大别山南(白帽)互通立交方案设计

程 名 占昌宝

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心，安徽 合肥 230000)

1 概述

岳武高速公路安徽段全长46.2 km，全线位于安徽省岳西县境内，目前已建成通车。沿线设置岳西枢纽、沙村互通(预留)、司空山互通、白帽服务区，于2015年年底正式通车运营。

岳西县地处大别山腹地，是典型的革命老区、贫困山区，岳武高速的建成通车，对岳西来说，是一条致富路。但岳西县受地形条件限制，县域内现有国省道干线公路技术标准较低，同时岳武服务型互通出口较少，因此，岳武高速对沿线乡镇经济带动影响有限，为了岳武高速更好的服务白帽、古坊、冶溪、店前和邻省邻县的陶河、百里、百中、弥陀、大山等边陲大乡重镇的30多万人口，因此，经岳西县政府请求，根据安徽省人民政府专题会议纪要《研究岳武高速白帽出入口建设工作》(2015年第142号)精神，拟增设白帽互通，并开展大别山南(白帽)互通的研究工作。

同时，岳武高速是G42S上海至武汉高速公路的重要组成部分。因此项目建设，对加快岳西县与省会及皖江城市带联系，促进岳西县与省会及皖江城市带社会经济综合发展速度，早日融入长三角洲地区，全面提升周边区域经济等起着积极作用。

2 互通区主要技术标准

2.1 主线

公路等级：全封闭、全立交、双向四车道高速公路；设计速度:80 km/h；路基宽24.5 m，路面宽21 m；设计荷载:公路—Ⅰ级。

2.2 相交道路(G318)

公路等级：二级公路；设计速度:40 km/h；路基宽12 m，路面宽9 m；设计荷载:公路—Ⅰ级。

2.3 匝道

设计速度:35 km/h；路基宽9 m/10.5 m，设计荷载:公路—Ⅰ级。

3 转弯交通量分析

根据路段OD调查资料，综合考虑互通位置、周边路网、沿线乡镇人口、社会经济发展水平的基础上，参考我省高速公路中同等相关互通立交交通量现状，经预测，到2023年互通进出口交通量合计约1 200 pcu/d，到2038年约3 134 pcu/d，交通量较小，主交通流向为白帽←→岳西方向，见图1。

4 互通区控制因素

地形、地貌复杂，路线走廊狭窄，多为“V”形山谷，地面横坡陡峻；全线桥隧比高；主线与地方道路高程落差大；因此互通布设受控因素较多，见图2。

5 互通选址

5.1 选址原则

1)互通出口距离白帽镇要近；

2)互通出口要与地方等级道路衔接。

5.2 互通布设区间

1)白帽镇位于岳武高速白帽服务区东南1.5 km处，同时位于G318附近，因此互通出口与G318相接最为合适；

2)G318在白帽镇附近与岳武主线走向的关系，以G318分离立交为界，G318往西与岳武主线接近平行，间距在40 m～80 m左右，无法布设互通，且远离白帽镇；往东过白帽服务区后，主线远离G318与白帽镇。

因此互通布设区间位于白帽服务区与G318分离立交之间较为合适，见图3。

6 互通区建设条件

1)主线平纵面指标满足互通布设要求；

2)互通区地形狭窄，地形高程落差大，主线纵面高程在237 m～275 m之间，东高西低；G318高程在210 m～262 m之间，东低西高；主线与G318落差在13 m～65 m之间；

3)互通布设区主要控制因素：G318分离立交、高强河大桥、白帽服务区；

4)互通转弯交通量小。

7 互通方案布局选型

岳武高速为山岭重丘区高速公路，高速公路主线的桥隧比高，主线填、挖高度普遍较高，增设互通的限制因素多。因此在互通布设区间内，结合项目的特点、建设条件，转弯交通量、工程造价、安全性及社会影响等方面，拟定五个互通方案进行比选。

7.1 方案一(与服务区合建)

