何向紅，陳浩

1.長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430212；2.中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430056

漳州角美互通式立體交叉方案比選

何向紅1，陳浩2

1.長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430212；2.中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430056

在交叉路口設(shè)置互通式立體交叉工程，既可有效提高通行能力，又能避免車(chē)流之間的相互干擾，提高行車(chē)的安全性和暢通性.良好的互通立交方案的確定，方案的比選尤為重要.廈漳同城大道角美互通式立體交叉的方案比選，采用廣泛征求當(dāng)?shù)卦V求，積極聽(tīng)取專(zhuān)家評(píng)審意見(jiàn)，結(jié)合工程可行性研究報(bào)告，綜合考慮規(guī)劃交通需求等步驟；通過(guò)靈活運(yùn)用交通組織、交通量轉(zhuǎn)換需求、征地與拆遷及工程規(guī)模等技術(shù)指標(biāo)對(duì)相關(guān)方案進(jìn)行綜合性評(píng)比，從而確定了最佳方案.該方案既注重主線設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造型美觀；滿足了安全性、功能性要求，又減少拆遷占地，降低工程造價(jià).

互通式立體交叉；方案比選；匝道

0 引言

漳州市廈漳同城大道位于廈門(mén)—漳州經(jīng)濟(jì)走廊帶內(nèi)，是福建省干線公路網(wǎng)的補(bǔ)充與布局的完善，項(xiàng)目的建設(shè)可以極大地增強(qiáng)福建省海西經(jīng)濟(jì)區(qū)的對(duì)外經(jīng)濟(jì)輻射，加強(qiáng)與內(nèi)地及大西南成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)海西經(jīng)濟(jì)區(qū)全面協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略.

按照規(guī)劃，結(jié)合沿線城鎮(zhèn)分布、路網(wǎng)規(guī)劃、交通流向分布及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，廈漳同城大道共設(shè)置互通式立交9處，即角美互通、壺嶼互通、中閩互通、玉江互通、沙洲互通、錦江互通、崇?；ネā⑿挛飨髽蜻B接線部分互通和象鎮(zhèn)互通.

在交叉路口，為了保證車(chē)流能安全、快捷通過(guò)，通常要設(shè)置互通式立體交叉，這樣既可以有效地提高通行能力，又可以避免車(chē)流之間的相互干擾［1］.并且隨著轉(zhuǎn)換交通量的大小及左轉(zhuǎn)車(chē)道的型式不同，互通式立交的型式、投資、經(jīng)濟(jì)效益、服務(wù)水平、景觀、占地、交通功能也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化.

互通式立交型式的確定過(guò)程比較復(fù)雜，其設(shè)計(jì)方案要通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選來(lái)確定［2］.既要運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)，科學(xué)合理取用匝道設(shè)計(jì)速度，縮短通行時(shí)間，注重主線設(shè)計(jì)，使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，總體布局緊湊，行車(chē)方向明確，造型美觀；又要降低工程造價(jià)，減少拆遷、占地，營(yíng)造寬松、流暢的行車(chē)環(huán)境.只有這樣，才能滿足行車(chē)的安全性、功能性要求，也能發(fā)揮其在公路網(wǎng)中的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益.

本文以角美互通為工程實(shí)例［3］，探討在確定其設(shè)置位置和互通型式過(guò)程中的方案比選程序.在方案比選當(dāng)中，廣泛征求當(dāng)?shù)卦V求，積極聽(tīng)取專(zhuān)家評(píng)審意見(jiàn)，結(jié)合工程可行性研究報(bào)告，綜合考慮規(guī)劃交通需求、路網(wǎng)、地形地質(zhì)條件等因素，并應(yīng)盡量減少不必要的拆遷和占地.

1 工程概況

1.1 互通設(shè)置位置及作用

本互通位于漳州臺(tái)商投資區(qū)（社頭村）附近，與改造后的角海路交叉，互通主線交叉樁號(hào)為K4+ 122．311，交角為90°，互通區(qū)域主線設(shè)計(jì)起點(diǎn)為K3+210，設(shè)計(jì)終點(diǎn)為K4+823，是漳州臺(tái)商區(qū)與本項(xiàng)目主線交通轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn).該互通主要滿足改造后的角海路與本項(xiàng)目的交通轉(zhuǎn)換，屬城市內(nèi)高等級(jí)道路之間進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換的樞紐性互通.

改造后的角海路為漳州臺(tái)商投資區(qū)內(nèi)一條主要的一級(jí)公路兼城市快速路，高架層設(shè)計(jì)車(chē)速80 km／h，路幅寬26．0 m，地面層設(shè)計(jì)車(chē)速40 km／h，路幅寬47．5 m，改造后的角海路跨線橋、地面層以及橋頭引道部分設(shè)計(jì)不在本設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，只針對(duì)與本項(xiàng)目地面層交叉的平交口段的角海路地面層進(jìn)行設(shè)計(jì).

1.2 交通量預(yù)測(cè)

角美互通式立體交叉的交通量預(yù)測(cè)如圖1所示［4］.

圖1 2035年角美互通式立體交叉交通量分布圖Fig.1 2035 Angle beauty of interoperable interchange traffic distribution

1.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)運(yùn)用

《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》［5］中對(duì)互通式立交的分級(jí)有著明確的規(guī)定，結(jié)合互通自身的出入口交通流量及交叉公路的等級(jí)可知，本互通為一般互通，匝道（不含環(huán)形匝道）設(shè)計(jì)速度按40 km／h～60 km／h考慮，環(huán)形匝道采用35 km／h的設(shè)計(jì)速度［6］.

