潘 紅
濟南至廣州國家高速公路平遠(贛粵界)至興寧段高速公路(以下簡稱平興高速公路)是濟南至廣州國家高速公路的組成部分,位于廣東省的粵東北山區(qū)梅州市境內(nèi),起于梅州平遠縣(贛粵界),經(jīng)平遠和興寧,接已建成的梅河高速公路。濟南至廣州國家高速公路(G35)是國家規(guī)劃的“7918”高速公路網(wǎng)中的第四縱,路線起于山東省濟南市,經(jīng)山東的菏澤,河南的商丘,安徽的阜陽、六安、安慶,江西的景德鎮(zhèn)、鷹潭、南城、瑞金,廣東的河源,終于廣州市,它將膠東半島經(jīng)濟區(qū)、我國的中部地區(qū)與珠三角經(jīng)濟區(qū)緊密地連接起來,是我國南北向的主要公路通道之一。
平興高速公路為雙向四車道,路基寬26.0m,其中中央分隔帶寬2 m,硬路肩寬3 m。主線設(shè)計速度為100 km/h,梅西互通位于平興高速主線K43+373處,地處梅縣龍虎煤礦附近,周邊有豐富的煤礦資源,與縣道X010連接,服務于梅西鎮(zhèn)、石坑鎮(zhèn)及周邊地區(qū)的交通流。
梅西互通立交位于梅西鎮(zhèn)的石篆村,互通立交東、西、南側(cè)為低矮山嶺,北側(cè)為村落,中部為平凹地,地貌以低緩丘陵為主,局部為河流谷地,立交與縣道X010通過梅西連接線相連接,為梅西鎮(zhèn)的車輛通過縣道X010上下高速公路的出入口。
路線區(qū)走廊帶屬粵東北低山—丘陵區(qū)與盆地相間地貌,地勢總體為北高南低,地形起伏較大。本立交范圍內(nèi)地貌類型主要為低山—丘陵區(qū),山體走向受構(gòu)造和巖性控制,多為北東向和北北東向,主要由變質(zhì)巖和花崗巖及“紅層”組成,立交區(qū)域地面高程一般在175m~265m,山坡自然坡角多15°~25°。植被較發(fā)育,多以灌木為主。
根據(jù)交通量預測,梅西互通2032年的匝道出入交通量為1300 pcu/d,其中梅西立交來往梅河高速方向占總流量的68.08%。圖1為梅西互通立交交通量分布圖。
2.4.1 匝道設(shè)計速度
立交采用主線上跨,立交等級定為二級。其匝道的設(shè)計速度采用40 km/h,單喇叭立交的環(huán)形匝道設(shè)計時速采用35 km/h。
2.4.2 匝道橫斷面及變速車道布置
單向單車道匝道路基寬度8.5m,其中,行車道寬3.5m,左側(cè)硬路肩寬1.0m,右側(cè)硬路肩寬2.5m,土路肩寬2×0.75m。
對向雙車道匝道路基寬度15.5m,其中,行車道寬2×3.5m,中間帶寬2.0m,硬路肩寬2×2.5m,土路肩寬2 ×0.75m。
梅西連接線采用雙向兩車道形式,路基寬度10.0m,其中,行車道寬2×3.5m,硬路肩寬2×0.75m,土路肩寬2×0.75m。
變速車道:匝道減速車道采用直接式,加速車道采用平行式,變速車道長度按不小于JTG D20-2006公路路線設(shè)計規(guī)范規(guī)定值采用。
2.4.3 收費車道數(shù)的設(shè)置
本互通立交收費站設(shè)置情況:采用集中收費,E匝道上設(shè)置收費站,車道數(shù)為入口3車道,出口4車道。
山區(qū)高速公路互通式立交大多為三路T形交叉,立交主要布設(shè)形式分為喇叭形和半直連T形。兩種形式各具特點:喇叭形構(gòu)造物簡單、造價低,但環(huán)形匝道平面指標較低,匝道布設(shè)靈活性較差;半直連T形構(gòu)造物較多、造價較高,但匝道平面指標高,匝道布設(shè)靈活性較好。在平原區(qū)這兩種布設(shè)形式的工程造價差異較大,交通量是決定互通立交形式的主要因素;而在山區(qū)設(shè)置互通立交的目的一般是解決局部區(qū)域封閉的交通問題,交通量往往不是很大,兩種形式都能滿足,這樣工程造價及環(huán)境保護就成為決定互通立交形式的主要因素。山區(qū)地形復雜,有些立交布設(shè)喇叭形與半直連T形的工程造價差異不大,這就需要進行工程造價與環(huán)境保護的綜合比選后再選擇互通立交形式。
