浅谈枢纽互通式立交的选型

胡祥明（四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，四川　成都　610041）



浅谈枢纽互通式立交的选型

胡祥明（四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，四川成都610041）

随着我国高速公路网的逐步形成，枢纽互通越来越多，同时其他基础设施建设也日益增多，这为枢纽互通布设带来了诸多干扰因素。怎样更安全、经济、环保、以人为本等成为枢纽互通布设中的重要理念。本文以成都经济区环线高速公路都江堰枢纽互通为例，论述枢纽互通的选型。

高速公路；互通式立交；交通量；选型

1　引言

近年来，随着国家经济的高速发展，其基础设施建设的脚步也在日益加快，高速公路网的规模日益扩大，各高速公路与干线公路交叉时设置的枢纽互通也越来越多，且各交叉点之间呈现出越来越近的趋势。同时节点附近的基础实施建设也是越来越多，这就为枢纽互通式立交的设置带来了相当多的干扰，同时又要考虑互通的安全、环境、功能、用地、造价等诸多因素。因此，对互通合理的选型、灵活的运用指标、平衡各干扰因素对互通式立交的设计是相当关键的。本文以成都经济区环线高速公路都江堰至德阳段都江堰枢纽互通式立交的方案设计为例浅谈枢纽互通的选型。

2　立交设置概况

都江堰枢纽互通式立交位于都江堰市都汶高速与成灌高速交界处，被交道为成灌高速。主线和被交道设计速度分别为120km/h和100km/h，路基宽度分别34.5m和33.5m。本互通为原位改造，其现状为成灌高速公路与都汶高速公路之间成都住返汶川方向的不完全枢纽互通。在保证尽量减少对现状交通的影响，又要对既有互通利用最大化的指导原则下对原互通进行改造为十字型交叉枢纽。都江堰枢纽互通定位为实现本项目与都汶、成灌高速的交通快速转换，不单要考虑枢纽立交的快速交通转换，还要考虑落地功能，接都江堰市区。

根据2037年的交通量预测，主交通流为成都往返蒲江方向即成都往返汶川方向，设计小时交通量达到2141pcu/h，其余三个方向的转弯交通流不大，设计小时交通量为196～403pcu/h。

图1　都江堰枢纽互通现状设计平面图

3　立交主要难点分析

（1）路线经都江堰市区边缘，“5.12”汶川地震灾后重建安置小区、新农村房屋建设较多，村落民居集中、农耕生产发达、路网密集、土地资源宝贵，路线布设应减少对良田好土的占用、尽量减少拆迁，避免对沿线村落民居产生较大的影响。

（2）原有互通为成灌高速公路与都汶高速公路之间成都住返汶川方向的不完全枢纽互通，建成运营时间不长，且都汶高速公路是通往汶川的唯一一条高速公路，对其改造，政治影响力较多，改造期间需要保证各个方向的正常通行。

（3）交叉点距离原有成灌高速主线收费站很近，仅有200m左右，而收费站出口为都江堰的迎宾大道，根据城市规划，此收费站移位的可能性不大，因此严重影响收费站旁边两个象限的立交布设。

（4）拟建高速公路下穿成青快铁，下穿处原有成青快铁预留的桥梁跨径为主跨45+72+72+45m变截面连续梁桥，其余为24～33m等截面连续梁桥，其中两个72m的大跨为原有互通两条匝道的下穿带。由于主线与成青快铁的交角约为60°，既要保证下穿快铁时的净空，又要保证上跨成灌高速的净空，还要保证立交区域内主线的平纵面指标，因此合理确定立交区域内主线的平面线形及纵面指标是个比较关键的因素。

（6）成青快铁与成灌高速呈平行状态，且立交交叉处两线之间仅有约50～75m的区域用于立交布线，加上因收费站的影响，本十字互通将有三个象限受条件制约，另一个象限为村落民居集中、土地资源宝贵，这给互通布设带来极大的困难。

（7）由于立交中心与成都方向的聚源互通立交中心约1.8km，距蒲江（汶川）方向的天府互通立交中心约2.0km，不满足规范规定立交之间的最小净距，因此本枢纽互通需要考虑与都德高速天府互通和成灌高速聚源互通的复合问题。

4　立交方案布设

根据交通量预测，以成都至蒲江（汶川）方向作为主流方向，结合对现状各主要控制物的分析，如果要尽量利用既有道路，特别是原互通跨越成灌高速的匝道桥，此匝道桥已占据快铁预留的一孔72m跨径的空间，如果再将主线从本跨穿越，其净空将无法满足，因此需要将主线按左右分线分别从本匝道旁的一孔45m，一孔72m中下穿快铁。如果主线从原匝道桥处穿越快铁，则原有匝道桥需要拆除，拆除后主线能以整体式下穿快铁。在设计时对主线整体下穿和左右分离下穿快铁进行了比选论证。同时对于主交通流的成都至蒲江（汶川）往返方向采用60km/h设计速度，其余各方向根据现场控制物情况采用40～50km/h设计速度进行设计，并合理利用各项指标。

