以鹿山枢纽互通为例谈二期实施方案的优化

梁 战， 边 迪， 李 靓， 黄枭楠，丁武全

(浙江省交通规划设计研究院有限公司， 杭州 310000)

鹿山枢纽位于申(上海)嘉(兴)湖(州)高速公路起点，是申嘉湖高速与杭(州)宁(南京)高速交叉设置的枢纽互通式立交，申嘉湖高速桩号K100+978.201，杭宁高速桩号K48+063.379。鹿山枢纽地处湖州市南部鹿山镇，位于湖州市中心南侧约5.7 km，枢纽主要功能是实现申嘉湖高速公路与杭宁高速公路间的交通量转换，项目地理位置如图1所示。

图1 鹿山枢纽地理位置示意

1 建设条件及流量分析

1.1 地形地物

互通区范围地势较为平坦，河流密布，多为农田、水塘，附近有村庄分布，互通区主要河流为南塘港及支流，主要地方路为黄湖公路。互通区西侧为传伍港村，东侧为芮湾兜村，西南侧为草田湾村，杭宁高速公路K47+675西侧有朱王庙，结合地方意见尽量避免寺庙拆迁。申嘉湖高速一期工程中已实施上海往返南京方向(A、D匝道)、上海往返杭州方向(B、C匝道)4条匝道，申嘉湖高速上跨杭宁高速的桥梁(33+35+2×45+33)m已实施，MK100+546.662～MK100+887.770段(4×27.982+3×27.982+27.655+29.640+3×29.313)m桥梁左幅已实施，右幅未实施。剩下的主线桥、E匝道EK0+486～EK1+290段、F匝道、G匝道、H匝道、I匝道一期工程未实施，纳入本工程实施，一期已实施部分如图2所示。

图2 鹿山枢纽一期已实施部分示意

1.2 交通流向

上海至杭州左转半定向匝道(B匝道)一期已实施，二期转向流量较大的主要为杭州往返安徽(安吉)方向，其余方向交通量较为均衡，交通量预测如图3所示。

单位：pcu/d

2 主要技术标准

申嘉湖高速公路设计速度120 km/h，双向6车道，路基宽度34.5 m[1]；杭宁高速公路设计速度120 km/h，现状为双向4车道，路基宽度26 m[2]，预留拓宽6车道。

1) 道路等级

申嘉湖、杭宁：高速公路。

2) 设计速度

申嘉湖、杭宁：120 km/h。

3) 净空标准

高速公路：≥5.0 m；匝道：≥5.0 m。

4) 横断面

申嘉湖：34.5 m；杭宁：26 m(预留34.5 m)；匝道：8.5 m/10.5 m。

5) 匝道

主要技术指标见表1。

表1 互通式立交匝道技术指标[3]

3 一期预留(原设计)方案

3.1 原预留方案

申嘉湖高速公路(湖州段)一期工程起自上海枫泾镇，终于湖州鹿山，一期施工图设计于2005年6月获浙江省交通厅批复。原设计中该枢纽为一次设计，分期实施，一期工程实施上海方向连接杭宁高速的4条匝道(A、B、C、D)，安徽(安吉)方向连接杭宁高速的4条匝道在二期工程(即申嘉湖西延工程)中实施。

鹿山枢纽原设计如图4所示，为三环式变形苜蓿叶形互通，采用JTJ 011—94《公路路线设计规范》进行设计。在杭宁高速的杭州至南京向设置与主线断面分离的集散道；但在申嘉湖高速上未采用断面分离的集散道，而是采用整幅桥将集散道与主线并建，且通过地面标线分隔的方式设置软隔离集散道。

图4 鹿山枢纽原设计示意

3.2 原预留方案存在的主要问题

3.2.1 安评报告意见

《申嘉湖高速公路湖州鹿山至安吉孝源段公路项目安全性评价报告(初步设计阶段)》[4]针对二期初步设计优化后的鹿山枢纽方案进行了评估，主要结论如下：

1) 鹿山枢纽为一次设计，分期实施，上海与杭宁高速公路相接的4条匝道在申嘉湖高速公路一期工程中已建成，安徽(安吉)与杭宁高速公路相接的4条匝道工程量计入申嘉湖高速西延工程(二期)，在二期工程中实施。鹿山枢纽原施工图设计满足JTJ 011—94《公路路线设计规范》要求，经局部优化完善后能满足交通功能要求。

