板仑枢纽互通方案的综合研究与比选

王辉 陈勇

摘要 高速公路互通方案的确定是一个复杂的过程，文章以板仑枢纽互通为例，综合考虑功能、地形、地质、被接道路情况、规划、工程规模、美观、使用性、施工风险、运营成本及安全等各方面因素，做了不同形式的互通方案比选，最后推荐了互通采取的形式。通过该文的研究推荐了一个相对完美的板仑枢纽互通方案，为高速公路枢纽互通的设计提供了案例参考，扩宽了互通方案设计思路。

关键词 高速公路；枢纽互通；方案研究与比选

中图分类号 U412.352.1文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）09-0038-03

0 引言

近年来，我国高速公路事业快速发展，其中互通工程的建设是高速公路建设的重要环节。高质量的互通建设离不开高质量的互通方案设计，而互通方案的选择受各种各样的因素影响。影响互通方案的主要因素有交通量、城镇规划、基本农田、生态红线、区域地质情况等建设条件[1]。关于如何确定互通方案和选定互通形式，国内道路工作者做了大量的工作[2-5]。该文通过实际案例综合研究分析了板仑枢纽互通方案，最后给出了推荐方案，同时为高速公路枢纽互通的设计提供了案例参考，扩宽了互通方案设计思路，促进了我国公路事业的发展。

1 项目概况

云南省高速公路网西畴至富宁高速公路（以下简称“该项目”）位于云南省东南部文山州境内，路线自西向东途经文山州西畴县、麻栗坡县和富宁县。该项目属于沿边高速的一段，同时也是《云南省县域高速公路“互联互通”工程实施方案》中的一段。该项目设计时速80  km/h，路基宽度25.5 m，双向四车道。

板侖枢纽互通（以下简称“该互通”）布设于该项目终点板仑乡南侧各个同村附近，主要为该项目与富宁至那坡高速公路（以下简称：富那高速）交通转换衔接而设，富那高速设计时速80 km/h，路基宽24.5 m，已建成通车。

根据图1交通量预测，到2044年，主交通流为西畴往返那坡方向，设计交通量1 039 pcu/h，次交通流为西畴往返富宁方向设计交通量为959 pcu/h。

2 互通方案综合研究

结合建设条件及工程规模，该互通与富那高速在既有桥梁（富那高速－板仑2号大桥）处相交。根据交通量预测结果，结合互通区地形和既有富那高速情况，布设了两个A形单喇叭、一个单T枢纽和两个Y形枢纽共五个互通方案进行比选，具体情况如下：

2.1 方案一：A形单喇叭

考虑该互通距离富那高速原有板仑落地互通距离较近，如做成复合式互通对富那高速影响较大，需对板仑1号大桥做全拼宽处理，施工困难费用高，且施工组织复杂。但互通区右侧山体较高，为降低工程规模，在保证互通净距的情况下互通方案尽可能向左侧，即富宁方向移动。

该方案A匝道下穿富那高速（AK0+315.649=富那K7+551.250），交叉角度78°18′07″，直连式匝道设计速度60 km/h，其余匝道设计速度为40 km/h，单车道匝道路基宽9.0 m，采用单车道单出入口形式；超车所需单向双车道路基宽度采用10.5 m，采用双车道单出入口形式。圆曲线最小半径60 m，最大纵坡4.0%。该项目可通过富那高速板仑互通（净距650 m）落地服务板仑乡及周边乡镇。

在满足互通净距的情况下，该互通C匝道（西畴至那坡方向）存在9级挖方，工程风险较大，对既有高速影响较大，同时需要拼宽板仑1号大桥2跨，故该方案仅作论证，方案如图2所示。

2.2 方案二：A形单喇叭（匝C布设隧道）

为保证互通净距以及合适的跨线条件，同时可取消C匝9级高挖方，将方案一中的C匝道采用隧道的方式穿越右侧山体。该方案有效解决了C匝高挖方问题。但是该方案拆迁工程量较大，且同样需拼宽板仑1号大桥2跨，增加一座隧道，方案见图3。

2.3 方案三：Y形方案

为了减少拆迁工程量，降低对居民区及板仑1号大桥的影响，研究了新的互通方案形式，Y形方案。

新方案C匝道（西畴至那坡方向）仍采用隧道的方式穿越右侧山体，以保证两互通的净距。B匝道（那坡至西畴方向）于BK0+624.873处上跨富那高速（富那K7+537.244），A、D匝道（西畴往返富宁方向）利用富那高速既有板仑落地互通连接线（L线），完成交通转换。直连式匝道设计速度60 km/h，其余匝道为40 km/h，单车道匝道路基宽9.0 m，超车所需单向双车道路基宽度采用10.5 m。圆曲线最小半径120 m，最大纵坡4.0%。该项目不能通过富那高速板仑互通落地服务板仑乡及周边乡镇，功能稍有缺失，方案见图4。

Y形方案跟单喇叭方案一相比，降低了对富那高速既有桥梁的影响，减少拆迁量10 172 m2，但匝道长度增加3 016.196 m，增加1 081 m桥，基本农田占地增加，且不能利用原板仑落地互通完成西畴至富宁方向的落地功能，只能借助该项目玉沙互通完成该功能，绕行较远。综合考虑工程规模及互通使用功能，故该方案仅作论证。

