清口园互通立交方案设计研究

刘伟超 马志博 樊寅

摘要 依托S210省道清口园互通立交工程设计，分析了互通区地形地物和交通量，叙述了清口园互通设计技术标准以及设计方案，采用经济技术指标比较，再配以定性评价的方法确定综合最优方案作为推荐方案，对类似的项目有一定的参考意义。

关键词 山区公路；互通立交；方案设计；经济技术对比

中图分类号 U412.352.1文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）10-0028-03

0 引言

仙居至景宁公路为浙江省普通省道公路网规划的20条南北纵向线中的第9纵，编号S210。S210起于仙居下各镇，接规划S207省道，经仙居县、缙云县、莲都区、云和县至终点景宁县沙湾镇，接S325，路线全长约150 km。

S210省道仙居境内路线长约64 km，连接了仙居下各、县城、官路、田市、白塔、横溪、湫山等主要城镇，是仙居县“四横四纵”干线公路网中的一横。S210仙居下各至田市段公路工程是其中一段，东起金台铁路货运站北侧，与规划207省道相接，终于大溪陈村附近，顺接S322，路线长约25.68 km。

1 工程概况

清口园互通为S210仙居下各至田市段公路工程在南峰街道清口园村北侧与S223省道（仙清线）形成的互通立交，该互通可实现S223省道（仙清线）与S210省道之间的快速交通转换。

1.1 互通区地形地物

互通布设在微丘区，地形有一定的起伏。考虑到规划康养小镇、木口湖生态红线范围、金台铁路、步路乡、永安电站、石仓洞等控制因素，互通主线从S223（仙清线）友谊隧道北侧与岭背村之间山坳中穿过，主线与仙清线友谊隧道进洞口距离仅为21 m，交叉布设空间有限。

1.2 互通远景交通量

互通预测交通量分布见图1，括号外为2047年平均日交通量（单位pcu/d），括号内为2047年设计小时交通量（单位pcu/h）。根据交通量预测结果：2047年S223省道往返下各田市方向交通量较均小，其中下各至县城方向交通量最大，田市至步路方向交通量最小。

1.3 技术标准

主线：S210仙居下各至田市段公路工程采用《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）中的双向四车道一级公路标准建设，主线设计速度80 km/h，整体式路基宽度24.5 m。桥涵设计荷载采用公路－Ⅰ级[1]。

被交线：S223省道（仙清线），一级公路，设计速度60 km/h，路基宽度20 m。

匝道：根据交叉公路等级及互通出入口交通量，按照现行《公路立体交叉设计细则》，该项目互通匝道设计速度为40 km/h，单向单车道匝道，互通设计年限为20年[2-3]。

2 交叉设计方案研究

考虑到S210主线与S223（仙清线）友谊隧道进洞口距离仅为21 m，交叉布设空间有限，为满足主线与仙清线的交通转换顺畅，又要保证两条省道的运营安全，该次提出3种交叉方案比选：

2.1 方案一（单喇叭互通）

该方案主线上跨仙清线，利用仙清线西侧的山地布设单喇叭转向匝道，主线车辆可快速分汇流，同时将与仙清线交叉口位置北移至岭背村北侧，交叉口至友谊隧道洞口间距约570 m，该方案匝道全长1.569 km。另外，仙清线友谊隧道段改造范围约1.0 km。该互通方案总填方151 000 m3，总挖方1 914 000 m3，圬工198 000 m3，桥梁面积18 400 m3，總占地14.19 hm2。互通方案一平面布置图如图2所示。

