隧道出口段城市立交方案实例研究

徐占磊

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西 西安 710043)

0 引言

成渝高速公路复线位于成渝经济区的核心地带，起于重庆市绕城高速公路，经重庆市璧山、铜梁、大足，四川省安岳、资阳，止于成都市绕城高速公路，是重庆市和四川省高速公路网规划中的连接成渝经济双核的最便捷通道。渝西互通式立交是成渝高速公路复线与重庆绕城高速公路之间的枢纽互通，位于重庆市区大学城和陈家桥中央商贸区交界处，东设有高速公路收费站，西紧接成渝高速复线缙云山隧道;工程既在空间上受隧道、城市规划、周边地形和收费站等限制，又要满足枢纽功能性要求［1］，因此立交布设要综合考虑各种限制因素，做好方案比选。

1 设计标准

成渝高速公路复线、重庆绕城高速路基宽均为34.5 m，按双向6 车道高速公路建设，设计速度120 km/h。本次设计立交所有右转匝道均按照60 km/h 设计，左转匝道除环形匝道为40 km/h 外，其余左转匝道均为50～60 km/h 速度进行设计，互通范围内主线及匝道主要技术指标［2，3］如表1。

表1 主线和匝道主要技术指标表

2 方案设计主要控制因素

渝西互通式立交为成渝高速公路复线与重庆绕城高速公路之间的枢纽互通，该互通式立交主要解决两高速公路的交通转换。成渝复线上跨绕城高速公路，该互通式立交型式选择和匝道布设主要受以下几方面因素制约:

1)距缙云山隧道入口非常近，仅有760 km。

根据现行《公路路线设计规范》第11.1.6 条，隧道出口与前方互通式立交的距离，在条件受限制时，也应使隧道出口至前方互通式立交减速车道渐变段起点的距离保持不小于1 000 m。地形条件特殊困难时，亦即无法通过调整两相交公路线位来保持距离的情况下，方可将部分甚至全部出口预告标志设在洞内，但隧道出口至分流鼻间必须有足够的识别视距;互通式立交与前方隧道进口间的距离，应满足设置标志和标志以后对洞口判断所需距离。

本枢纽互通式立交中，绕城高速公路已经建成通车，本项目起点线位已经明确，缙云山隧道进口位置也没有调整余地。因此，本枢纽互通式立交法无法通过调整两相交公路线位来加大与缙云山隧道之间的距离，两者之间的距离仅有760 m，为尽可能保证行车安全和隧道出口有足够的识别视距，以及隧道进口段满足设置标志和标志以后对洞口判断所需的距离(最不利的情况下也不应≮500 m)，立交中心至缙云山隧道进口段(即绕城高速公路以西)不应布设匝道，所有各个转向方向的匝道应尽可能布置在绕城高速公路以东。

2)与绕城高速公路上的青木关单喇叭互通式立交之间的间距较近。

两处立交之间间距仅为2.5 km，而现行《公路路线设计规范》要求相邻互通式立交的最小间距不宜小于4 km;因路网结构或其他特殊情况限制时，经论证相邻互通式立体交叉的间距适当减少时，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距离，不应小于1 000 m。因此，绕城高速公路上从北碚方向出入主线的车辆应尽量减少对既有绕城高速的影响。

3)立交范围内既有及规划建筑物多。

拟建互通式立交东南象限规划的大学城已经开始建设，东北象限的陈家桥中央商贸圈规划已经审批，立交范围内还有重庆泰琦水泥厂等厂矿企业和许多居民区，故立交在保证交通功能的前提下应尽可能节约城市用地。

4)主线收费站位于K0+400，距立交中心较近(约 1.1 km)。

3 方案提出

渝西互通式立交为成渝高速公路复线与重庆绕城高速公路相交叉的枢纽型互通，在满足互通式立交功能，考虑城市规划、周边地形、地物及工程投资等因素的前提下，提出“变异Y 形+变异喇叭形”的组合式互通式立交(方案1)［4］。根据城市规划，建议渝西互通式立交设置尽量设置在绕城高速西侧，少占用绕城高速东侧地块，提出三层半定向型互通式立交(方案2)和三路半定向T 形互通式立交(方案3)［4］。现进一步对3 个方案进行经济技术论证和比较，最后推荐最优方案。

3.1 “变异Y形+变异喇叭形”的组合式互通式立交(方案1)

方案1 采用“变异Y 形+变异喇叭形”的组合式互通式立交形式，立交匝道总长6 022 m，主线和匝道共设桥跨4 244 m/12 座。为满足规划路净空，增设了桥梁跨越规划后勤工程学院西侧南北向的城市主干路(双向6 车道，路幅总宽54 m，红线宽度64 m)。方案1 如图1所示。

图1 “变异Y 形+变异喇叭形”组合式互通式立交

该方案具有如下特点:

