新增路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)形成復(fù)合式互通立交方案研究

劉海闊

（甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院股份有限公司，甘肅 蘭州 730010）

根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，高速公路相鄰互通立交凈距不得小于1000m，若小于1000m，應(yīng)將兩立交合并設(shè)置為復(fù)合式互通立交；復(fù)合式互通立交的交織段長(zhǎng)度不應(yīng)小于600m，其連接方式可采用輔助車道、集散車道、分離車道三種形式進(jìn)行設(shè)計(jì)；根據(jù)《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》規(guī)定，不同主線設(shè)計(jì)速度、路基寬度影響互通式立體交叉之間的最小凈距不一致[1-3]。

黃土坡樞紐立交與G75 蘭海國(guó)家高速公路相接，根據(jù)交通流向及立交區(qū)地形、地貌，立交宜采用T 型樞紐立交，立交距離G75 蘭海國(guó)家高速三岔服務(wù)型立交1.25Km，立交凈距不滿足獨(dú)立設(shè)置立交規(guī)范要求，因此，考慮復(fù)合式樞紐立交。

1 工程概況

黃土坡樞紐立交位于漳縣三岔鎮(zhèn)西黃土坡村，立交布設(shè)主要受區(qū)域地形、地貌、漳河、漳縣水源地、既有渭武高速主線、渭武高速漳縣西立交、三岔鎮(zhèn)規(guī)劃、墩坪省級(jí)文物等因素影響，其中墩坪省級(jí)文物范圍禁止進(jìn)入。

2 交通量預(yù)測(cè)

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)，遠(yuǎn)景年（2044 年）該互通立交蘭州至漳縣方向轉(zhuǎn)向交通量為515puc/d，隴南至漳縣方向轉(zhuǎn)向交通量為999puc/d，分別占互通總轉(zhuǎn)向交通量的34.02%和65.98%。見圖1 所示。

圖1 遠(yuǎn)景年（2044 年）交通量預(yù)測(cè)

3 方案研究

3.1 方案一：主線連續(xù)分合流的復(fù)合式樞紐立交

繞避省級(jí)文物墩坪遺址，提出主線連續(xù)分合流的復(fù)合式樞紐，該樞紐立交方案采用變異的喇叭立交實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目與渭武高速交通轉(zhuǎn)換，改造渭武高速渭源至三岔方向的匝道為匝道F，匝道F 上跨匝道C、匝道G 實(shí)現(xiàn)漳縣至三岔的交通轉(zhuǎn)換，由于渭源至漳縣交通量為867pcu/h，因此采用半徑為60m 的內(nèi)環(huán)匝道，為滿足主線分合流間距要求，匝道B、匝道F 采用主線連續(xù)分流，匝道C、渭武高速內(nèi)環(huán)匝道采用主線連續(xù)合流。如圖2 所示。

圖2 黃土坡樞紐立交方案一平面圖

渭武主線最小圓曲線半徑為700m，最大縱坡為2.80%，S42 主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為2.15%，設(shè)置主線橋梁1110m/1 座。立交匝道全長(zhǎng)3993.940m，共設(shè)置匝道橋梁687.9m/4 座。

3.2 方案二：輔助車道相連的T 型復(fù)合式樞紐立交

對(duì)于中西部地區(qū)且轉(zhuǎn)向交通量較小時(shí)，經(jīng)過充分論證并對(duì)通行能力分析驗(yàn)算后，可采用輔助車道將兩互通式立體交叉的上一入口至下一出口連通，因此對(duì)工可方案進(jìn)行了優(yōu)化，提出了方案二輔助車道相連的T 型復(fù)合式樞紐立交。如圖3 所示。

圖3 黃土坡樞紐立交方案二平面圖

該方案綜合考慮城鎮(zhèn)規(guī)劃、黃土坡養(yǎng)護(hù)工區(qū)、新農(nóng)村、渭武高速三岔隧道等控制因素對(duì)工可方案進(jìn)行了優(yōu)化，采用輔助車道方式將G75 蘭海國(guó)家高速三岔服務(wù)型立交與樞紐立交連通，解決蘭海高速與本項(xiàng)目的交通轉(zhuǎn)換。

該樞紐立交方案匝道A 上跨主線，匝道C 上跨主線及A 匝道，匝道A 為漳縣至武都方向，交通量為1194puc/d，最小圓曲線半徑為150m，采用單出入口雙車道匝道，最大縱坡為3.95%；匝道C為武都至漳縣至方向，交通量為1194puc/d，最小圓曲線半徑為150m，采用單出入口雙車道匝道，最大縱坡為2.30%；匝道B 為漳縣至渭源方向，交通量為867puc/d，最小圓曲線半徑為135m，采用單出入口單車道匝道，最大縱坡為3.15%；匝道C 為渭源至漳縣方向，交通量為867puc/d，最小圓曲線半徑為135m，采用單出入口單車道匝道，最大縱坡為3.70%；互通區(qū)渭武主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為2.80%，S42 主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為1.65%。匝道全長(zhǎng)4155.067m，共設(shè)置主線橋梁900m/1 座，渭武主線拼寬橋梁280m/1 座，匝道橋梁2905m/6 座。

