复杂条件下复合式互通式立体交叉方案比选

段伟宏 夏涵

摘  要：互通式立体交叉是实现高速公路节点交通流转换的重要设施，互通式立体交叉设计的成功与否是解决交通拥堵问题的关键。以营达高速公路新店枢纽方案设计为例，在诸多限制因素的复杂条件下，综合工程规模、占用土地及环境保护等方面进行复合式互通式立体交叉方案比选，为以后同类互通方案选择提供参考。

关键词：立体交叉;复合式互通;方案比选

中图分类号：U412         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）25-0135-02

Abstract： Interchanges are of great importance on traffic flow conversion of expressway and solving the problem of traffic congestion. Taking the plan designing of Xindian hub interchange located in expressway from Yingshan to Dazhou as an exemplar， several schemes of compound interchange were compared from comprehensive project scale， occupation of land and environmental protection under complex conditions of many limiting factors. The result can provide a reference for the selection of similar interchange scheme.

Keywords： interchange; compound; scheme comparison

1 概述

枢纽式互通式立体交叉是高速公路的重要一环，发挥着重要的交通转换功能。尤其是枢纽式互通与一般式互通构成复合式互通时，其承担的功能更为重要。互通式立体交叉进行方案设计选择时综合考虑相交公路的功能、等级、匝道通行能力、地形控制条件、交通量及工程规模造价等因素[1，2]。互通式立体交叉的设置应要满足系统性、一致性及连续性的要求，符合驾驶人的期望，与机动车动力特征相适应[3]。在进行互通式立体交叉方案设计时，应充分结合建设项目的功能及限制因素，多方案、多角度进行比选论证[4-6]。

2 枢纽概况

营山至达州高速公路项目（以下简称“营达项目”）是《四川省高速公路网规划（2014-2030年）》的重要东西联络线达州至阆中（S26）的一段，是国家三大战略库和长江经济带的战略项目。项目起于南充市营山县新店镇，接已建成巴广渝高速和规划中的阆中至营山高速公路，并预留二期工程建设条件连接营山阆中。项目止于达州市石板镇，接已建成的达渝高速。

营达高速起点接巴广渝高速公路，向北为巴中方向，向南为广安方向，向西为仪陇方向，向东为大走访西安。为了服務营达高速与巴广渝高速之间的交通转换，根据交叉公路的特性，结合地形条件，设置新店枢纽式互通立体交叉。营达高速与巴广渝高速设计速度80km/h，双向四车道，分离式路基宽度12.25m。枢纽区域内营达高速与巴广渝高速最小平曲线半径分别为1100m和1215m，最大纵坡为1.9%和1.4%，最小竖曲线半径均为30000m，平纵指标均满足设置互通式立体交叉条件。

2.1 控制物条件

枢纽与巴广渝高速交叉中心距巴广渝高速已建成新店互通设计止点约652.23米，距巴广渝高速龙顶观隧道洞口约797.8米。除巴广渝高速公路外，新店枢纽所在位置还有多条机耕道，场地内河沟分布较多，建筑物以民房居多，同时区域内有一条35kV高压输电线路。由此可见，枢纽所在区域控制物条件较为复杂，受龙顶观隧道和已建成互通的制约，新点枢纽互通式立体交叉与已建成互通形成复合式互通式立体交叉。

2.2 交通量预测

由交通量分析预测结果可知，枢纽的转向交通量较大，主交通流为广安至达州方向，次交通流为达州至巴中方向。目标年主交通流和次交通流远景交通量分别为22188pcu/h和10109pcu/h。

3 方案设计

通过对枢纽区域的地形地物条件、转向交通量、平纵指标、工程规模等方面进行分析，提出两个方案进行比选，分别为“对角象限半苜蓿叶+半定向”组合式立交方案和“对角象限双环外弯半苜蓿叶”组合式立交方案。

