石河子互通式立交改擴(kuò)建方案比選

高 昌

（新疆交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院，新疆 烏魯木齊 830006）

0 引言

烏魯木齊至奎屯高速公路是新疆“57712”工程中“五橫七縱”高速公路網(wǎng)“第一橫（星星峽－哈密－吐魯番－烏魯木齊－霍爾果斯）”的重要組成路段，是新疆公路建設(shè)史上第一條真正意義上的高速公路工程。截止2011年7月，烏奎高速公路已運(yùn)營了11年，2009年烏奎高速公路的交通流量為1.6萬小客車/日。隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和交通量的迅速增長，烏奎高速公路的通行能力和服務(wù)功能已經(jīng)滿足不了地方經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展需求，需要對現(xiàn)有高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建，改擴(kuò)建原則為“兩側(cè)拼寬，局部擴(kuò)容”，主線設(shè)計車速維持原有運(yùn)行速度120km／h，由4車道改擴(kuò)建為8車道。

1 現(xiàn)有立交存在的問題

石河子互通式立交為主線下穿被交路的A型單喇叭（見圖1），該互通位于石河子市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，瑪納斯大橋西側(cè)，是連接石河子市南北城區(qū)以及完成G30與石河子交通量轉(zhuǎn)換的重要連接點(diǎn)。該互通西側(cè)600m為輸油管線，東側(cè)490m為瑪納斯主河道，北側(cè)330m為主干渠以及廠房，南側(cè)680m為鐵路線。現(xiàn)有互通存在的主要問題是：a）被交線為城市主干道，與G30線形成T形交叉，規(guī)劃中城市主干道以分離式立交的形式下穿G30，連接石河子南北城區(qū)；b）根據(jù)遠(yuǎn)景交通量預(yù)測主交通流方向石河子—烏魯木齊與烏魯木齊—石河子，設(shè)計末年（2037年）轉(zhuǎn)向交通量分別為17053pcu／d、15979pcu／d，而現(xiàn)有互通石河子—烏魯木齊為環(huán)形匝道，超過環(huán)形匝道的通行能力限值。次交通流方向奎屯—石河子與石河子—奎屯，設(shè)計末年（2037年）轉(zhuǎn)向交通量分別為5046pcu／d、3994pcu／d；c）現(xiàn)有互通未設(shè)置收費(fèi)站，不符合改擴(kuò)建后G30的全封閉式收費(fèi)制式；d）加減速車道長度不滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。

圖1 石河子互通式立交現(xiàn)狀圖

2 立交改擴(kuò)建方案

原被交路為城市主干道，考慮到G30的收費(fèi)制式，確定兩種改擴(kuò)建思路：

a）原位改建 保留現(xiàn)有的立交形式，對不滿足通行能力的匝道進(jìn)行局部改建，考慮到石河子市南側(cè)新城區(qū)的規(guī)劃建設(shè)；

b）原位新建 利用原有立交的部分匝道，擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模，保證交通流的快速轉(zhuǎn)換及行車安全。

2.1 改擴(kuò)建方案一

以不增加已征占地為原則進(jìn)行改擴(kuò)建方案選擇，維持現(xiàn)有互通型式不變，主線兩側(cè)拼寬為8車道，調(diào)整匝道與主線連接端部的匝道平曲線半徑或緩和曲線參數(shù)，保證匝道與主線順適銜接。利用原有互通的部分平縱面線形，廢除原有流出環(huán)形匝道，改為流入環(huán)形匝道，同時為保證石河子市南北城區(qū)的連接順暢，新建分離式立交橋上跨G30線。根據(jù)交通量預(yù)測，石河子—烏魯木齊及烏魯木齊—石河子方向采用單向雙車道匝道，需要設(shè)置輔助車道，對原有瑪納斯大橋左右側(cè)各增加輔助車道。該改擴(kuò)建方案的優(yōu)點(diǎn)是原互通北側(cè)匝道平面線形保留，施工對主線和互通運(yùn)營影響均較小，能保證主線車流不受影響（如圖2所示）。

圖2 石河子互通式立交改擴(kuò)建方案一

2.2 改擴(kuò)建方案二

以交通流的快速轉(zhuǎn)換為原則進(jìn)行改擴(kuò)建方案選擇，考慮到方案一石河子—烏魯木齊方向匝道的平面線形受環(huán)形匝道半徑所限導(dǎo)致其指標(biāo)較小，交通流不能快速轉(zhuǎn)化的問題，將其改擴(kuò)建為左轉(zhuǎn)半定向匝道，并利用原有互通的對向雙車道匝道的平面線形將奎屯—石河子方向改擴(kuò)建為半定向匝道，新建一座跨線橋，下穿石河子—烏魯木齊方向匝道。該改擴(kuò)建方案的優(yōu)點(diǎn)是原互通北側(cè)匝道平面線形保留，互通南側(cè)完全新建，并增加一座跨線橋，原有匝道橋的橋孔預(yù)留寬度不能滿足主線兩側(cè)拼寬所需要的寬度，需要拆除新建，施工對主線和互通運(yùn)營影響均較大。石河子互通式立交改擴(kuò)建方案二如圖3所示。

圖3 石河子互通式立交改擴(kuò)建方案二

2.3 改擴(kuò)建方案三

利用并延長石河子市現(xiàn)有的雙擁路做為被交路，連接規(guī)劃中的農(nóng)業(yè)科技園區(qū)及科教園區(qū)，并根據(jù)規(guī)劃將被交路拓寬至28m。該方案采用變異苜蓿葉型式，主交通流方向采用半定向匝道，其余面轉(zhuǎn)匝道采用環(huán)形。該互通規(guī)模較大，南側(cè)匝道需跨越鐵路線，北側(cè)匝道需跨越主干渠，縱面線形較差，該方案存在的問題：a）收費(fèi)不集中，需要在被交線設(shè)置兩處收費(fèi)站，并在被交線上增加集散車道，減少收費(fèi)站對直行車輛行駛的干擾，并且直行車輛可能誤行至集散車道，以致產(chǎn)生交通安全隱患和造成交通流紊亂；b）該互通設(shè)置橋梁較多，總體占地面積較大，工程造價較高。石河子互通式立交改擴(kuò)建方案三如圖4所示。

圖4 石河子互通式立交改擴(kuò)建方案三

3 方案比選

方案比選結(jié)果如下：

a）方案一 收費(fèi)集中，且能利用部分匝道，但互通型式不能滿足主交通流的快速轉(zhuǎn)化，并需改建被交線，該方案存在的主要問題是平交口的壓力較大，服務(wù)水平低；

b）方案二 能實(shí)現(xiàn)主交通流的快速轉(zhuǎn)化，且能利用部分匝道，收費(fèi)集中；

c）方案三 主次交通流能夠快速轉(zhuǎn)化，不需改建被交路，但是需要增加2座橋梁，且互通規(guī)模較大，收費(fèi)不集中。

經(jīng)綜合比選，推薦方案二。

[1]JTG D20—2006，公路路線設(shè)計規(guī)范[S].

[2]孫家駟.道路立交規(guī)劃與設(shè)計[M].北京：人民交通出版社，2009.

[3]曹榮吉，孫家駟.貴遵公路忠莊立交改擴(kuò)建方案比選[J].中外公路，2006，5（166）：