果遂樞紐互通立交方案比選研究

文章結合廣西高速公路果遂樞紐互通式立交設計實例，綜合考慮主線平縱條件限制、主路交叉方式選擇、避讓沿線多種敏感因素與地形地物適應等多種情況，通過多方案比選確定合理可行的方案，可為類似互通設計提供借鑒。

樞紐互通；立交；平縱條件；交叉方式；比選

U412.35+2A240764

作者簡介：

方雪朋（1990—），碩士，工程師，主要從事道路工程研究工作。

0" 引言

在過去十年中，廣西高速公路建設速度和規(guī)模取得了顯著進展，已初步形成了以南寧為中心的“六橫七縱八支線”高速公路網。新建的高速公路將無法避免與現有高速公路交叉從而設置樞紐互通進行交通轉換［1］，樞紐互通是高速公路路網系統(tǒng)中的重要組成部分，在連接不同高速公路、緩解交通壓力、提高交通效率等方面發(fā)揮著重要作用。隨著經濟發(fā)展和交通流量的不斷增加，樞紐互通的設計變得越來越重要。

本文結合果遂樞紐互通工程實例，綜合考慮所有遇到問題，確定方案比選思路后從多方面進行比選論證，為樞紐互通設計提供參考。

1" 概況

武宣—來賓—合山—忻城公路（以下簡稱武合忻公路）是自治區(qū)政府最新批復的《廣西高速公路網規(guī)劃（2018—2030年）》“1環(huán)12橫13縱25聯”布局方案中的聯6線。為有效實現武合忻公路與柳州經合山至南寧高速公路（已于2021-07-01通車）之間交通量轉換的功能，需設置一處樞紐互通。見圖1。

武合忻公路與新柳南高速公路均采用雙向四車道高速公路標準，設計速度為120 km/h，路基寬度為26.5 m。

果遂樞紐互通預測的2047年遠景交通量（pcu/d）如圖2所示，括號內為單向小時交通量（pcu/h）。其中，果遂樞紐互通預測交通量轉換總數為26 980 pcu/d，武宣往返南寧為最大交通流方向，交通量為8 783 pcu/d，占比為32%，武宣往返柳州、忻城往返南寧、忻城往返柳州三個方向交通量依次減小，占比分別為26%、22%、18%，主次方向交通流差異較小，三個次方向交通流無明顯差異。同時環(huán)形匝道設計通行能力為800～1 000 pcu/d［2］，可判斷出四個方向交通轉換均較小。

2" 項目難點

（1）核查主線平縱條件。主線設計速度為120 km/h時，要求互通范圍內主線最小平曲線半徑R=1 500 m，最大縱坡為2%［3］。經核查發(fā)現兩高速公路交叉處互通范圍主線平面、縱斷面指標不滿足要求，只能滿足設計速度為100 km/h時的平縱指標，需要對多位置進行核查比選，必要時可對部分路段進行限速處置。

（2）匝道設計與交通轉換需求相適應。匝道橫斷面選擇要與交通量相對應；對于交通量轉換主方向宜采用直連式或半直連式，交通轉換次方向可采用環(huán)形匝道。同時匝道線形設計要滿足交通流舒適快捷要求，尤其設計速度越高，交通量越大，對匝道線形設計要求更高。

（3）主路交叉上跨下穿方式選擇。武合忻公路（新建）與新柳南高速公路（已建）交叉，其中新柳南高速公路該路段為路基方案，本項目若采用下穿新柳南高速公路方案，需對新柳南高速公路路基改橋，增加工程規(guī)模，阻斷交通影響正常運營；若采用上跨新柳南高速公路方案，對新柳南高速公路運營影響最小，但需增加主線橋梁920 m，因此需對上跨下穿方式進行論證。

（4）沿線敏感控制因素較多，交叉位置北側靠近能容地下河，東南側緊鄰長嶺水庫，互通設計需避讓果遂鎮(zhèn)能容地下河保護區(qū)、沿線多處村莊、盡量減少占用長嶺水庫庫區(qū)等。

（5）匝道布設應整體緊湊。適應國家國土空間規(guī)劃要求，響應新形勢下的國家土地政策［4］。通過整體緊湊的布局和與地形地物的適應，使互通與周圍環(huán)境相協調，提高工程實施的可操作性，減少占用基本農田，降低工程規(guī)模，減少土地占用。

