祁 鹤
(辽宁省交通规划设计院)
随着高速公路建设规模的扩大和路网规划的调整,在新建高速公路与既有高速公路衔接、高速公路的改扩建工程项目、以及地方发展需要对原有高速—高速立交要求改造落地与地方道路衔接的工程项目中,前期实施三肢T 型立交(包括单喇叭型、半直连T 型和Y 型等型式),预留后期改造为四肢枢纽互通式立交条件的工程实例越来越常见到。
以龙坪互通式立交方案设计为例,从工程造价、实施方案、交通组织等方面分析,总结各方案的特征,为以后的方案选择作参考。
龙坪互通位于龙坪镇南,省道205 西侧。通过龙坪连接线服务于龙坪镇、团溪镇。经与地方沟通了解规划的余庆至遵义高速公路拟在此位置与贵遵复线交叉,该项目实施时间未定,本项目预留其实施条件。
根据本互通2035年交通预测结果,远景转向交通中各方向设计小时交通量分布情况如下,遵义与龙坪方向为4 120 pcu/d;贵阳与龙坪方向为2 747 pcu/d;遵义与余庆方向为20 138 pcu/d;贵阳与余庆方向为13 425 pcu/d;主要交通为遵义与余庆间的往返车流。
图1 龙坪互通示意图
为减少对现有立交的影响,充分利用前期工程结构物,减少施工期对交通组织的影响,前期T 型立交照常规设计实施,后期选择临近的位置布设一座T 型立交,通过辅助车道或集散车道与现有立交形成组合式立交的设计方案,是最常见到的一种选择。
方案一(复合立交方案)将喇叭立交布置在S205 南侧,维持余遵高速工可主线线形不变,与贵遵复线布置T 型枢纽立交,并与喇叭立交形成复合立交。
这种T 型+单喇叭型以及双T 型复合互通立交型式比较常见。其共同特点是一期工程无须过多考虑二期工程的影响,预留结构物少。仅在主线线位设计时预留满足后期布设立交的平、纵面线形即可,一般不需要预留桥梁。二期工程调整余地很大,一般按既有高速公路增设立交考虑即可。
但是,这种立交型式存在诸多不利因素,以龙坪立交为例,说明如下:
从交通组织方面分析:由于两立交错位复合,给与主线交叉的余庆-龙坪方向直行交通流带来很大不便,不但需绕行1 ~2 km,而且行程中多次分、合流,交通组织复杂,影响运营安全。
从交通标志布设方面分析:由于两立交间距过近,转向标志布置间距很难满足规范要求,连续的分合流和标志的快速变化给驾驶人辨别行驶方向带来困难,难以保持车速,并且容易误行。
从工程方面分析,后期实施工程交通流量预测调整的可能性较大,如果预留的辅助车道不能满足要求,需要布置集散车道来分离直行车流、减缓车辆交织的影响,将要影响先期工程匝道与主线交叉处的结构物。不但造成较大的工程浪费,而且施工时影响前期立交的使用功能。
方案二(四肢枢纽互通立交方案):在S205 南侧布置半苜蓿叶+半定向枢纽型立交。一次规划设计,分期实施。
该方案先期实施两内环匝道和主线—龙坪方向的两条匝道,在余遵高速实施时建设其余两条半定向匝道和主线—余庆方向两条匝道。
由于同期规划设计,立交设计的整体性好;采用四肢枢纽互通立交方案,余庆—龙坪方向与主线十字交叉,无需绕行,行车便捷,交通流交织少,交织段分散不集中,对驾驶人干扰少。
然而,由于一次规划设计,按照现阶段预测交通量设计方案,如果交通量预测值与实际交通量增长情况不符,将很难调整匝道的设计方案。
而且,由于现阶段即已限定余庆—遵义高速公路的接点、平纵面线形,以后其实施时调整余地很小。
另外,先期实施两条相邻象限内子叶式内环匝道,与通常的单喇叭互通立交型式不同,容易造成驾驶员判断失误,影响行车安全。
从工程方面分析,为减少二期工程实施时对遵义—贵阳高速公路正常运营的影响。本方案先期施工时,需要为后期实施预留的结构物较多,主线需要预留两座分离式立交,本期需要建设主线左侧的集散车道1.3 km,以及其上两座分离式立交桥。
图2 龙坪互通立交平面图(十字枢纽方案)
在余庆—遵义高速公路没有明确的实施时间表时,其实施的不可预见因素较多。现阶段即建设如此多的预留结构物,对后期方案平纵面设计限定过多,后期匝道线形调整余地很小。
如果其方案有所调整,就将使得预留的结构物位置、孔径、角度、高度等布置不再适用,一旦调整就会造成很大的工程浪费。
从减少后期运营管理费用,降低造价、节约用地等方面比较,综合考虑安全、功能、地方要求等因素,一次设计、分期实施的四肢枢纽互通立交方案是合适的。
但是该方案前期投入大,对后期工程限定多,前期工程不符合驾驶人的驾驶习惯,需要调整改善。
因而布设方案三(单喇叭立交方案),考虑后期改造为四肢枢纽互通立交,提高主线—龙坪方向两条匝道平纵指标,使之适当外移,为后期布置半定向匝道预留位置;同时加大龙坪—遵义方向匝道平曲线半径,使之与二期余庆—遵义匝道线位基本重合,方便后期利用。
这样,既使得立交型式符合常规,满足驾驶人的习惯要求,又最大限度减少预留工程,后期工程实施时基本没有浪费,由于仅在主线上预留一座分离式立交桥,即便余庆—遵义高速公路路线方案调整,可以选择的调整余地也很大,该分离式立交桥完全可以利用。
与方案二相比较,无须预留1.3 km 的集散车道,少预留3 座分离式立交桥。
经与地方部门沟通,报经业主同意,采用单喇叭方案为推荐方案,进行深入设计。
综上所述,在分期实施互通式立交方案设计时,要注意在满足前期工程功能要求的前提下,预留后期工程的实施条件。
预先建设必要的结构物等工程设施,避免为减少前期投资而降低规模,增加后期工程实施的难度,影响到项目整体的营运能力和服务水平。
同时充分考虑后期实施工程存在较大不可预见性、不确定性,在方案平纵面线形设计、结构物布置等方面尽量预留方案调整余地,便于后期方案的调整,避免因此造成的工程浪费。