兴义环城高速公路兴义西立交改造初设方案浅析

袁湘华， 陈 林

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司， 贵阳 550081)

国家“十三五”规划把拓展基础设施建设空间，实施重大公共设施和基础设施工程，加快完善高速公路等基础设施网络作为统筹推进国民经济建设的工作重心之一。2016年，贵州省交通运输厅组织编制了《贵州省高速公路网规划(加密规划)》，高速公路规划总规模达10 196 km，综合密度将达到579.32 km/10 000 km2，均居全国领先水平。在建的黔西南州兴义环城高速公路(简称兴义环城高速)是该加密规划的重要组成部分，也是贵州省“十三五”规划的重点项目[1]，如图1所示。该项目主线全长约61.39 km，设计速度80 km/h，路基宽度24.5 m，双向4车道[2]，项目终点在兴义市城区西北侧的破古与既有汕昆高速(G78)相接，此地受既有设施和城市规划等控制因素的限制，接线位置与既有兴义西互通重叠，因此，本项目需要改造兴义西互通工程。

图1 区域路网

一般服务型互通改造为枢纽互通主要有2种思路：一是原址改造服务型互通，枢纽互通同时满足2条高速公路相互之间以及和地方道路的交通转换需求；二是移位改建，把服务型互通位置改造为枢纽互通，然后再找一个科学合理的位置新建一座一般服务型互通。2种思路首先都应考虑以下问题：1) 立交运营的安全性；2) 与周边路网规划的衔接，以便更好服务社会发展的需求；3) 工程投资预算；4) 景观效果。原址改造一般利用率较高，能够节约宝贵的用地。移位改建会适当增加工程投资，需要重新考虑对周边路网规划的影响，但也会起到化繁为简的效果。不同的项目，因地制宜，结合工程实际情况合理选择遵循社会发展需求的方案。

1 改造互通概况

既有的兴义西互通位于兴义市西边的破古，属于汕昆高速上的一般互通式立体交叉，使用的收费站为3进5出的规模，主要服务于兴义市木贾组团。该互通是单喇叭A型，内环半径R=50 m，互通连接线先与兴义北环线错位平面交叉，然后与S212省道T型平面交叉，如图2所示。兴义西互通匝道采用40 km/h的设计速度，路基宽度采用8.5 m的单向单车道和15.5 m的对向双车道2种标准路基横断面。兴义西互通平面指标只符合一般互通式立体交叉的标准，路线整体指标不满足枢纽互通的标准[3]。

图2 原兴义西互通地理位置示意

兴义环城高速公路项目终点位于兴义市西边的破古，和原兴义西互通位置相同。路线终点在此地与汕昆高速接线，受水源保护区、汕昆高速坪东隧道(长2 435 m)及兴义城区道路网等因素控制，使得将原兴义西互通改造为枢纽互通接线汕昆高速成为本项目终点的唯一方案。

2 改造互通需要解决的问题

兴义西互通改造为枢纽互通满足了兴义环城高速与汕昆高速相接的交通转换功能需求，但同时带来以下问题：1) 需要重新考虑兴义市木贾组团车辆上下高速的功能需求；2) 2条高速公路在此交叉，随着发展，必然会导致交通量激增，需要考虑互通收费站规模扩增的需求，依据该路段交通量预测情况，收费站规模需要从原来的3进5出扩大到4进8出；3) 新增设置的互通需要结合兴义市周边最新的道路规划和城区规划进行选址，研究最为合理的方案服务于兴义的城市发展。

基于以上3个问题，兴义西互通改造共探讨了以下3个方案。

3 互通改造方案

3.1 方案1

方案1将兴义西互通改造为兴义西枢纽互通(K61+804.151)，满足了兴义环城高速与汕昆高速交通转换的功能需要，在K58+500处设置木贾互通，服务于高速与地方道路的交通转换，如图3所示。

