柳敦高速公路柳园枢纽互通方案设计

黄 涛，戴 琪

（中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北 武汉 430060）

0 引言

高速公路枢纽互通是联通两条高速公路的重要纽带，同时也是工程项目建设的重要环节。其布局是否合理、方案是否可行，关系到整个项目的工程造价成本及后期运营所带来的社会效益和经济效益。为了满足功能的需要，互通方案的选择需要进行全面的比较分析[1-4]。

1 项目概况

柳敦高速公路连接敦煌市和瓜州县柳园镇，打通了新疆、内蒙古西部以及柳园镇抵达敦煌市的便捷快速通道，同时也打通了敦煌市通往柳园火车站、高铁站的快速通道。柳园枢纽互通位于瓜州县西北侧，是拟建项目柳敦高速公路与连霍高速公路相互交通转换的枢纽互通（见图1）。柳敦高速和连霍高速设计速度均为80 km/h，双向4车道，路基宽24.5 m。该互通范围连霍高速为分离式路基，单幅路基宽12.25 m。

图1 互通地理位置图

2 设计思路

2.1 设计原则

（1）互通式立交设置应根据路线走向、总体布局、现有道路及规划路网的分布、地区经济发展情况、预测交通量、自然条件、社会条件及地形条件等因素综合考虑[5-7]。

（2）互通布设应根据其功能定位，采用相应技术标准，不过于追求高指标，在满足功能的前提下，尽可能节约用地。

（3）重视匝道的出入口设计。互通匝道设计时应尽量减小对主线直行车流的干扰。

（4）体现互通景观设计要求。互通范围内景观设计与边坡、防护、排水等相结合，边坡尽量采用缓坡及植草防护，平纵设计以贴近周围自然景观为原则。

（5）互通位置应选择在城镇的主要出入口或与区域内主要道路衔接处，以便与地方干线路网相衔接，从而形成便捷的交通运输网络，利于区域交通流集散。

（6）互通的设置应满足促进地方经济发展的需要及地方政府的规划和要求。

（7）在满足功能需求的前提下，应灵活掌握线形指标，尽可能利用地形布设匝道，以免对山体造成大面积开挖，尽量降低工程造价。

2.2 交通量预测

根据工可报告交通量预测，预测远景年（2038年）该互通总转向交通量为11 065 puc/d，交通量总体偏小，其中敦煌来往新疆方向转向交通量为7 851 puc/d，敦煌来往瓜州方向转向交通量为3 214 puc/d，分别占互通总转向交通量的70.95%和29.05%。因此，可以看出由敦煌去往新疆方向为该互通的主流交通方向（见图2）。

图2 柳园枢纽互通2038年交通量分布（单位：puc/d）

2.3 技术标准

互通式立交设计按照交通部颁布的《公路立体交叉设计细则》（JTG/TD021—2014）执行，主线设计速度为80 km/h。 一般互通式立交匝道的设计速度采用40 km/h；枢纽互通式立交定向、半定向匝道设计速度采用40～60 km/h，环形匝道采用40 km/h[6]。

2.4 主要受控因素

（1）地形条件。该互通的选址位于柳园镇西北侧，紧邻G30连霍高速公路。该区域连霍高速右侧地形较为平坦开阔，但左侧下方地势较高，互通匝道布置会造成部分山体开挖。

（2）地物。该区域G30连霍高速公路两侧有高压电塔分布，互通匝道的布置应对高压电塔进行避让，并保证其与高压线在水平和竖直方向有一定的安全距离。

（3）不良地质。根据现场地质勘查钻孔资料，该互通区域存在盐渍土。盐渍土位于山前洪积扇地带，地表局部可见盐霜，局部土层开挖晾晒后可见泛白现象。路床范围的盐渍土对公路存在很大的潜在危害，应严格避免路床范围存在盐渍土。

3 方案设计

3.1 互通方案

根据上述主要受控因素，同时考虑预测交通量整体较小，本着减小占地、降低工程造价的原则，互通方案舍弃了复杂的苜蓿叶形枢纽互通型式，拟定了单喇叭和T形枢纽两个方案进行比选。

方案一：采用B型单喇叭枢纽方案，互通匝道设桥梁上跨G30连霍高速。主流交通为敦煌至新疆方案，匝道采用10.5 m的双车道横断面；敦煌至瓜州方案采用环形布置，环形半径90 m，匝道采用9 m的单车横道断面。新疆出口方向匝道采用10.5m的双车道横断面，瓜州入口方向匝道采用9m的单车道横断面（见图3）。

图3 柳园枢纽互通方案一

方案二：采用T型枢纽方案，敦煌至新疆方向匝道和瓜州至敦煌方向匝道分别设桥梁上跨G30连霍高速公路，互通匝道除往瓜州入口匝道采用9 m的单车道横断面外，其余匝道均采用10.5m的双车道横断面（见图4）。

图4 柳园枢纽互通方案二

3.2 方案比选

根据上述拟定的两个方案，对两个方案的技术指标、工程规模及各自优缺点进行比较，具体见表 1、表 2。

比选结论：通过上述对柳园枢纽互通两个方案的比较，可以看出方案一（B型单喇叭）工程规模较小，造价较方案二（T型）低2 694.491万元；由于敦煌来往新疆方向为主流交通方向，采用B型单喇叭与主流交通方向吻合，符合预测交通量的通行要求；同时，方案一有效地避免了对两侧高压电塔的加高改造，大大降低了工程建设难度。因此，经过综合比选，推荐采用方案一（B型单喇叭）作为柳敦高速公路柳园枢纽互通建设方案。

表1 技术指标及工程规模比较表

表2 方案优缺点比较表

4 结语

互通的选型受多种因素的控制，在互通的方案设计工作中，应做到因地制宜、注重比选。针对西北沙漠戈壁等交通量较小区域，枢纽互通的设计应以满足功能需求为主，在实现转换功能的前提下尽可能简化互通形式，不片面追求路线的平顺舒适，且应在综合考虑经济、技术及社会效益后择优推荐。本文结合设计实例进行论述，希望能为类似工程区域的互通方案设计提供参考。

参考文献：

[1]牛高，吴宏宇.新普路与成雅高速公路交叉工程方案比选[J].公路交通技术，2010(5)：32-36.

[2]肖勇，梁战.张家畈枢纽立交方案设计[J].公路交通科技，2014(6)：328-329.

[3]樊火印，尹国强.六盘水红桥枢纽互通立交方案研究[J].公路，2014(8)：231-233.

[4]李志彬.云湛高速公路坡头枢纽立交方案设计[J].广东交通科技，2017(4)：39-41.

[5]JTGD20—2006，公路路线设计规范[S].

[6]何长明，黎军.中山市城区北互通立交方案研究[J].城市道桥与防洪，2017(1)：5-8.

[7]孙建林，卢士东.京良路新发地立交工程选型设计[J].市政技术，2014(2)：33.