王文胜 刘伟胜
(1.江西省赣南公路勘察设计院;2.赣州高速公路有限公司,江西 赣州 341000)
试述里仁复合式互通设计
王文胜1刘伟胜2
(1.江西省赣南公路勘察设计院;2.赣州高速公路有限公司,江西 赣州 341000)
针对复合式互通的特点及其复杂性,该文通过叙述里仁复合式互通的设计,总结了复合式互通立交设计时需考虑的问题。
复合式互通;设计
随着高速公路逐年增长,使得高速公路与高速公路相交的形成的交叉节点也越来越多,交叉节点的互通设计不仅要解决交通流转向功能问题,在毗邻城市边缘的高速公路互通立体交叉,互通的设计同时应结合互通使用要求,考虑其它功能,互通立交亦呈现出互通形式多样化、互通功能多样性等特点。
以下笔者通过对里仁复合式互通设计的阐述,总结、分析了在复合式互通设计时应注意的有关问题,以供设计者在以后的设计中参考。
里仁复合式互通是大庆至广州国家高速公路江西龙南里仁至杨村(赣粤界)段工程的起点,是大广高速公路与龙河联络线的交汇点,里仁复合式互通是在原有里仁互通的基础上,改、扩建为具备交通量转向及服务性功能的复合式互通立交。
互通的位置既要考虑地形、地貌、工程造价等因素,同时,需要结合社会需求、城市发展、路网规划进行综合分析和论证进行场地选址。
在项目初步设计勘察时,起点互通选择了三个起点方案进行分析比较,分别为里仁起点方案、东坑起点方案、大隘背起点方案。通过对三个互通场址外业勘察,并进行互通平面布设及其路线方案的布设,经过比较、分析、论证,选择原里仁互通作为互通建设场址。里仁互通起点及其路线方案工程造价更省,运营里程短,满足当地城市发展与经济建设的需要,更加方便于当地车辆出入高速公路。
另外,经过方案论证,为避免三路高速公路交叉,引起互通规模过大,互通交通组织过于复杂,后续建设的全寻高速公路终点不与本项目起点互通连接。
在已建互通位置的基础上进行互通改、扩建时,须根据互通区域的空间情况进行布局,互通设计在满足所需功能的基础上,做到紧凑、简洁、实用。
根据《公路路线设计规范》规定:相邻互通式立体交叉的最小间距,不宜小于4km。因路网结构或其他特殊情况限制,经论证相邻互通式立体交叉的间距需适当减小时,加速车道渐变段终点至下一个互通式立体交叉的减速车道渐变段起点间的距离,不应小于lkm;小于lkm,且经论证而必须设置时,应将二者合并为复合式互通立体交叉。
原里仁互通毗邻龙南县城,地处其东北方向,位于龙南里仁镇的柑树下,互通区域范围在城市规划边缘,建设场地狭窄。互通的北门(大庆方向)已建高速公路下穿京九铁路,互通匝道布设受限制;南面(广州方向)跨越廉江后地势陡峭、地形起伏较大,不适合布设互通。两点距离约为3公里,不满足于建设两个独立互通的距离要求。根据当地城镇的发展、经济发展及社会需要,原互通出口需保留在该区域,因此,里仁互通需按服务型立交+枢纽型立交组成复合式互通设计。
原里仁互通为T型互通,服务型。互通设计速度为60公里/小时,里仁~大庆方向匝道按单向双车道设置,路基宽为10.5米,深圳~里仁方向为单向单车道,路基宽为8.5米。互通在2002年建成投入使用,受建设条件、经济发展预测的局限性、城市总体规划、路网规划等诸多因素,互通建设规模较小,匝道技术指标采用较低。其场地平面见图1。
根据互通区域的平面空间布局以及已有互通的现状情况,选定了两个设计方案,其设计原则均为尽可能利用原有互通匝道及其收费站台设施,尽量缩小拆迁,缩小新征工程用地。
方案一
互通型式为半定向型+A型单喇叭复合式互通,主线下穿大广高速赣定段。枢纽互通与单喇叭互通中心距离为965米,互通设计方案设有K、GD、Z、A、B、C、D、E、F、L1、L2、R1、R2共13条线,K为整体式主线,路基标准宽度33.5m。GD、Z线合并组成原赣定高速公路整体式路基,路基标准宽度26m。L1、L2线为分离式主线,路基标准宽度16.75m,按三车道匝道设置,为减小拆迁量,L1匝道基本利用原匝道,L2匝道因原匝道平面指标较小,上跨桥梁跨径小而需进行平面调整,其余匝道均在原互通匝道的基础上进行平面微调布设;新设单喇叭出口互通按利用原互通收费场站设施进行布设,如图2。