图3 方案1平面布置

兴义西枢纽互通采用T型方案布设[4]，昆明去往兴义环城高速方向的右转弯匝道基本利用了原有互通的匝道；贵阳去往兴义环城高速方向左转弯匝道，先是减速车道沿汕昆高速主线拼宽(长119 m)，然后利用了原有内环匝道的占地布线(长350 m)，接着完全利用原有互通的跨线桥下穿汕昆高速，最终与兴义环城高速在原互通收费岛处相接；兴义环城高速去往汕昆高速方向的2条匝道则完全新建，在原互通收费岛处分叉，去往昆明方向的左转弯匝道先后设置桥梁上跨汕昆高速和贵阳去往兴义环城高速方向的匝道，然后与汕昆高速主线相接；去往贵阳方向的右转弯匝道则通过加速车道顺接汕昆高速主线[5-6]，如图4所示。匝道最小平面半径R=130 m，最大纵坡3.95%，设计速度60 km/h，匝道路基宽度采用12.25 m的单向双车道和9 m的单向单车道。匝道总长度2 675 m，匝道设置桥梁199.5 m/2座，占地90 324 m2，拆迁建筑物6 811.3 m2。

图4 方案1兴义西枢纽互通平面布置

新建木贾互通设于兴西湖水库东边的兴义市西南环线(市政主干道)旁，与之接线取代既有兴义西单喇叭互通的功能，相当于对既有服务型互通的移位改造。互通设置的位置高速主线标高较高，为了匝道接线和方便匝道收费站的设置，适当拉长了匝道长度，收费站路段减缓纵坡，降低填土高度，采用了T型方案布设，可更好地顺应地形，提高互通平面标准。木贾互通为兴义环城高速和汕昆高速在木贾片区与地方道路实现交通转换提供了保障。木贾互通西南环线去往顶效方向的左转弯匝道，路线首先下穿兴义环城高速主线桥梁，然后沿主线西侧山坡布线，最终通过加速车道与主线接顺；汕昆高速去往互通收费站方向的左转弯匝道，先设置桥梁上跨去往顶效方向的左转弯匝道，接着路线一直下坡并下穿兴义环城高速主线桥梁，最后与连接线接顺；其他2条右转弯匝道顺应地形分别与相应的兴义环城高速主线和匝道接顺[7-8]，如图5所示。匝道最小平面半径R=60 m，最大纵坡4.0%，设计速度40 km/h，匝道路基宽度采用10.5 m的单向双车道、16.5 m的对向双车道和9 m的单向单车道，收费站规模4进8出。匝道总长度2 232 m，匝道设置桥梁212 m/1座，占地216 978 m2，拆迁建筑物5 527 m2。

图5 木贾互通平面布置

方案1木贾互通与兴义西枢纽互通净距大于 1 000 m，满足设计规范相邻互通的间距要求[9]。该方案采用枢纽互通和一般互通的组合方式，交通组织简单，通行能力高，行车安全性好，枢纽互通平面标准高，但是原兴义西互通匝道利用率低，投资造价稍高(57 605万元)[10]。该方案收费站连接线与西南环线平面交叉，离原兴义西互通与北环线(市政主干道)的平交口只有1.5 km，西南环线和北环线通过平交的形式无缝连接，符合周边路网规划的交通组织，有利于城市的发展。

3.2 方案2

方案2将兴义西互通改造为复合式枢纽互通[10]。该复合式枢纽互通在既有兴义西互通的基础上增加和改扩建了9条匝道，实现了兴义环城高速与汕昆高速交通转换的功能需要，保留了原兴义西互通的收费站和连接线，服务于高速与地方道路的交通转换，如图6所示。

图6 方案2平面布置

兴义西复合式枢纽互通部分匝道利用了原兴义西互通，其中昆明下高速方向匝道利用了既有匝道，贵阳下高速方向匝道则利用了原有匝道占地和跨线桥下穿汕昆高速，兴义环城高速主线下高速方向匝道利用了部分既有匝道占地布线；收费站的位置不变，将收费站扩建为4进8出，连接线完全利用，与被交路兴义北环线的平交口位置不变。方案2其他匝道完全新建，兴义环城高速去往汕昆高速方向的左转弯匝道设置桥梁多次上跨交叉的匝道以及汕昆高速，右转弯匝道则顺接相应转向的匝道；汕昆高速去往兴义环城高速方向的匝道从相应流向匝道右侧分流，然后并入兴义环城高速；兴义环城高速进出收费站的2条匝道则通过回头弯布线的方式绕行，平面标准低，多次与其他匝道立体交叉，通行能力差，如图7所示。匝道最小平面半径R=50 m，最大纵坡4.0%，设计速度40 km/h，匝道路基宽度采用标准和收费站规模与方案1保持一致。匝道总长度 7 839 m，匝道设置桥梁605 m/5座，占地211 045 m2，拆迁建筑物7 544 m2。