3.1 方案一

新店枢纽方案一采用“对角象限半苜蓿叶+半定向”组合式立交方案，营达高速上跨巴广渝高速公路。营达高速至巴广渝高速巴中和广安方向的两条半定向左转匝道分别上跨巴广渝高速公路和营达项目主线。通过在巴广渝高速公路上巴中至广安方向设置辅助车道，广安至巴中方向设置集散车道，将巴广渝高速直行交通流与流入流出交通流分离，将交织转移至集散车道，其方案平面布置图如图1 所示。

3.2 方案二

新店枢纽方案二采用“对角象限双环外弯半苜蓿叶”组合式立交方案，营达高速上跨巴广渝高速公路。营达高速至巴广渝高速巴中和广安方向的两条半定向左转匝道分别下穿巴广渝高速公路和营达项目主线。通过在巴广渝高速公路上巴中至广安方向设置辅助车道，取消广安至巴中方向的集散车道，在巴广渝高速东侧设置与之平行的匝道，将交织交通量转移至匝道，降低对主交通流的影响，其方案平面布置图如图2所示。

3.3 方案优缺点

方案一优势：（1）巴广渝出口数量少;（2）营达高速左转匝道平面指标高;（3）枢纽布局紧凑，用地规模小。

方案一不足：（1）营达高速左转匝道上跨营达高速及巴广渝高速，桥梁高度高，施工难度大;（2）路基填方规模小，不能有效消耗隧道弃渣，对周边环境保护和水土保持压力较大;（3）工程造价高。

方案二优势：（1）营达高速左转匝道下穿营达高速及巴广渝高速，减少桥梁规模;（2）左转半定向匝道指标略低于方案一，但从交通量分析结果看可以满足通行能力要求及匝道服务水平要求;（3）交通流交织转移至匝道，对巴广渝主交通流的影响降至最低;（4）路基填方规模大，可消化相当一部分隧道弃渣，降低弃方对环境的影响。

方案二不足：（1）左转匝道布设于内环匝道外侧，增大枢纽占地;（2）下穿巴广渝时需中断巴广渝交通，需增加保通措施。

3.4 方案比选

两种方案经济效益对照表如表1所示。通过对两种方案优缺点及主要工程量对比，可以看出方案一和方案二均能满足枢纽式互通式立体交叉的功能定位。方案二虽然平面指标稍低于方案一，占地略有增加，但主要工程量规模小，建安费用低，且能消化相当一部分隧道弃渣，减少弃土对环境的影响，降低环境保护及水土保持的压力，因此推荐方案二。

4 结论

为了保证立体交叉能够满足各转向交通的通行能力和服务水平的需求，在进行方案设计时应该充分考虑各方面因素提出多种可行方案，分析其工程规模及工程造价，综合进行方案比选，选出较为合理的方案。

本文依托营山至达州高速公路项目，通过对“对角象限半苜蓿叶+半定向”组合式立交方案和“对角象限双环外弯半苜蓿叶”组合式立交方案比较得到，“对角象限双环外弯半苜蓿叶”组合式立交方案虽然平面指标稍低于方案一，占地略有增加，但主要工程量规模小，建安费用低，且能消化相当一部分隧道弃渣，减少弃土对环境的影响，降低环境保护及水土保持的压力。

参考文献：

[1]中华人民共和国交通部.公路路线设计规范（JTGD20-2017）[S].北京：人民交通出版社，2017.

[2]中华人民共和国交通部.公路立体交叉设计细则（JTG/TD21-2014）[S].北京：人民交通出版社，2014.

[3]徐家钰，程家驹.道路工程[M].上海：同济大学出版社，2004.

[4]汪洪波.高速公路枢纽互通式立交选型辅助系统研究[D].东南大学，2008.

[5]马露.互通式立交的设计方法探討[J].中国高新区，2017（10）：139-140.

[6]许洋龙，于斌.高速公路立体交叉出入口变速车道长度研究[J].山东交通科技，2019（01）：100-104.