互通区域存在两个方向的交通流交织,分别为深圳至里仁与主线交通流交织和广州至深圳方向与里仁至大庆方向交通流交织。为解决深圳至里仁方向与主线交通流交织,在交织区段设置了一条独立与主线之外的集散车道F匝道,使得大庆至里仁方向交通流在出口渐变段变道引出,消除了该方向与主线交通流运行交织,最大限度地保证了行车安全。互通区在广州至深圳方向与里仁至大庆方向的交通流交织,其交织区长为640米,根据两方向的预测交通量,经交织段通行能力的计算分析,其长度满足行车安全要求,其通行能力及服务等级影响较小,无需设置集散车道。
本方案最大优点是,基本利用了原互通匝道,利用了原互通收费场站设施,互通设置紧凑,新征工程用地及拆迁数量小,工程规模小,工程造价低;缺点是新设集散车道F使主线匝道分叉口增多虽然可以通过设置交通标志指示交通,但易造成行驶错误。
方案二
互通型式为半定向型+B型单喇叭复合式互通,主线下穿大广高速赣定段。本互通方案是在方案一的基础上进行方案布设,目的是延长互通南面交织区长度,保证交织区通行能力及互通服务等级不降低,更好地保证行车运行安全而设,如图3。
因单喇叭区域广州方向有一地方道路下穿,对地方道路该线的成本将非常巨大,因此,单喇叭互通尽量以不侵占道路,不改路的基础上尽量拉大两互通的距离。本方案枢纽互通与单喇叭互通中心距离为1065米,互通区在广州至深圳方向与里仁至大庆方向的交通流交织,其交织区长为740米,经交织段通行能力的计算分析,其长度满足行车安全要求,其通行能力及服务等级不降低。
本方案的优点在于延长了互通交织区长度,更加有利于互通南面交织区行车安全,没有设置集散车道。与方案一相比较,缺点是方案虽然解决了主线交通流与次线交通流交织的问题,但深圳至广州方向与大庆至里仁方向仍然存在交织,且其交织区长度较短,将影响主线行车安全;互通北面进出口距离较近,将使交通标志设置较复杂、混乱,容易造成行驶错误;新征工程用地更多,拆迁量更大,没有利用原互通收费设施,新建互通连接线侵占了城市规划区,工程造价高。
经综合比较,选择方案一为复合式互通建设方案更优。
目前,我国除城市绕城高速公路修建了部分复合式互通外,高速公路修建的复合式互通还不多。通过从里仁复合式互通的设计,使我们认识到,复合式互通设计需要占有丰富的资料,应在充分研究资料的基础上作出最优的设计方案。对于在已有互通基础上改建为复合式互通笔者认为应综合考虑以下一些主要因素:
(1)复合式互通交通组织困难,建设规模较大,施工时对已有互通交通流运行造成影响,互通的布设应注意互通立交间距的采用,应结合社会需求、城市发展、路网规划进行分析和论证,尽可能避免采用复合式互通方案。
(2)在已有互通基础上改扩为复合式互通时,互通的选型应紧凑合理,应尽可能利用原有设施,减少废弃。
(3)对于互通交织区段,可根据交通量预测结果,对交织区段的通行能力进行计算,对不满足通行能力、降低服务等级的交织区段,可在建设条件许可、工程造价增加不大的情况下,适当延长其交织区长度。
(4)对交织区内交织交通量大的区段,可通过设置集散车道消除应交织而影响主线行车安全;对交织区交织交通量小的区段,通过通行能力计算,确对交通运行影响较小的可不设置集散车道,以减少工程造价。
[1]陈宽.民道路通行能力分析.长安大学,2003.
[2]孙胜营.高等级公路互通式立交布置与选型.
U412.36+6
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