优点：①单喇叭互通分合流通行能力强，交叉范围交通组织顺畅，对主线过境交通影响较小；②仙清线单侧拼宽，对老路交通组织影响较小。

缺点：①方案总体规模较大，工程造价高；②互通布设于山地，深挖路堑路段较多，圬工和弃方数量多，环境影响较大。

2.2 方案二（菱形互通+挖除友谊隧道）

考虑到单喇叭互通方案匝道开挖规模大、深挖路堑边坡处治难度大、工程造价高等问题，提出在仙清线交叉处设菱形互通方案，该方案共设置四条平行匝道，匝道全长1.18 km。同时，鉴于友谊隧道洞口距交叉口过近，不满足洞口至交叉口的行车视距要求，故按双向四车道标准将隧道改为路堑开挖，仙清线改造范围延伸至友谊隧道出洞口端，长约1.0 km。该互通方案总填方97 000 m3，总挖方1 142 000 m3，圬工4 700 m3，桥梁面积18 600 m2，总占地13.51 hm2。互通方案二平面布置图如图3所示。

优点：①菱形互通分合流通行能力较强，对主线过境交通影响较小；②工程规模相对较小，占地较少；③友谊隧道挖除按四车道一级公路改建后，规划小镇的出行更加便捷，通行能力高。

缺点：仙清线友谊隧道“洞改路基”，施工期间需中断交通，对仙清线交通组织影响较大。

2.3 方案三（T形平交）

方案二虽较方案一工程规模较小，但要对仙清线友谊隧道“洞改路基”，施工期间需中断交通，对仙清线交通组织影响严重，故在上述方案基础上提出影响最小和工程规模最小的平交方案。该方案主线上跨仙清线，两者间设置一条双向两车道的联络道，分别与主线、仙清线T形平交，主线交叉处设置信号灯控制，联络道线位与方案一A匝道线形基本一致，联络道长0.7 km。该平交方案总填方94 000 m3，总挖方568 000 m3，圬工3 100 m3，桥梁面积13 400 m2，总占地9.34 hm2。互通方案三平面布置图如图4所示。

优点：①工程规模最小，环境影响较小，造价最低；②仙清线单侧拼宽，对老路交通组织影响较小。

缺点：主线增设T形信号灯控制，转向交通通行效率较低，交叉范围内主线通行服务水平不及方案一和方案二。

2.4 清口园互通方案比选

各方案经济技术指标如表1所示。

经上述综合比选，方案二用地和造价均适中，虽然造价比方案三高约3 000万元，隧道改路基施工期间对交通有一定影响，但通行能力较强，建成后对改善该段S223（仙清线）的交通阻隔效果较为明显，占有的土地也主要为山地，同时也有利于促进清口园区块的土地开发和综合利用，故建议推荐采用方案二，即菱形互通方案。

3 结语

对多个设计方案进行综合评价和比选是互通立交设计中的一个重要环节和基础性工作[4-5]。虽然国内外在工程方案的评价方面进行了大量研究，提出了诸如灰色关联分析法、层次分析法、信息熵权法和模糊综合评价法等工程方案评价方法，但部分指标难以量化以及基于信息和计算机技术的智能化评价手段不足，造成难以普遍应用[6-7]。该文结合工程实例，采用经济技术指标比较再配以定性评价的方法确定综合最优方案作为推荐方案，对类似的项目有一定的参考意义。

参考文献

[1]交通部公路司， 中国工程建设标准化协会公路工程委员会. 公路工程技术标准： JTG B01—2014[S]. 北京：人民交通出版社， 2014.

[2]中国公路工程咨询集团有限公司. 公路立体交叉设计细则： JTG/T D21—2014[S]. 北京：人民交通出版社， 2014.

[3]中交第一公路勘察设计研究院有限公司. 公路路线设计规范： JTG D20—2017[S]. 北京：人民交通出版社， 2017.

[4]黄振英. 高速公路的互通立交方案比选研究及应用[D]. 广州：华南理工大学， 2012.

[5]陈扬勇， 潘怀兵， 刘光辉. 重庆城开高速公路雪宝山互通式立交方案设计探讨[J]. 公路交通技术， 2017 （4）： 16-21.

[6]刘子剑. 互通式立体交叉设计原理与应用[M]. 北京：人民交通出版社， 2015.

[7]杨少伟. 道路立体交叉规划与设计[M]. 北京：人民交通出版社， 2000.