茅坪枢纽互通方案研究

侯 浩，易文锋

（中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100081）

湖南省桑植至龙山高速公路（以下简称“桑龙高速”），是G5515张家界至南充高速公路的一段，起点位于桑植县城西北的贺龙电站附近的南岔村，与张家界至桑植高速公路桑植西互通对接；终点位于龙山县茅坪乡王家湾，设置茅坪枢纽互通与龙山至永顺高速公路连接。路线整体呈东西走向，连通国家扶贫开发工作重点县桑植县和龙山县。该项目是湖南省西北部一条重要的高速大通道，具有承接南北、连接东西的重要作用。

根据预测交通量和功能定位，桑龙高速采用设计速度100km/h，4车道高速公路标准。终点设置茅坪枢纽互通与龙永高速相接，并与龙永高速茅坪互通（单喇叭互通）组成复合式互通。该互通的主要功能是满足该项目与龙永高速之间的交通流量快速转换，同时实现该项目与茅坪连接线的交通转换。

1 互通式立体交叉设计原则

（1）互通式立交型式的选择应根据互通功能要求和预测交通量分布情况，综合考虑现场条件、投资成本、经济效益、美学效果和远期发展等因素，在多方案比选的基础上合理选定。该互通和现状单喇叭互通复合设置，需充分考虑复合方案对现状互通影响，尽可能利用现状互通匝道，减少工程投资和新增占地。

（2）设计中采用合理、均衡的指标，并与交通流向相适应，使互通立交达到造型美观，线形舒展、流畅，行车安全、舒适的整体效果。纵断面设计满足连接道路高程、坡度、交叉道路净空等条件，在匝道流出、流入位置采用较高的技术指标，以适应车辆实际行驶的使用要求。

（3）重视互通安全设计，新建互通和现状互通复合设计，交通流复杂，匝道设计时要尽量减少交织，连续分、合流设计要满足规范要求，提高行车安全。

（4）互通立交设计应重视环保与景观，充分考虑景观设计，使立交线形更加流畅，匝道与主线的配合更加紧凑，严格控制用地指标，减少废方，并做好排水系统设计。

2 互通式立体交叉现状

被交道为龙永高速公路，路基宽度24.5m，双向4车道，设计速度为80km/h，设茅坪互通服务于茅坪镇，现状互通采用变异单喇叭互通，茅坪互通左右两侧有两座隧道——茅坪隧道及砂子坡隧道，互通两侧分布较多村庄。新建桑龙高速对接龙永高速时需考虑两个控制因素：（1）隧道洞口距离互通出口需满足规范要求；（2）尽量减少拆迁，降低对村庄的干扰。考虑上述因素桑龙高速选择在茅坪互通右侧对接龙永高速，如图1所示。

3 互通方案比较

根据工可报告交通量预测结果，茅坪枢纽互通主交通流方向为桑植—龙山方向，在2044年转换交通量为17633pcu/d，如图2所示。

结合预测交通量以及各控制因素，拟定了4个方案进行比选，详细比选如表1所示。

图1 终点现状图

表1 互通方案比较表

图2 交通量示意图

（1）方案一：新建T型枢纽和现状单喇叭互通复合，对现状单喇叭互通内环匝道及永顺方向转往茅坪镇方向匝道进行改造。该方案对现状互通改动较小，但是改造后龙永高速龙山方向采用两次分流及两次合流，对行车安全性不利。对现状茅坪互通的改造：第一，内环匝道由原来的接龙永主线改为接龙山—桑植的B匝道；第二，废弃单喇叭永顺—茅坪匝道，新建永顺—茅坪D匝道。其余匝道维持不变，如图3所示。考虑到方案一龙永高速龙山方向存在匝道两次分流，新建T型枢纽交叉关系复杂，且桥梁规模较大，提出方案二。

（2）方案二：在方案一的基础上，通过改造其他匝道，保留现状单喇叭永顺—茅坪方向匝道，桑植至永顺方向采用迂回匝道改善交叉关系，降低工程量。为解决两次分流及两次合流问题，在龙永高速旁边新建贯通匝道，将龙山方向两个出口及入口合并成一个。对现状单喇叭互通的改造：第一，内环匝道由原来的接龙永主线改为接龙山—桑植的贯通匝道A匝道；第二，龙山—茅坪匝道由原来的接龙永主线改为接贯通匝道A匝道；第三，茅坪—龙山方向右转匝道由原来接龙永高速主线改为接桑植—龙山方向贯通匝道B匝道；第四，对A匝道及永顺—茅坪匝道纵面进行了改动。贯通匝道A、B匝道龙山方向出、入口处承担了新建T型互通及现状单喇叭互通转向交通，交通量较大，考虑到交通量预测存在一定不确定性，特别是作为国高网交通转换节点，节假日期间可能进一步诱增交通，为避免出、入口堵塞，龙山方向出、入口按照双车道进行设计。方案二解决了龙永高速龙山方向两次分流、合流问题，并且简化了T型互通交叉关系，但是对现状互通改造较大，方案二平面图如图4所示。

（3）方案三：为减少对现状单喇叭的改动，在方案二的基础上提出了方案三，方案三是将龙山—桑植方向贯通匝道改移至单喇叭外侧，其余匝道和方案二相似。对现状单喇叭互通的改造：第一，茅坪—龙山方向右转匝道由原来接龙永高速主线改为接桑植—龙山方向贯通匝道B匝道；第二，龙山—茅坪方向匝道由原来的接龙永主线改为从贯通A匝道内侧流出。贯通匝道A、B匝道参考方案二按照双车道出、入口设计。方案三对现状单喇叭改动较小，但是存在以下问题：第一，根据原交通量预测龙山—茅坪方向转向交通量为1258pcu/d，而龙山—桑植贯通A匝道转向交通量为8817pcu/d，交通流向从贯通A匝道左侧流出和常规驾驶习惯不符，且影响左侧直行交通，存在安全隐患；第二，现状龙山—茅坪匝道右侧为5级边坡且未到顶，存在断层破碎带，岩体工程强度较低，贯通A匝道从该匝道外侧扩挖较大，不利于边坡安全。方案三平面图如图5所示。

图3 方案一平面图

图4 方案二平面图

（4）方案四：该方案是在方案二的基础上，将桑植～永顺方向的迂回匝道改为内环匝道，远离村庄以减少对村庄的干扰，简化交叉关系，减少工程量。贯通匝道A、B匝道参考方案二按照双车道出、入口设计。

该方案较方案二工程规模有所降低且对村庄干扰较小，但是桑植～永顺方向次流向从匝道内侧流出，和常规驾驶习惯不符，且影响左侧直行交通，存在安全隐患，方案四平面图如图6所示。

综上所述，方案二安全性较好，工程规模适当，作为推荐方案。

图5 方案三平面图

图6 方案四平面图

4 结束语

桑龙高速茅坪枢纽互通经过多方案比选，方案二能够满足交通量需要，虽然对现状互通改造较大，但是互通安全性较好，考虑到该互通为复合互通，交通流复杂，节点安全作为方案设计重点考虑因素，且方案二工程规模适当，综合考虑将方案二作为推荐方案。