山岭地区高速公路互通设计方案分析

■陈勇俊

(苏交科集团股份有限公司，南京 210019)

1 工程概况

桂林至柳城高速的建设缩短了百色、河池通往湖南方向的时空距离，更加方便了广西西部地区与北部地区的有效沟通，全线共设4处互通式立交，分别为池头枢纽互通、两江互通、兴隆互通、百寿互通。池头枢纽互通立交位于池头村西侧现状池头互通附近，现状池头互通为Y型互通，互通区属中低山地形、峰丛洼地地貌，表现为峰丛洼地—谷地，地形起伏不大，区域平坦地块多为农田，地面高程约159m～198m，高差约39m。路段未见滑坡、塌陷、暗沟等不良地质现象。降雨地表水汇集于区域较低的农田中，水文地质条件简单。互通项目区内现有泉南高速、包茂高速、108乡道等道路，道路主线和匝道与现有道路交叉均采用立体交叉[1]。当前泉南高速为双向4车道，设计速度为100km/h，路基宽度24.5m，路面采用沥青混凝土路面，路况良好，而根据近期规划，泉南高速(僚田至鹿寨北互通段)将于未来几年进行四车道改八车道改扩建。包茂高速为双向4车道，设计速度为120km/h，路基宽度28m，路面采用沥青混凝土路面，路况良好。另外，区域内108乡道、泉南高速两侧分布有三道南北向的高压线对池头枢纽互通立交的设计也会有一定的影响。

2 主线跨线方案的选择

在考虑如何利用现状互通的基础上，桂林至柳城高速的主线有下穿和主线上跨泉南高速两种方案，主要工程规模对比见表1。

由表1可知，与主线上跨方案相比，主线下穿方案的被交路改造规模增加约1.5km，同时需设置保通便道、108乡道上跨桥及接线工程，C匝道需顺接改造后泉南高速，总体工程规模较大，对现状泉南高速影响较大。考虑立交及路段总体工程规模、对现状泉南高速的影响、行车安全及舒适，同时以促进经济可持续发展为目标[2]，选择主线上跨泉南高速的设计方案。

表1 主要工程规模对比表

3 池头枢纽互通立交方案的选择

3.1 池头互通立交方案的比选

现状池头互通为Y型互通，阳朔往返桂林方向交通流为主交通流，匝道(A、B)采用12.75m断面，阳朔往返永福方向为小交通流，C匝道采用10.5m断面，D匝道采用8.5m断面。本互通主交通流向是桂林往返柳城方向，次交通流为阳朔往返柳城方向，结合现状池头互通、区域范围地形条件及路段纵面、现状结构物、超高压电力线等控制因素[3]，初设阶段拟考虑3个变异型直联式枢纽互通方案，池头枢纽互通各方案的比较见表2。

方案一：泉南高速与包茂高速交叉Y型互通匝道部分利用；其他各方向交通流均采用定向匝道，桂林往返柳城方向主交通流通过H、B、F匝道连接；阳朔往返柳城次交通流通过E、J匝道连接；永福往返柳城小交通流通过G、I匝道连接。新建匝道均上跨现状高速和匝道(A、B、C、D)，根据区域现状超高压电力线悬高实测情况，将A、B匝道置于地面层，定向匝道E置于第二层，定向匝道H置于第三层。桂林-柳城方向交通量较大，定向匝道(H、F)均采用Ⅲ型双车道匝道横断面；阳朔-柳城方向交通量次之，定向匝道(E、J)均采用Ⅲ型双车道匝道横断面；永福-柳城方向交通量较小，定向匝道(G、I)采用Ⅰ型匝道横断面；现状A、B、D匝道局部利用局部改造，为泉南高速四改八预留建设条件；C匝道完全利用；A匝道近期以平行式变速车道接入泉南高速，预留条件远期直接式变速车道接入泉南高速。

方案二：泉南高速与包茂高速交叉Y型互通匝道部分利用(B、C、D)；其他各方向交通流均采用定向匝道，桂林往返柳城方向主交通流通过B、E、H匝道连接；阳朔往返柳城次交通流通过C、E、J匝道连接；阳朔往返桂林方向A、B匝道连接，考虑阳朔往桂林方向右转交通量较小，改造A匝道为右进右出，B匝道局部改造局部利用；永福往返阳朔次小交通流通过C、F、D匝道连接，D匝道局部改造局部利用，C匝道局部利用接入集散车道F；永福往返柳城小交通流通过G、D、I匝道连接。新建匝道均上跨现状高速和匝道(B、C、D)，根据区域现状超高压电力线悬高实测情况，将B、C匝道置于地面层，定向匝道H置于第二层。桂林-柳城方向交通量较大，定向匝道(E、H)均采用Ⅲ型双车道匝道横断面；阳朔-柳城方向交通量次之，定向匝道(C、J)均采用Ⅲ型双车道匝道横断面；永福-柳城方向交通量较小，定向匝道(G、I)采用Ⅰ型匝道横断面；现状B、D匝道局部利用局部改造，为泉南高速四改八预留建设条件；C匝道局部利用并由10.5m拓宽至12.25m，增加右侧硬路肩至3m；A匝道改线新建；H匝道近期以平行式变速车道接入泉南高速，预留条件远期直接式变速车道接入泉南高速。

