义容互通式立交方案设计

张 鹏

(广东省冶金建筑设计研究院)

义容互通式立交方案设计

张 鹏

(广东省冶金建筑设计研究院)

互通式立交型式的选择是立交设计中最重要、最核心的工作，其型式的确定影响整个立交的功能、投资、安全、经济效益等方面。系统阐述了义容互通式立交方案设计时方案的选择及其对方案的扩展延伸，以及对山区互通式立交设计提供一点有益的设计思路。

互通式立交;方案;设计;选择

1 概述

汕头至湛江高速公路揭西大溪至博罗石坝段是广东省“九纵五横两环”高速公路网规划中的第二横的一段，连接揭阳(汕头)与河源，实现地级市(河源与揭阳、汕头、潮州)之间直接连通;对于改善河源市、梅州市和揭阳市的投资环境，加快珠三角产业转移的步伐，为广东省全面建设小康社会、区域经济可持续发展以及构建和谐社会均具有重要的意义。

义容互通立交位于紫金县义容镇李屋村和大同村之间，该立交主要疏散和吸引S340省道上下高速的车辆。互通区域内地形复杂，村庄较密集，乡村道路及沟渠较多，且西南方向有一处露天开采后铁矿，上述条件对互通立交的方案选择提出了较多的限制，因此在方案设计时尽量避免干扰这些限制因素，在方案一的基础上衍生出了两个比选方案，通过比选得出了最优的设计方案。

2 山区互通式方案选择的原则

(1)根据沿线互通式立交的布置情况，结合路网现状和远期规划，选择合适的被交叉道路，合理确定互通式立交的各向交通流的转换方向及立交型式，满足交通流转向的交通功能需求，统一考虑区间的交通组织与转换。

(2)立交布线与现场地形、地物相协调，少占良田、少拆迁民房及电力、电讯设施。

(3)根据远景交通量、被交路等级等确定合理的互通式立交类型、匝道设计速度、匝道车道数及互通式立交设计所需的一些相关参数。

(4)在满足设计规范、标准的条件下，合理选取设计指标，尽量降低工程造价。

(5)互通式立交设计综合考虑安全、景观、营运、养护等方面的因素。

(6)在满足交通需求的前提下，根据项目所在地土地利用现状和城镇规划等条件的调查，力争选定技术标准高、经济合理的方案，满足互通式立交区直行交通快速通过，转向交通快速分、合流的功能。

3 方案设计

根据工程可行性报告交通量预测结果，义容互通立交的转向交通量在2034年为2 287辆/d，其中:义容←→汕头往返方向交通量稍大，设计末年转向交通量为1 205辆/日，义容←→湛江往返交通量稍小，设计末年为1 082辆/日;转向交通量不大，方向不均匀性较小，属于服务型互通立交。

(1)匝道设计速度

环形匝道采用40 km/h，右转匝道和半直连匝道采用设计速度50～60 km/h。特殊条件下，A型喇叭立交的环形匝道采用35～40 km/h。

(2)横断面布置

①单向单车道匝道的路基宽度采用8.5 m(断面:0.75 m土路肩+1.00 m左侧硬路肩+3.50 m行车道+2.50 m硬路肩+0.75 m土路肩)。

②双向双车道匝道断面为路基宽度15.5 m(断面:0.75 m土路肩+2.50 m左侧硬路肩+3.5 m行车道+0.5 m路缘带+1.00 m中央分隔带+0.5 m路缘带+3.50 m行车道+2.50 m左侧硬路肩+0.75 m土路肩)。

③连接线长度≥300 m时，(平交口至收费站)采用对向双车道，路基宽度10.0 m，连接线长度＜300 m时，采用对向双车道，路基宽度15.50 m。

(3)方案设计

主线在义容互通立交范围内平纵指标都较低，平面圆曲线半径R-2 000，纵断面纵坡值为1.871%，且主线在互通立交减速渐变段前70 m的坡接近2.889%，主线与被交路高差近30 m，高差较大。根据上述条件及其立交周围的村镇分布、立交功能及地质地形条件，结合主线，在K214+500位置布设A型单喇叭立交(方案一)，由方案一衍生如下两个方案:把方案一右转C匝道改为左转绕行的变形A型单喇叭立交(方案二)，将方案一主匝道该为绕行的A型单喇叭立交(方案三)进行比选。

①方案一

该方案为A型单喇叭，主匝道A起点接S340平面直线段处，该处S340纵坡约0.2%，从大同村的东侧空地穿过，向西南在义容河较窄处跨越后在义容河东南侧平行于义容河的水田内布设，然后到达李屋村西侧的山地上，选线充分利用进李屋村西侧山头布置匝道，增加绕行距离、增加匝道长度使C匝道纵坡减缓到3.999%，匝道基本平行于等高线进行布设，整个匝道依山而建，顺应山体等高线布置，减少对山体的破坏，B匝道避开了西南方向开挖的露天铁矿，同时考虑土方及填方平衡，减少工程量。该互通立交充分利用山体布线，减少对农田的占用。该互通立交主线K214+970前为纵段面高程由高线位向低线位过渡段，在K213+870～K214+770段纵坡为2.889%，，随后以1.871%的纵坡进入互通区范围，由于主线一路下坡，因此与之相接的流出匝道C匝道的减速车道做了修正，由145 m增加到160 m，便于车辆的减速。主线在K216+225处采用的凸曲线半径为R-30 000，小于互通区内凸曲线半径一般值R-45 000，大于极限值R-23 000，根据规范要求，互通区内主线分流鼻之前应保证判断出口的识别视距，条件受限时，识别视距应大于1.25倍的主线停车视距，即1.25×210=262.5 m，凸曲线半径采用R-30 000 m时识别视距为268.33 m，大于1.25倍的停车视距，满足要求。

