

[7]楊少偉. 道路立體交叉規劃與設計[M]. 北京：人民交通出版社， 2000.