主要考虑匝道利用现有主线桥孔(高强河大桥)下穿，同时考虑降低后期运营管理成本，匝道收费站与主线间设置平交口，采用变异的半苜蓿叶方案，总造价1.38亿元。存在问题：1)对服务区现有的交通组织有一定干扰；2)受高差影响，南北侧匝道纵坡较大；3)匝道下穿主线桥处，大纵坡尽头为小半径；路基开挖，桩基出露；存在安全隐患；4)匝道收费站内侧平交口存在误行或逆行调头，见图4。

7.2 方案二

主要考虑匝道利用现有主线桥孔(高强河大桥)下穿，同时考虑降低后期运营管理成本，匝道收费站与主线间设置平交口，采用变异的半苜蓿叶方案，总造价1.40亿元，见图5。存在问题：1)受高差影响，南北侧匝道纵坡较大；2)匝道下穿主线桥处，大纵坡尽头为小半径；路基开挖，桩基出露；存在安全隐患；3)匝道收费站内侧平交口存在误行或逆行调头；4)匝道与G318交叉口，G318为2个90°的S弯，安全性差；5)主线北侧匝道存在1处40 m高边坡。

7.3 方案三

主要考虑匝道利用现有主线桥孔(G318分离立交)下穿，通过改移G318，采用半苜蓿叶方案，总造价1.32亿元，见图6。存在问题：1)设置两处收费站及管理区，收费站建设成本高，后期运营管理成本高；2)主线北侧交口处G318纵坡大，存在安全隐患；3)主线北侧匝道开挖出现高边坡，且现状该处主线边坡已有坍塌(该处现状为锚索框架)。

7.4 方案四

主要解决前述3个方案利用现有主线桥孔下穿导致的桩基出露、存在收费站内侧交口误行或逆行调头、匝道大纵坡尽头接小半径曲线等安全问题、高边坡问题、管理运营成本问题，采用匝道下穿主线的单喇叭方案，总造价1.45亿元,见图7。存在问题：1)匝道与G318平交口处，G318平面线形差，为2个接近90°的小半径S弯，视距差，安全隐患大；2)匝道下穿主线处(主线高程254.5 m)与G318平交处(G318高程216 m)的高程落差大，导致匝道的纵坡大，纵面指标低，存在安全隐患；3)改建G318约517 m；4)匝道下穿主线，对高速运营有干扰。

7.5 方案五

主要解决方案四匝道下穿主线处与G318平交处高程落差大导致的匝道纵面指标低的缺陷，以及匝道与G318交叉处的安全问题，利用G318纵面东低西高的特点，优化匝道与G318交叉位置，提高匝道的纵面指标及与G318平交口处的安全，采用匝道下穿主线的单喇叭方案，总造价1.157亿元,见图8。存在问题：1)改建G318约1 020 m；2)匝道下穿主线，对高速运营有干扰。

7.6 比选结论

方案五与方案一、二、三、四相比，方案五对原有主线桥梁桩基无影响、不存在高边坡，收费站内侧无平交口，匝道无大纵坡接小半径曲线，管理运营成本低，匝道与G318交口安全性好，造价相对较低；主要缺点是对G318改造较长，施工期对主线运营稍有影响。但由于岳武高速东延未建，高速公路的交通量较小(皖鄂主线→司空山(170 pcu/d)，司空山→皖鄂主(190 pcu/d))，因此施工期对主线运营干扰较小，因此选择方案五作为本项目的建设方案。

8 结语

山岭重丘区高速公路，由于地形、地貌复杂，路线走廊狭窄，桥隧比高，对于新增互通的选址及方案拟定的限制性因素也越来越多，主线平、纵指标问题、拆迁问题，大型构造物间距问题、工程规模问题等，都对互通方案布局选型产生较大的影响。因此，新增互通的布局选型应结合转弯交通量、行车安全性、工程经济性、社会影响等多方面综合比选，确保互通方案的经济合理、安全可靠、社会和谐。