3.3 方案三：集散車道相連的T 型復(fù)合式樞紐立交

結(jié)合地形地質(zhì)條件、漳河流量、拆遷占地、工程規(guī)模、平縱面指標(biāo)等因素，一處一般互通式立體交叉和另一處樞紐互通式立體交叉構(gòu)成的復(fù)合式立體交叉應(yīng)采用與主線分隔的集散車道將主線一側(cè)的所有出口、所有入口連通，形成在主線上一次流出、一次匯入的方式[4]，因此提出方案三集散車道相連的T 型復(fù)合式樞紐立交。

該立交方案以三岔鎮(zhèn)城鎮(zhèn)、減少征遷為主要控制因素，考慮黃土坡樞紐立交位置，經(jīng)分析該樞紐立交與G75蘭海國(guó)家高速三岔一般互通立交凈距小于1000m，應(yīng)設(shè)置為復(fù)合式互通立體交叉形式，依據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》，該立交需采用與主線分隔的集散車道將主線一側(cè)的所有出口、所有入口連通，形成在主線上一次流出、一次匯入的方式，即集散車道相連的T 型復(fù)合式樞紐立交。如圖4 所示。

圖4 黃土坡樞紐立交方案三平面圖

該樞紐立交方案匝道A 上跨主線，匝道C 上跨主線、匝道A，其中匝道A、匝道C、渭武高速三岔立交渭源至三岔、三岔至武都方向由北側(cè)集散車道聯(lián)通，匝道B、匝道D、渭武高速三岔立交三岔至渭源、武都至三岔方向由南側(cè)集散車道聯(lián)通。渭武主線最小圓曲線半徑為700m，最大縱坡為2.80%，S42 主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為1.65%。集散車道長(zhǎng)4733.411m，樞紐立交匝道全長(zhǎng)3066.187m，改造渭武高速三岔立交匝道長(zhǎng)1362.016m，共設(shè)置主線橋梁900m/1 座，渭武主線新建橋梁560m/2 座，匝道橋梁2800m/4 座。

3.4 方案四：匝道相連的無交織區(qū)的T 型復(fù)合式樞紐立交

若交通量大、交織距離短、有雙車道出人匝道時(shí)，采用交織分離車道，將在集散車道上的主要交織車流分離，形成兩處互通式立體交叉間無交織運(yùn)行的方式[5]，因此提出方案三匝道相連的無交織區(qū)的T 型復(fù)合式樞紐立交。如圖5 所示。

圖5 黃土坡樞紐立交方案四平面圖

為使兩處G75 蘭海國(guó)家高速三岔一般互通立交與黃土坡樞紐立交交叉間形成無交織運(yùn)行的方式，提出了匝道相連的無交織區(qū)的T 型復(fù)合式樞紐立交，該立交形式工程規(guī)模最大，需改造渭武高速4 條已完工的匝道，同時(shí)新建6 條匝道完成無交織運(yùn)行。

樞紐立交方案匝道A 上跨主線，匝道D 上跨主線、匝道C，匝道D、匝道J，武都方向車輛通過匝道F、匝道G、匝道J 駛出渭武高速至三岔、漳縣方向，三岔、漳縣方向駛?cè)胛嘉涓咚侔粗骶€側(cè)連續(xù)分流設(shè)計(jì)形成無交織運(yùn)行的方式；渭源方向車輛駛通過匝道D、匝道E、匝道C 駛出渭武高速至三岔、漳縣方向，由三岔、漳縣方向駛?cè)胛嘉涓咚侔粗骶€側(cè)連續(xù)合流設(shè)計(jì)形成無交織運(yùn)行的方式。

渭武主線最小圓曲線半徑為700m，最大縱坡為2.80%，S42 主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為1.65%。立交匝道全長(zhǎng)8031.317m，共設(shè)置匝道橋梁3590m/8 座。

3.5 方案五：改造渭武高速三岔立交為T 型樞紐立交+B 型單喇叭出入口立交

為不遺留有價(jià)值的比選方案，初步設(shè)計(jì)階段在E 線方案基礎(chǔ)，將渭武高速三岔立交改造為T 型樞紐立交，在河南村與下大橋村之間新建B 型單喇叭出入口立交及收費(fèi)管理所，在漳河北側(cè)設(shè)置3.85km 連接線實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目及渭武高速與三岔鎮(zhèn)周邊道路的交通轉(zhuǎn)換。如圖6 所示。