图7 方案2兴义西枢纽互通平面布置

该方案是一般互通与枢纽互通构成的复合式立体交叉，投资造价较低(56 303万元)，但是匝道平面指标整体偏低，个别匝道绕行距离较长，匝道出、入口数量增加，且个别出、入口识别距离较短，增加了驾驶员的识别时间，交通组织复杂，影响枢纽互通式立体交叉流出、汇入交通的稳定运行，不利于行车安全。因此，基于工程运营安全性考虑，建议从路网规划阶段应尽量避免这种类型的复合式立体交叉[4]。

3.3 方案3

方案3将兴义西互通改造为十字型枢纽互通。该互通兼有落地功能，解决了2条高速公路相互之间以及与地方道路的交通转换功能需要，各匝道划分比较明确，驾驶员易于识别，交通组织简单，匝道收费站设置条件较好，如图8所示。

图8 方案3平面布置

兴义西十字型枢纽互通匝道对原兴义西互通的利用率较低，仅利用了原互通区域的占地，匝道以新建为主，收费站设置在汕昆高速以北平地。兴义环城高速去往汕昆高速方向的左转弯匝道设置桥梁多次跨越与其交叉的匝道和汕昆高速主线，右转弯匝道并入相应转向匝道；汕昆高速去往兴义环城高速方向的左转弯匝道多次下穿与其交叉的匝道，然后利用原跨线桥下穿汕昆高速；兴义环城高速上下高速方向匝道利用原收费站位置布线，然后设置桥梁上跨汕昆高速进入新建收费站；汕昆高速进出收费站方向的2条匝道全部为右转弯匝道，如图9所示。互通连接线接兴义市北环线和省道S212，由于收费站与二者连接线路高差大，增加了长1.2 km、宽24 m的连接线。连接线与省道S212相接处，省道 S212前往兴义城区方向平均纵坡7%以上，局部地段纵坡达10%，因此需对省道S212进行改建，改建长度2.3 km；连接线与兴义北环线相接处，同样由于纵坡和平面线形的原因，需改建北环线长度1.1 km[11]。

该方案匝道最小平面半径R=50 m，最大纵坡4.0%，设计速度40 km/h，匝道路基宽度采用标准和收费站规模与方案1保持一致。匝道总长度 9 530 m，匝道设置桥梁532 m/4座，占地229 310 m2，拆迁建筑物22 271 m2。新建收费站连接线和原兴义西互通与北环线的平交口相距1.6 km，改造后的北环线和省道S212也能很好地衔接周边路网，符合兴义市整体路网规划，但是方案3投资造价非常高(67 292万元)。

图9 方案3兴义西枢纽互通平面布置

3.4 方案比较

为了确定兴义西互通改造的最优方案，从行车安全性、通行能力、工程投资、原互通利用率、互通与路网及城市规划结合情况等方面对3个方案的优缺点进行分析比较[12-13]，见表1。

由表1可知，3个方案各有优缺点，方案2工程投资低，但安全性差，不符合社会发展的需求；方案3枢纽互通功能明确，交通组织简单，但较方案1工程规模太大。因此，综合比较分析后，在工程投资适当增加的情况下，方案1功能明确，通行能力高，行车安全性好，更加符合路网结构优化的原则和地方发展需求，兴义环城高速公路工程初步设计最终把方案1作为兴义西立交改造的推荐方案，方案2和方案3作为比较方案。

表1 方案优缺点分析对比[14-15]

4 结束语

本文比较详细地探讨了兴义环城高速公路兴义西立交改造的3种不同形式立交改造方案的优缺点，经综合比较分析后得出最优方案作为初设的推荐方案，为兴义环城高速公路项目终点互通接线方案提供了决策支持，兴义西立交改造设计思路可为类似工程提供参考。