2) 鹿山枢纽互通式立交的形式与预测的转弯交通量基本匹配。二期设计通过将原设计杭宁高速H、A匝道2个连续出口合并成一个，简化了出入口，使枢纽立交方案更加合理。

3) 对申嘉湖高速公路安吉至上海方向的出入口采用了标线软隔离的交通组织方式[5]，即采用标线软隔离岛将交织区与主线直行车道分离，减少交织运行对主线直行车流的干扰，标线软隔离岛外的车道同时串联申嘉湖高速上海方向的出入口。采用标线软隔离岛渠化[6]的路段，其横断面划分如下：1.5 m(中分带/2)+0.75 m(左侧路缘带)+3×3.75 m(主线行车道)+0.5 m(路缘带)+1 m(标线软隔离)+2×3.5 m(交织区的行车道)+1 m(右侧硬路肩)+0.75 m(土路肩)=23.75 m。

4) 杭宁高速上所有出口端部，识别视距均满足要求，并保持通视。匝道全长范围满足规定的停车视距要求。各个入口处的通视三角区基本满足规范要求。

3.2.2 审查意见

结合JTG/T D21—2014《公路立体交叉设计细则》6.5.5条和10.7.3条，在设计咨询审查过程中，部分专家提出以下主要意见：

1) 当四岔交叉各转弯交通量均小于单车道设计通行能力时，可采用4条左转弯匝道均为环形的完全苜蓿叶形[7]。当交叉公路为高速公路或具干线功能的一级公路，应设置集散道将两环形匝道之间的交织区与交叉公路自行车道相隔离。

2) 集散道与主线之间应设置分隔带，分隔带宽度不宜小于2.0 m。主线在设有集散道路段应维持原有硬路肩的宽度[8]。

3) 枢纽原设计中采用标线软隔离的集散道断面宽度不满足要求，位于主线的出入口路段，驶入、驶出车辆交织频繁，存在一定的行车安全隐患。而申嘉湖上跨杭宁高速的主要桥梁[9]已建成，拼宽老桥将对施工期保通运行产生较大影响[10]。

4 二期实施方案

结合安评报告和审查专家意见，设计拟定了4个补充方案，如图5～图7所示。鹿山枢纽方案优缺点和主要工程数量见表2、表3。

表3 鹿山枢纽主要工程量比较

表2 鹿山枢纽方案主要优缺点

图7 方案4二期实施效果图

综上所述，方案4虽造价高出一些，但各匝道分合流端部间距、断面布置等均满足规范要求[15]，主流向匝道线形指标较高，通行能力及安全性比原施工图设计方案有较大改善，基本无新征用地，推荐采用方案4。

图6 方案4匝道名称示意

5 结束语

鹿山枢纽原设计时间为2005年，满足当时94版规范要求，但该规范对集散道等内容没有明确要求。时隔10多年，我国交通建设迅猛发展，建设经验越加丰富，规范更加细化，使得原设计预留方案部分细节不满足现行路线规范和立交细则要求。通过本项目二期工程实施方案设计，认识如下：

1) 对类似预留二期工程的处理，应结合地形地物、运营保通、用地条件、造价等实际情况，灵活把握设计指标。

2) 考虑到我国公路路线规范大约10年更新和交通量不断增长的情况，建议今后设计预留时，在匝道端部间距、断面宽度、净空、平纵指标等方面可留有一定的富余度，避免将来拆建浪费，同时更加有利于安全性方面的考虑。

3) 对三环式变形苜蓿叶形枢纽方案，由于存在车辆交织的情况，会降低主线的通行能力，因此高速公路相交的枢纽互通中宜少采用，或设置与主线隔离的集散道，避免在主线上直接交织。