圖6 黃土坡樞紐立交方案五平面圖

該T 樞紐立交由原渭武高速三岔立交改造，由于三岔立交內(nèi)環(huán)匝道圓曲線半徑50m，不滿足樞紐立交最小半徑要求，因此將內(nèi)環(huán)匝道廢除，新建匝道T-B，其他匝道根據(jù)主線分流、合流設(shè)計(jì)原則相應(yīng)調(diào)整，在AK14+915 處設(shè)置新建B 型單喇叭立交，使樞紐立交與單喇叭立交之間凈距滿足1000m 要求，從而分離設(shè)置取消交織區(qū)。

渭武主線最小圓曲線半徑為700m，最大縱坡為2.80%，S42 主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為1.65%，設(shè)置主線橋梁1400m/1 座，T 型樞紐匝道全長(zhǎng)3540.609m，設(shè)置匝道橋梁500m/1 座，B 型單喇叭立交匝道全長(zhǎng)2451.495m，設(shè)置匝道橋梁1230m/4 座，新建連接線3847.229m，設(shè)置大橋100m/1 座。

4 方案比選情況

4.1 方案一：主線連續(xù)分合流的復(fù)合式樞紐立交

優(yōu)點(diǎn)：①該方案對(duì)省級(jí)文物保護(hù)區(qū)無影響；②橋梁工程規(guī)模最小；③對(duì)渭武高速正常通行影響較小。

缺點(diǎn)：需拆除黃土坡小學(xué)及部分民居，征遷量最大。

4.2 方案二：輔助車道相連的T 型復(fù)合式樞紐立交

優(yōu)點(diǎn)：①橋梁工程規(guī)模較小，占地少；②對(duì)渭武高速正常通行影響較小。

缺點(diǎn)：該方案需進(jìn)入敦坪遺址保護(hù)區(qū)，無法取得省文物局同意。

4.3 方案三：集散車道相連的T 型復(fù)合式樞紐立交

優(yōu)點(diǎn)：有利于立交交叉流出、匯入交通的穩(wěn)定運(yùn)行。

缺點(diǎn)：①工程規(guī)模較大，造價(jià)較高；②需對(duì)渭武高速漳縣西立交部分匝道進(jìn)行改造；③黃土坡村征遷量較大。

4.4 方案四：匝道相連的無交織區(qū)的T 型復(fù)合式樞紐立交

優(yōu)點(diǎn)：更有利于立交交叉流出、匯入交通的穩(wěn)定運(yùn)行。

缺點(diǎn)：①工程規(guī)模最大，造價(jià)最高；②需對(duì)渭武高速漳縣西立交部分匝道進(jìn)行改造；③黃土坡村征遷量較大。

4.5 方案五：改造渭武高速三岔立交為T 型樞紐立交+B 型單喇叭出入口立交

優(yōu)點(diǎn)：①不存在行車交織區(qū)；②征遷規(guī)模小。

缺點(diǎn)：①?gòu)U除渭武高速漳縣西立交及收費(fèi)管理所及隧道管理站，存在國(guó)有資產(chǎn)賠償、分割問題；②兩次跨越漳縣珍稀水生動(dòng)物國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。

方案二立交規(guī)模及立交形式均可行，但該方案需侵占敦坪遺址保護(hù)區(qū)，無法取得省文物局同意；方案三、方案四采用集散車道相連或匝道相連的無交織區(qū)T 型復(fù)合式樞紐立交形式，可以降低立交交叉流出、匯入交通的互相影響，但工程規(guī)模大、造價(jià)較高；方案五雖然不存在行車交織區(qū)，更利于高速通行安全，但會(huì)對(duì)渭武高速已完工工程進(jìn)行拆除，造成國(guó)有資產(chǎn)賠償、分割問題，社會(huì)影響差。經(jīng)綜合比選，方案一不侵占省級(jí)文物保護(hù)區(qū)，立交規(guī)模、形式可行，對(duì)渭武高速正常通行影響也較小，因此初步設(shè)計(jì)階段推薦方案一：主線連續(xù)分合流的復(fù)合式樞紐立交。

結(jié)束語

從黃土坡復(fù)合式樞紐立交設(shè)計(jì)過程中可以看出：新增互通立交位于城鎮(zhèn)周邊，限制因素較多，立交間距不滿足規(guī)范要求，就直接套用具體復(fù)合式立交形式，需要在滿足規(guī)范要求的條件下靈活運(yùn)用輔助車道、集散車道、分離車道這三種方式，黃土坡樞紐立交南側(cè)采用輔助車道形式，滿足規(guī)范間距要求，北側(cè)受敦坪遺址限制，采用分離車道形式才能滿足規(guī)范要求；同時(shí)要最大限度考慮既有工程的使用，減少工程浪費(fèi)；最后復(fù)合式樞紐立交交通組織相對(duì)較為復(fù)雜，完善的交安設(shè)施是也是保證立交區(qū)安全重要組成部分，應(yīng)加強(qiáng)重視。