由于交通量預測結(jié)果顯示梅西互通立交的交通量較小,綜合考慮各方面的意見和建議,并結(jié)合地形、地貌,梅西互通立交擬定了兩個方案進行同等深度比選,分別為:方案一(半直連T形)、方案二(A形單喇叭)。
2.5.1 梅西立交方案一
方案一綜合考慮立交所處地形和主線與地面高差的關(guān)系設(shè)置了半直連T形方案(見圖2),從梅西連接線左轉(zhuǎn)入梅河高速方向的C匝道選用迂回的半直連式左轉(zhuǎn)匝道,從主線小里程方向的低凹處下穿通過,再沿著山腳而行慢慢接入平興高速主線,從平興高速江西方向左轉(zhuǎn)入梅西鎮(zhèn)的B匝道從地形的另一低凹處通過。平面匝道布線長度受縱斷面克服高差影響較大,該方案的優(yōu)點主要有:采用半直連T形方案,平面線型指標較高,最小半徑為60m;本方案較好地利用了主線最低位置布置C匝道,減少了一定的用地,避開了對北側(cè)村莊的拆遷。該方案的缺點是:由梅西方向左轉(zhuǎn)至梅河高速方向的C匝道交通繞行較長,縱斷面指標較低,且C匝道同時下穿主線與B匝道,增加了結(jié)構(gòu)物。
2.5.2 梅西立交方案二
方案二采用A形單喇叭形式(見圖3),此方案受立交北側(cè)村落的影響較大,為盡量避免北側(cè)村落房屋的拆遷,同時也要考慮環(huán)圈匝道不要侵入西側(cè)山體太多,以免增加挖方量,立交的匝道線位綜合這兩個因素來布設(shè),該立交的環(huán)形匝道平面半徑為50m,設(shè)計時速35 km/h,其余匝道采用40 km/h設(shè)計時速。此方案優(yōu)點有:平面線形流暢、簡潔,匝道長度相比方案一短;縱斷面指標較高;橋梁少,只需設(shè)置一座橋梁。該方案主要缺點是:土方量相比方案一大,C匝道對北側(cè)村落影響較大,離房屋距離較近,需設(shè)置擋墻。
兩個方案的技術(shù)經(jīng)濟比較情況見表1。
表1 方案技術(shù)經(jīng)濟比較表
方案一土方量較小、用地拆遷較少,平面指標較好;方案二的縱斷面指標較好,橋梁工程少、工程造價低。綜合考慮各項經(jīng)濟技術(shù)指標,方案二比方案一行車順適、橋梁工程少、施工難度小、工程造價低。綜合技術(shù)標準、經(jīng)濟、建設(shè)規(guī)模、交通組織、施工難度及景觀環(huán)保等因素比選后,推薦采用方案二即A形單喇叭方案。
山區(qū)高速公路相對平原高速公路山地較多,適宜布置互通立交的開闊地形少。具有交通流量較少、設(shè)計速度相對較低的特點?;ネ⒔环桨冈O(shè)計應根據(jù)地形靈活布置立交線形,依地形布設(shè)各條匝道,避免各條匝道的深挖和高填,做到環(huán)保設(shè)計。
梅西互通立交設(shè)計集中體現(xiàn)了山區(qū)高速公路互通立交的設(shè)計特點,把交通適應性、環(huán)境適應性、技術(shù)特征和經(jīng)濟效益等作為指導思想融入到了具體的設(shè)計中去,使梅西互通立交不僅滿足了它的既定功能,而且減小了工程規(guī)模,真正貫徹了“不破壞就是最大保護”的設(shè)計理念。
[1]霍 明.山區(qū)高速公路勘察設(shè)計指南[M].北京:人民交通出版社,2003.
[2]王伯惠.道路立交工程[M].北京:人民交通出版社,1999.
[3]JTG D20-2006,公路路線設(shè)計規(guī)范[S].
[4]王明剛.適于山區(qū)條件高速公路互通立交類型及模式的研究[D].重慶:重慶交通大學碩士學位論文,2010.