1)立交型式采用变异Y 形+变异喇叭形，造型美观，环境协调、线形顺捷。

2)与规划协调性较好，仅对规划道路进行微调。

3)与陈家桥商贸区及后勤工程学院距离适中，满足环评要求。

4)与未来规划二横线衔接性好。

5)分流点距缙云山隧道洞口650 m，立交出口标志和出口预告标志需设置在隧道内。

6)主线与绕城高速公路交叉角度为40°，斜角角度较小，主线左右幅上跨绕城时分别设置单跨70 m 和80 m 桥跨，单跨桥跨较长，施工难度较大。

7)主线和匝道共4 次上跨绕城高速公路，无下穿绕城高速公路匝道。互通范围内绕城高速共设3个入口、2 个出口。

8)立交高度为2 层，桥跨及路基高度低，纵面线形指标高。

9)工程投资省。

3.2 三层半定向型互通式立交(方案2)

方案2 立交型式为主线上跨既有绕城高速的三层半定向型互通式立交，互通式立交分合流口进入缙云山隧道，该方案匝道总长7 266 m，主线和匝道共设桥跨5 816 m/10 座。方案2 如图2。

该方案具有如下特点:

1)该立交为三层半定向型互通式立交，匝道直接进出，不绕行，路线短捷，转弯半径大，平面线形较好。

2)与规划协调性好。

3)立交加减速车道进入缙云山隧道，在隧道内进行分流和合流，很容易造成司机误行，而且隧道内行车道宽度变化，极易诱发交通事故发生。

图2 三层半定向型互通式立交

4)由于设置加减速车道的需要，缙云山隧道入口段必须变成双向八车道，设计和施工难度都非常大，存在很大的风险。

5)主线线位整体向南偏移约100 m，收费广场紧邻后勤工程学院，后勤工程学院属于环境敏感点，线位调整后环评难以通过。

6)分离式路基长达2.7 km，拆迁大幅增加，占用宝贵的城市用地较多，浪费较大。

7)立交加减速车道进入缙云山隧道，因进口洞口位置地形地质条件较差，洞口存在偏压、冲沟等不良地质情况，洞口属较长段落浅埋偏压，加之洞口段围岩相对破碎，造价较高及施工风险较大。

8)立交主线平面指标不满足《公路路线设计规范》(JTG D20 －2006)的要求，存在 1 处小偏角(偏角为 4°15'10.4″)，对行车很不利。

9)为保证收费站合理布置，项目起点需向东延伸470 m，工程投资增加。

10)该立交匝道全部采用定向式或者半定向式，虽然匝道平纵指标较高，但除匝道出入口接线段外，其余部分匝道均为桥梁，工程投资大。

3.3 三路半定向T形互通式立交(方案3)

如图3，方案3 为“三路半定向T 形”互通式立交方案，匝道设计速度较高为70～80 km/h，互通式立交分合流口分别距缙云山隧道口为454 m 和478 m，该立交匝道总长2 944 m，主线和匝道共设桥跨1 586 m/6 座。

该方案具有如下特点:

1)方案可以少占用绕城高速东侧地块，工程投资最低。

2)出入主线的所有车辆必须通过周边收费站和绕城高速来完成与市区道路的沟通，增加周边收费站和绕城高速交通压力。

3)不符合成渝高速公路复线的“成渝经济双核最便捷通道”这一主要功能的宗旨，该方案不能满足枢纽功能性要求。

图3 三路半定向T 形互通式立交

4 方案比选

综合第3 节所述，3 个方案的主要技术经济比较如表2。

表2 方案主要经济技术指标表

由上表可知，方案2 平面线形较好，规划协调性好，但是立交加减速车道进入隧道，且隧道内行车道宽度变化，极易诱发交通事故发生，另外占地较多，工程投资大;方案3 占地少，工程投资最低，但是出入主线的所有车辆大大增加周边收费站和绕城高速交通压力，不符合成渝高速公路复线的“成渝经济双核最便捷通道”这一主要功能的宗旨，该方案不能满足枢纽功能性要求;方案1 虽然上跨绕城高速次数较多，施工有一定难度，但是造型美观，环境协调、线形顺捷，纵断面线性指标较高，规划协调性好，满足环评要求，工程投资合理。综上所述，推荐方案1。效果图见图4。

图4 变异Y 形+变异喇叭形”立交方案(方案1)效果图

5 结语

渝西互通式立交地处市区，一侧是隧道入口，立交用地受城市规划和隧道洞口距离限制，因此安全、经济、满足功能需求是首要前提，征地拆迁和市区规划也是方案选择的重要因素。经过论证，“变异Y 形+变异喇叭形”立交方案(方案1)规划协调性好、运营安全、立交型式美观、功能完善，立交层数最低、匝道平纵指标高、对绕城高速影响范围小、投资合理，为最优方案。

［1］杨少伟.道路立体交叉规划与设计［M］.北京:人民交通出版社，2004.

［2］JTG D20 －2006，公路路线设计规范［S］.

［3］JTG B01 －2003，公路工程技术标准［S］.

［4］中铁第一勘察设计院集团有限公司.成渝高速公路复线(重庆境)两阶段施工图设计文件［Z］.2011.