方案三：泉南高速与包茂高速交叉Y型互通匝道部分利用；桂林往返柳城方向主交通流通过B、F、H匝道连接；阳朔往返柳城次交通流通过E、F、H、J匝道连接；永福往返阳朔次小交通流通过D、J、E、C匝道连接；永福往返柳城小交通流通过G、I、E匝道连接。新建匝道均上跨现状高速和匝道(A、B)，根据区域现状超高压电力线悬高实测情况，将A、B匝道置于地面层，定向匝道E置于第二层，定向匝道H置于第三层。桂林-柳城方向交通量较大，定向匝道(F、H)均采用Ⅲ型双车道匝道横断面；阳朔-柳城方向交通量次之，定向匝道(E、J)均采用Ⅲ型双车道匝道横断面；永福往返阳朔交通量次小，定向匝道D、环形匝道C采用Ⅰ型匝道横断面；永福-柳城方向交通量较小，定向匝道G、环形匝道I采用Ⅰ型匝道横断面；现状A、B匝道局部利用局部改造，为泉南高速四改八预留建设条件；C、D匝道改线新建；A匝道近期以平行式变速车道接入泉南高速，预留条件远期直接式变速车道接入泉南高速。

表2 池头枢纽互通方案的比较

由表2可知，从交通功能来看，方案一较符合交通流的分配及其功能要求；方案二交通组织稍复杂，定向匝道存在交织段；方案三交通组织复杂，定向匝道和环形匝道均存在交织段。从平纵面指标来看，方案一最好，方案二次之，方案三最低。从拆迁工作量来看，方案一和方案三较大，需多拆除一道220kV高压线。从占地面积来看，方案一最大，方案二次之，方案三最小。从工程规模来看，方案一最小，方案二次之，方案三最大。从立交造型来看，方案一匝道均为定向匝道，线形流畅，造型美观。两位，方案一对现状互通利用率最高，三方案均下穿高压线，需与电力部门确认下穿净空预留空间是否满足要求。因此，综合考虑互通立交功能要求、工程规模、行车安全及舒适，同时以节约土地、促进经济可持续发展为目标，以方案一作为推荐方案。

3.2 池头互通立交补充方案的比选

在外业验收阶段，池头枢纽互通3个方案均存在主交通流(如F匝道)与次交通流(如B匝道)右侧驶出或驶入问题，方案二另存在车辆交织，而方案三不但平面指标较低，且已建立交利用率不高。3个方案均不太理想，建议初步设计阶段进一步优化方案，同时宜将工可比较方案纳入比较范围。考虑泉南高速公路将由4车道改建为8车道，初测应将其主线及已建立交改造工程纳入互通立交比较范围，以确定最佳方案，避免后期废弃工程。因此，补充了苜蓿叶+定向匝道枢纽互通(方案四)和T型枢纽互通(方案五)2个方案。

方案四：该方案为拆除原有互通，新建十字交叉的互通立交。互通方案对包茂高速的主线进行了调整，在原互通以南800m处与桂林至柳州高速形成十字交叉，互通区主线半径1900m。互通主交通流左转匝道采用定向匝道连接，最小平曲线半径为300m；其他方向小交通流左转均采用环形匝道和集散车道连接，最小平曲线半径为60m。桂林-柳城方向交通量较大，定向匝道(A、B)均采用Ⅲ型双车道匝道横断面；永福往阳朔方向定向匝道采用Ⅱ型匝道横断面；其他转向匝道均采用Ⅰ型匝道横断面。本方案线形指标相对较高，与转向交通量较匹配较好，出行组织明确，对交通流的出行起到了很好的导向作用，缺点是工程规模大，且对包茂主线的改移也增加了占地拆迁的成本，从工程规模和经济角度看是不合适的[4]。

方案五：该方案为原有互通完全利用，在南侧在新建T型枢纽互通。两互通之间设置辅助车道，辅助车长度约750m，两互通之间泉南高速按双向八车道实施，在分河流点通过标线划为双向四车道。互通转向主交通流左转匝道采用定向匝道连接，最小平曲线半径为280m；其他方向小交通流采用定向或半定向匝道连接，最小平曲线半径为80m。桂林-柳城方向交通量较大，定向匝道(A、B)均采用Ⅲ型双车道匝道横断面；永福往柳城方向半定向匝道采用Ⅱ型匝道横断面；柳城往永福方向定向匝道采用Ⅰ型匝道横断面。本方案线形指标相对较高，工程规模较小，但与转向交通量较匹配较差，阳朔往返柳城次交通流的出行绕行距离较大，需进行两次转换，两互通之间交通流交织严重，行车安全性较差，功能性较差[5]。综合考虑互通立交功能要求、工程规模、行车安全及舒适考虑，该方案是不合适的。

方案四线与转向交通量较匹配，但现状互通拆除，新建互通工程规模大，且对包茂主线的改移也增加了占地拆迁的成本；方案五现状互通完全利用，工程规模较小，与转向交通量较匹配较差，交通流的出行绕行距离较大，需进行两次转换，两互通之间交通流交织严重，行车安全性较差，功能性较差。综合考虑互通立交功能要求、工程规模、行车安全及舒适考虑，仍考虑将采用现状互通改建的变异型直联式枢纽(方案一)的设计方案。

3.3 匝道右行问题解决方案

推荐方案桂林往返柳城方向转向交通为大交通流，桂林往返阳朔方向交通为小交通流，主交通流与小交通流汇流为主交通流右行，考虑行车安全，对于汇流可将小交通流匝道在汇流前通过标线压缩为单车道，其后设置150m的平行式辅助车道即可解决右行安全性问题，对于分流同理。

4 结束语

桂柳高速公路的建设有助于加强区内桂林-柳州-南宁三大中心城市的沟通，有助于构筑湖南凤凰、桂林、百色旅游走廊。互通立交设计作为工程设计的重要内容，应结合枢纽互通区域范围内影响互通设计的各类因素进行分析，综合考虑互通立交功能要求、工程规模、行车安全及舒适等方面，同时以节约土地、促进经济可持续发展为目标，合理选择互通的设计方案。