（1）方案一：主线分离式下穿快铁，采用全互通方案（图2）。

图2　主线分离式下穿快铁

该方案为将主线按左右分线分别从一孔45m，一孔72m中下穿快铁，然后在此基础上通过保证主交通流成都至蒲江（汶川）方向合理布设枢纽互通。由于主线左右分线，让原有的成都至汶川方向的匝道跨线桥得以保留，路基段进行局部改造；而汶川至成都方向的匝道走廊带用于右线下穿铁路，原有的匝道需要拆除改为由右线右侧快铁45m桥跨之间穿过；德阳至成都方向由于受快铁的影响，采用迂回型左转弯匝道；都江堰至德阳方向由于受原有匝道桥桥跨及快铁的影响，采用迂回型左转弯匝道。

左右线分离时需先下穿快铁然后在90m的范围内采用4%的大纵坡上跨成灌高速，使得主线的纵面指标在立交区域内超限，经分析论证，保证匝道的加减速车道位于主线最大纵坡2%内即可，为此蒲江（汶川）至都江堰落地方向采用先与主线分流的环形匝道。

由于本方案考虑上下都江堰市区的功能，布设时都江堰至蒲江（汶川）方向出口匝道距离原成灌高速都江堰收费站中心仅140m，经论证，通过完善交通组织、管理和运行安全保障措施，可保障出口安全。

（2）方案二：主线整体式下穿快铁，采用不完全互通方案（图3）。

图3　主线整体式下穿快铁

本方案主线采用整体式从原成都至汶川方向跨线匝道的走廊带下穿铁路，然后上跨成灌高速，需要将原有匝道完全拆除，然后原有匝道改为从主线左侧的第一孔45m桥跨下穿越快铁；德阳至成都方向左转匝道受快铁的影响，从主线左侧第二孔33m桥跨下穿越快铁，并采用迂回型匝道。

由于主线左侧两个桥孔已被上述两个匝道占用，那么都江堰至蒲江（汶川）方向的右转匝道若要下穿快铁需要从左侧第三孔33m桥跨下穿越，这势必会让匝道分流鼻端更往收费站中心靠，经研究，收费站中心距分流鼻端出口约100m，通过完善交通组织、管理等措施也可能出现交通混乱，引起堵车或出现交通事故，对行车较为不利。考虑到在立交前有天府互通（相距约2.0km），后有胥家（相距约3.2km），两个下地互通进出都江堰城区，并可避免与成灌高速公路主线交通量重叠出现交通拥堵问题。故本方案只实现本项目与成灌高速成都方向的交通快速转换，不考虑枢纽与成灌高速都江堰方向的落地功能。

5　技术标准及工程规模比较（见表1）

6　方案比选

通过对两个方案的技术指标和规模的比较，两个立交整体布局紧凑，技术指标合理，匝道布设与交通流分布情况适应，但两个方案各有优缺点。

方案一：优点为实现各个方向的全互通，方便交通出行。完全利用了原有跨线桥及部分路基，对原有互通的保通较为有利；主要交通流方向指标较高，线形顺畅。缺点是由于左右线分离引起互通占地规模很大；有一条环形匝道，两条迂回型匝道，绕行距离较远；立交区域内匝道或主线共5次跨越成灌高速，且距离收费站很近，给行车视觉效果带来不好的影响；由于桥梁较长，且为四层，墩高较高，匝道较长，建安费较高。

表1　

方案二：优点为主要交通流方向指标较高，线形顺畅；汶川至成都方向原有匝道的部分路基能够利用改造，对原有互通的保通较为有利；立交区域内匝道或主线3次跨越成灌高速，比方案一好；新增占地较少；桥梁构造物较少，建安费较少。缺点是由于为不完全互通，不能解决主线上下都江堰方向；有一条迂回型匝道，绕行距离较远。

通过综合比较后认为，该项目地处都江堰平原地带，土地资源相当宝贵，特别是经过“5.12”汶川大地震后，区域内灾后重建安置小区、新农村房屋建设较多。如果采用方案一，则需要进行大量的征地和拆迁，势必让整个立交的总造价高许多，且会对沿线村落民居产生较大的影响，也会出现较大的社会影响。而采用方案二虽然互通为不完全互通，但占地很少，总造价相比方案一低很多，各项指标都较高，互通落地可以通过前后相邻的两个互通来解决，同时也降低了成灌高速的交通压力。综合考虑各方面因素后推荐方案二。

7　结束语

高速公路枢纽互通式立交的选型受多方面因素的影响，因此设计时应根据立交的交通量分析，所处地理位置合理使用指标，并用多种措施对互通式立交型式进行多方面技术论证、方案比选，优化，择优选择，做到交通与经济的科学持续发展。

［1］《公路立体交叉设计细则》（JTG/TD21-2014）［S］.

［2］《公路工程技术标准与设计规范对照手册》（JTGB01-2014）［S］.

［3］《高速公路改扩建设计细则》（JGJ/TL11-2014）［S］.

［4］梁龙玲，曾扬森.宿州至扬州高速公路黄花塘枢纽改造方案研究［J］.中外公路，2015（2）.

胡祥明，男，大学本科，工程师，主要从事公路、桥梁设计等方面工作。

U412.35

A

2095-2066（2016）12-0188-02

2016-4-7