②方案二

该方案是在方案一的基础上修改C匝道的转向，成为变型A喇叭方案，即将减速车道C匝道由右转匝道设置为左转匝道，使C匝道接主线的减速车道起点K214+940向后推移至K215+100，相比较于方案一而言，远离了主线长纵坡2.889%，并且使C匝道的纵坡降低到3.5%;从而达到主线流出互通下坡安全性较高。为使造价降低和减少占用耕地，将主匝道起点位置向义容方向前移135 m，从而使主匝道长度缩短52.35 m。该方案充分利用了山区的地形情况，C匝道利用主线两个山谷之间的地势较低处下穿主线跨线桥然后接主匝道A匝道。整个互通范围内的匝道纵坡最大为3.5%，满足设计规范要求。

③方案三

该方案为变形的A喇叭，环形匝道设置在主线右侧，主匝道起点接S340，然后布线，与方案二相比，比较靠近李屋村，下穿C匝道和主线后绕行半圆后再下穿主线接环形匝道与C匝道，C匝道与方案二的C匝道接主线位置相同。该方案主要是通过增加匝道的长度来达到减小纵坡的目的。

4 方案对比优选

表1 义容互通式立交主要技术指标和工程规模表

(1)方案一

优点:①主交通流汕头至义容方向顺捷、无绕行，平纵面线形指标较高。②与地形相适应，匝道基本沿等高线布设，对大同村通往南侧的地方道路干扰较小。拆迁少，对李屋村的干扰较小。③匝道长度最短，节省行驶时间。④挖方最少，桥梁长度最短，用地最少，互通规模相对较小。

缺点:①A匝道在水田路基填方较高，达到6～10 m，占用耕地较多。②C匝道纵坡较大，达到3.999%。③其余匝道填方较大，占用耕地稍多。

(2)方案二

优点:①与地形相适应，充分利用了现场的有利条件，匝道基本沿等高线布设。②C匝道平面线形指标较高，纵坡较缓，安全性较高。③A匝道在水田路基填方高度较方案一低，填高为3～5 m。

缺点:①主交通流汕头至义容方向需绕行0.75 km，运营成本增加。②公路用地、路基防护工程、路基挖方工程数量较方案一多，互通规模增大。较方案一多1座主线桥和1座匝道桥。③对大同村通往南侧的地方道路干扰较小。

(3)方案三

优点:①充分利用了山区的地形条件，增长了主匝道长度来克服高差，减小纵坡。②匝道的纵坡较缓，安全性高。

缺点:①义容至湛江、义容至汕头方向的交通量绕行距离较方案一和方案二都大，增加运营成本。②匝道设计长度较方案一和方案二都长、桥梁工程数较多、互通规模最大、工程造价最高。

通过对三个方案的功能特点、工程量、造价等方面的综合比较，方案一同方案二、方案三相比具有一定的优势，故选方案一为推荐方案。

5 结语

(1)方案设计必须有一定的设计深度，各个方面的问题都要认真考虑和研究，特别是方案设计时如何对限制条件少干扰、不干扰，如何更好地适应地形条件，尤其在山区互通立交的设计中，如何对规范里的指标灵活地运用，使之设计出来的互通立交能够达到安全、经济、环保地效果提出了更高的要求。

对规范中要求的指标要尽可能的满足，并且要选择适当的指标，避免线性指标前后不协调。

(2)方案设计的合理与否要考虑到与周围环境相符合，因地制宜，充分与现状地形相协调，合理选型和布局，保证方案的可实施性。又要具有较高的服务水平和完善的交通功能。

(3)通过对义容互通立交方案设计的思路进行研究，对山区互通立交方案提供了一点有意的探讨。

互通式立交是高速公路上不可缺少的组成部分，并且在高速公路中占有相当重要的位置。立交型式的选择合理与否直接影响整个立交造价及高速公路运行能力要求。因此在选择方案时，应综合考虑各种因素，采用合理的互通型式。

［1］公路路线设计规范JTG D20-2006［S］.

［2］杨少伟.道路立体交叉规划与设计［M］.北京:人民交通出版社，2000.

［3］交通部公路司.新理念公路设计指南［M］.北京:人民交通出版社，2005.

［4］刘旭吾.互通式立交线形设计与施工［M］.北京:人民交通出版社，1997.

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1008-3383(2012)07-0068-02

2012-02-24

张鹏(1983-)，男，河南周口人，助理工程师。