果遂樞紐互通立交方案比選研究/方雪朋，張永魁，湯彬彬，左紹祥

3" 立交方案初步研究

3.1" 交叉位置分析

根據《廣西高速公路網規(guī)劃（2018—2030年）》布局，以及地方政府意見，為繞避合山煤礦采空區(qū)，武合忻公路從合山市北側轄區(qū)經過后，在果遂鎮(zhèn)附近與新柳南高速公路（已通車）交叉，新柳南高速公路交叉樁號為K77+815附近。見表1、圖3。

3.2" 方案比選思路

3.2.1" 上跨下穿方式選擇

根據武合忻公路（新建）上跨和下穿新柳南高速公路（已建）兩種穿越方式，提出四岔變形苜蓿葉形樞紐互通兩種思路進行比選。

3.2.2" 主線是否限速處置

根據新柳南高速路段主線平縱指標分析，針對主線路段是否限速，提出四岔變形苜蓿葉形與雙T兩種思路進行比選。

根據以上研究思路，提出三個方案進行比選研究（表2）。

4" 方案比選

4.1" 方案介紹

4.1.1" 方案一（比較方案）

方案一采用對向雙環(huán)苜蓿葉形，南寧至忻城、柳州至武宣方向的左轉車道均采用半定向型匝道，半定向匝道采用的是上跨新柳南高速公路，上跨武合忻公路主線，其他方向采用環(huán)圈匝道。該方案主線下穿新柳南高速公路，涉及對新柳南高速公路路基段的改造，同時因該段不滿足120 km/h互通平縱指標，需要對該段新柳南高速公路進行限速（由120 km/h降至100 km/h）。見圖4。

4.1.2" 方案二（比較方案）

方案二采用對稱雙環(huán)苜蓿葉形，主線和匝道同時上跨新柳南高速公路，柳州至武宣、武宣至南寧方向的左轉車道均采用半定向型匝道，半定向匝道采用的是上跨新柳南高速公路，下穿武合忻公路主線，其他方向采用環(huán)圈匝道。該方案主線上跨新柳南高速公路，但同樣因該段新柳南不滿足120 km/h互通平縱指標，需要對該段新柳南高速公路進行限速（由120 km/h降至100 km/h）。見圖5。

4.1.3" 方案三（推薦方案）

方案三采用雙T形，主線和匝道同時上跨新柳南高速公路，武宣至南寧、柳州至武宣方向的左轉車道均采用半定向型匝道，半定向匝道采用的是上跨新柳南高速公路，下穿武合忻公路主線。該方案主線上跨新柳南高速公路，互通匝道與新柳南高速公路交叉范圍內新柳南高速公路滿足120 km/h互通平縱指標，不需要對該段新柳南高速公路進行限速。見圖6。

4.2" 方案比選

具體工程規(guī)模對比情況詳見表3。

盡管方案三雙T互通方案橋梁工程規(guī)模較大，雙T之間存在繞行距離，但互通區(qū)內被交路新柳南高速公路指標滿足120 km/h要求，互通與周圍環(huán)境相協調，互通布設緊湊，占地較小，投資較低，且主線和匝道同時上跨新柳南高速公路，不影響新柳南高速公路正常通行，無需拆除新柳南高速公路相關工程，完全避讓長嶺水庫等敏感因素，故從綜合效益角度考慮，推薦方案三雙T。

5" 結語

隨著我國高速公路迅猛發(fā)展，高速公路路網已有較大規(guī)模，隨著經濟發(fā)展和交通量增長，往往樞紐互通節(jié)點限制路網功能發(fā)揮，因此有必要在設計階段重視樞紐互通比選論證，全面考慮所有影響因素。樞紐互通設計是一個不斷優(yōu)化、不斷比選的復雜過程，需要不斷進行經驗積累和特點分析研究，同時結合具體情況進行重點設計優(yōu)化。本文結合果遂樞紐互通設計實例，梳理全部關鍵問題，重點研究主線平縱指標不滿足的情況、主路交叉關系、眾多控制性敏感因素，提出多個方案進行比選，為類似樞紐互通設計提供參考。

［1］張" 鄒，王金鵬，趙" 倫.新建樞紐互通交通組織設計方案研究［J］.西部交通科技，2023（5）：52-55.

［2］JTG D20-2017，公路路線設計規(guī)范［S］.

［3］JTG/T D21-2014，公路立體交叉設計細則［S］.

［4］張" 帥，韓勝利，趙光德，等.既有高速公路增設互通立交方案比選分析［J］.西部交通科技，2023（10）：64-66.

20240418