石河子互通式立交改扩建方案比选

高 昌

（新疆交通规划勘察设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830006）

0 引言

乌鲁木齐至奎屯高速公路是新疆“57712”工程中“五横七纵”高速公路网“第一横（星星峡－哈密－吐鲁番－乌鲁木齐－霍尔果斯）”的重要组成路段，是新疆公路建设史上第一条真正意义上的高速公路工程。截止2011年7月，乌奎高速公路已运营了11年，2009年乌奎高速公路的交通流量为1.6万小客车/日。随着区域经济的快速发展和交通量的迅速增长，乌奎高速公路的通行能力和服务功能已经满足不了地方经济快速发展需求，需要对现有高速公路进行改扩建，改扩建原则为“两侧拼宽，局部扩容”，主线设计车速维持原有运行速度120km／h，由4车道改扩建为8车道。

1 现有立交存在的问题

石河子互通式立交为主线下穿被交路的A型单喇叭（见图1），该互通位于石河子市经济开发区，玛纳斯大桥西侧，是连接石河子市南北城区以及完成G30与石河子交通量转换的重要连接点。该互通西侧600m为输油管线，东侧490m为玛纳斯主河道，北侧330m为主干渠以及厂房，南侧680m为铁路线。现有互通存在的主要问题是：a）被交线为城市主干道，与G30线形成T形交叉，规划中城市主干道以分离式立交的形式下穿G30，连接石河子南北城区；b）根据远景交通量预测主交通流方向石河子—乌鲁木齐与乌鲁木齐—石河子，设计末年（2037年）转向交通量分别为17053pcu／d、15979pcu／d，而现有互通石河子—乌鲁木齐为环形匝道，超过环形匝道的通行能力限值。次交通流方向奎屯—石河子与石河子—奎屯，设计末年（2037年）转向交通量分别为5046pcu／d、3994pcu／d；c）现有互通未设置收费站，不符合改扩建后G30的全封闭式收费制式；d）加减速车道长度不满足现行规范的要求。

图1 石河子互通式立交现状图

2 立交改扩建方案

原被交路为城市主干道，考虑到G30的收费制式，确定两种改扩建思路：

a）原位改建 保留现有的立交形式，对不满足通行能力的匝道进行局部改建，考虑到石河子市南侧新城区的规划建设；

b）原位新建 利用原有立交的部分匝道，扩大建设规模，保证交通流的快速转换及行车安全。

2.1 改扩建方案一

以不增加已征占地为原则进行改扩建方案选择，维持现有互通型式不变，主线两侧拼宽为8车道，调整匝道与主线连接端部的匝道平曲线半径或缓和曲线参数，保证匝道与主线顺适衔接。利用原有互通的部分平纵面线形，废除原有流出环形匝道，改为流入环形匝道，同时为保证石河子市南北城区的连接顺畅，新建分离式立交桥上跨G30线。根据交通量预测，石河子—乌鲁木齐及乌鲁木齐—石河子方向采用单向双车道匝道，需要设置辅助车道，对原有玛纳斯大桥左右侧各增加辅助车道。该改扩建方案的优点是原互通北侧匝道平面线形保留，施工对主线和互通运营影响均较小，能保证主线车流不受影响（如图2所示）。

图2 石河子互通式立交改扩建方案一

2.2 改扩建方案二

以交通流的快速转换为原则进行改扩建方案选择，考虑到方案一石河子—乌鲁木齐方向匝道的平面线形受环形匝道半径所限导致其指标较小，交通流不能快速转化的问题，将其改扩建为左转半定向匝道，并利用原有互通的对向双车道匝道的平面线形将奎屯—石河子方向改扩建为半定向匝道，新建一座跨线桥，下穿石河子—乌鲁木齐方向匝道。该改扩建方案的优点是原互通北侧匝道平面线形保留，互通南侧完全新建，并增加一座跨线桥，原有匝道桥的桥孔预留宽度不能满足主线两侧拼宽所需要的宽度，需要拆除新建，施工对主线和互通运营影响均较大。石河子互通式立交改扩建方案二如图3所示。

图3 石河子互通式立交改扩建方案二

2.3 改扩建方案三

利用并延长石河子市现有的双拥路做为被交路，连接规划中的农业科技园区及科教园区，并根据规划将被交路拓宽至28m。该方案采用变异苜蓿叶型式，主交通流方向采用半定向匝道，其余面转匝道采用环形。该互通规模较大，南侧匝道需跨越铁路线，北侧匝道需跨越主干渠，纵面线形较差，该方案存在的问题：a）收费不集中，需要在被交线设置两处收费站，并在被交线上增加集散车道，减少收费站对直行车辆行驶的干扰，并且直行车辆可能误行至集散车道，以致产生交通安全隐患和造成交通流紊乱；b）该互通设置桥梁较多，总体占地面积较大，工程造价较高。石河子互通式立交改扩建方案三如图4所示。

图4 石河子互通式立交改扩建方案三

3 方案比选

方案比选结果如下：

a）方案一 收费集中，且能利用部分匝道，但互通型式不能满足主交通流的快速转化，并需改建被交线，该方案存在的主要问题是平交口的压力较大，服务水平低；

b）方案二 能实现主交通流的快速转化，且能利用部分匝道，收费集中；

c）方案三 主次交通流能够快速转化，不需改建被交路，但是需要增加2座桥梁，且互通规模较大，收费不集中。

经综合比选，推荐方案二。

[1]JTG D20—2006，公路路线设计规范[S].

[2]孙家驷.道路立交规划与设计[M].北京：人民交通出版社，2009.

[3]曹荣吉，孙家驷.贵遵公路忠庄立交改扩建方案比选[J].中外公路，2006，5（166）：