2.4 方案四：单T形方案

为了降低对居民区的影响，同时取消隧道，考虑富那高速由K5+560至K7+810采用2.3%的上坡，K7+810至K8+780采用3.5%的上坡，该互通方案A匝道（西畴至富宁方向）于AK1+482.170处利用富那高速既有桥梁（板仑2号大桥）下穿富那高速（交叉桩号K7+519.572），交叉角度88°03′01″，互通B匝道（那坡至西畴方向）于BK0+527.273处采用新建桥梁上跨富那高速（交叉桩号K7+454.861），交叉角度70°06′48″。匝道设计速度采用60 km/h，路基宽10.5 m、9 m，均采用直连或半直连式，最小半径120 m，最大纵坡3.925%。为减少对居民区的影响匝道尽可能贴近主线，考虑匝C右侧（那坡方向）山体较高，不易对其进行开挖，即互通不具有向那坡方移动的条件，致使该互通不能保证与既有板仑落地互通的净距要求，故该方案采用对富那高速左右两侧拼宽的方式对互通做复合式设计。该方案需两侧拼宽板仑1号大桥（17×40 mT梁，最大墩高67 m左右），此外受右侧山体影响，匝C右侧存在9级高挖方边坡，方案见图5。

该方案虽然取消了隧道，降低了对居民区的影响，但施工难度较大，存在一定的工程风险，且保畅困难，对既有高速影响较大，故该方案仅作论证。

2.5 方案五：Y形+改建方案

方案三Y形方案利用原板仑互通存在严重交织，且路线指标较低的问题，故考虑对原板仑互通进行了改建。因原互通右侧山体较高，左侧电网密集，建设条件复杂，原地改建困难，考虑做变异设计。

为了取消匝道隧道同时控制挖方高度，降低对居民区的影响，匝B和匝C（西畴那坡方向）向富宁方向移动约300 m。封闭原板仑互通往返板仑与那坡方向的进出口，改由板仑枢纽匝B、匝C与新建板仑落地匝E、匝F及匝G共同实现高速公路西畴往返那坡方向的交通转换和板仑往返那坡方向的落地功能，同时对板仑往返富宁方向的路线技术指标进行了升级。由板仑枢纽匝A、匝D与新建板仑落地匝H及原板仑落地匝L，共同实现高速公路西畴往返富宁方向的交通转换和板仑往返富宁方向的落地功能。匝道设计速度采用40 km/h、60 km/h，路基宽10.5 m、9 m，圆曲线最小半径50 m，最大纵坡4%，方案见图6。

该方案对居民区影响较小，改善了既有板仑落地互通的交织情况，提高了其技术指标，同时取消了隧道工程。但该方案匝道长度较长，占用基本农田，存在较多报废工程，对既有高速影响较大，保畅困难，工程规模较大，绕行较远，且该项目主线在终点不能利用既有富那高速板仑落地互通服务板仑乡，故该方案仅作论证。

3 互通方案综合比选及结论

通过对五个方案的综合比较分析可知：

（1）方案一工程风险较大，对既有高速影響较大，同时需要拼宽板仑1号大桥2跨，故该方案仅作论证。

（2）方案三和方案一相比，降低了对富那高速既有桥梁的影响，减少拆迁量10 172 m2，但匝道长度增加3 016.196 m，增加1 081 m桥，基本农田占地增加，且不能利用原板仑落地互通完成西畴至富宁方向的落地功能，只能借助该项目玉沙互通完成该功能，绕行较远。综合考虑工程规模及互通使用功能，故该方案仅作论证。

（3）方案四虽然取消了隧道，降低了对居民区的影响，但施工难度较大，存在一定的工程风险，且保畅困难，对既有高速影响较大，故该方案仅作论证。

（4）方案五对居民区影响较小，改善了既有板仑落地互通的交织情况，提高了其技术指标，同时取消了隧道工程。但该方案匝道长度较长，占用基本农田，存在较多报废工程，对既有高速影响较大，保畅困难，工程规模较大，绕行较远，且该项目主线在终点不能利用既有富那高速板仑落地互通服务板仑乡，故该方案仅作论证。

综合分析可知虽然方案二对居民区影响较大，且存在隧道工程，但匝道长度短，占用基本农田少，对既有高速影响相对较小，工程规模相对较小，工程风险较低，减少了报废工程，降低了对环境的影响。综上所述，板仑枢纽互通方案，推荐方案二。

通过该文的研究使互通方案更为合理，为高速公路枢纽互通的设计提供了案例参考，扩宽了互通方案设计思路。

参考文献

[1]徐亮. 新理念下互通立交的特点及设计原则分析[J]. 交通世界， 2017（21）： 20-21.

[2]刘健汉. 山区高速公路立交方案设计探讨及实例[D]. 广州：华南理工大学， 2009.

[3]冯礼堂， 侯亚伟. 山区高速公路互通立交几何线形设计的探讨[J]. 中国新技术新产品， 2011（4）： 213.

[4]王超. 关于山区高速公路互通式立交设计的探讨[J]. 交通运输研究， 2009（7）： 73-75.

[5]雷晓晖. 山区高速公路互通式立交最小间距的探讨和研究[D]. 重庆：重庆交通大学， 2011.