單向雙車(chē)道匝道的路基寬度為10．5 m，單向單車(chē)道匝道路基總寬9．0 m.實(shí)際采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1.

表1 互通式立交匝道技術(shù)指標(biāo)表Table 1 Interchange ramp technical index table

1.4 地形、地質(zhì)及地物概況

本互通主線橋與A匝道橋位于構(gòu)造剝蝕殘丘地貌單元，地層結(jié)構(gòu)依次為填筑土、坡殘積層，下伏基巖為燕山晚期侵入花崗閃長(zhǎng)巖的風(fēng)化層，路基在此處可不進(jìn)行特殊處理，將其表部的填筑土夯實(shí)后可作為路基持力層.凹地處建議采用換填法將飽和軟土換填，并以合格填料回填夯實(shí)后作為路基持力層.橋梁段，填筑土、淤泥設(shè)計(jì)需考慮其負(fù)摩阻力，通過(guò)勘察，樁基礎(chǔ)可采用嵌巖樁基礎(chǔ)，以中風(fēng)化層為樁端持力層.B、C、D匝道橋?yàn)楹７e平原地貌單元，地層結(jié)構(gòu)依次為填筑土、飽和軟土淤泥、粉質(zhì)粘土、輕微液化細(xì)砂、非液化中砂層，路基段:由于人工填土、淤泥的承載力較差，應(yīng)進(jìn)行處理，可采用CFG樁或水泥攪拌樁等方法處理，另外細(xì)砂層判定為輕微液化，應(yīng)對(duì)細(xì)砂土層進(jìn)行地基處理.粉質(zhì)粘土下的細(xì)中砂層為非液化土層，可不進(jìn)行處理，可作為路基持力層；花崗閃長(zhǎng)巖的風(fēng)化層相對(duì)是路基地基的良好持力層.橋梁段:工程地質(zhì)條件較差，除表部分布少量的填筑土外、其下分飽和軟土淤泥及液化細(xì)砂層，樁基設(shè)計(jì)需考慮填筑土及淤泥層的負(fù)摩阻力以及液化砂土的折減系數(shù)，其下為殘積地層，下伏基巖為燕山晚期侵入花崗閃長(zhǎng)巖的風(fēng)化層.通過(guò)現(xiàn)有勘探結(jié)果表明，大部分地段樁基方案可采用嵌巖樁，以中風(fēng)化層作為樁端持力層，局部地段強(qiáng)風(fēng)化層較厚，均已揭露碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化層，建議以碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖作為樁端持力層，按摩擦樁計(jì)算應(yīng)進(jìn)入的深度.

2 互通方案比選

互通式立交的型式很多，一個(gè)互通式立交方案設(shè)計(jì)的好壞，直接影響著服務(wù)水平的高低、工程投資、效益及行車(chē)安全、技術(shù)等級(jí)［7］.因此在選擇互通式立交的型式時(shí)，不應(yīng)盲目追求匝道的高技術(shù)指標(biāo)，否則會(huì)增加匝道里程，其占地面積也會(huì)成倍增加.所以只要匝道滿足其對(duì)交通量主流方向轉(zhuǎn)換功能需求，互通立交的型式就具有較高的服務(wù)水平.

本互通處于平原地區(qū)，城市中心區(qū)，區(qū)域內(nèi)有大型工廠，本互通南側(cè)兩象限內(nèi)有一條貨運(yùn)鐵路，結(jié)合地形和地方路網(wǎng)規(guī)劃等情況，為更好實(shí)現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換，則在此處設(shè)置互通.

根據(jù)遠(yuǎn)期交通量分布狀況及立交的功能，結(jié)合交叉處現(xiàn)狀、規(guī)劃條件，綜合專(zhuān)家、咨詢(xún)單位及地方政府部門(mén)意見(jiàn)，提出定向+部分苜蓿葉和混合型兩個(gè)方案進(jìn)行比較，見(jiàn)表2．兩個(gè)方案的匝道設(shè)計(jì)車(chē)速采用40 km／h．

表2 角美互通方案比較表Table 2 Angle of each scheme comparison table

2.1 方案一：采用定向+部分苜蓿葉互通

該互通造型簡(jiǎn)單，功能齊全，設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮到本節(jié)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)有大型工廠、貨運(yùn)鐵路和實(shí)現(xiàn)交通量轉(zhuǎn)換的便利等因素，合理布設(shè)立交各轉(zhuǎn)向匝道［7-8］．B、C、D三條匝道與角海路高架層相連接，設(shè)置S匝道（上匝道），有利于實(shí)現(xiàn)廈門(mén)海滄往海翔大道方向交通轉(zhuǎn)換，角海路上跨本項(xiàng)目主線．本項(xiàng)目地面層與角海路地面層相平交，需用信號(hào)燈控制．另外，結(jié)合本項(xiàng)目高架層接角海路地面層的A匝道占用鋼材市場(chǎng)用地較大，于是與設(shè)置在K3+417．165～K3+668．659段的下匝道進(jìn)行比較論證．下匝道的停車(chē)線至前面平交口約426 m，海翔大道往龍池工業(yè)區(qū)方向交通流繞行較遠(yuǎn)．

①A右轉(zhuǎn)匝道，如圖2所示．

優(yōu)點(diǎn):能快速地實(shí)現(xiàn)海翔大道往角美方向的交通轉(zhuǎn)換，且海翔大道往廈門(mén)海滄方向的交通可通過(guò)前方平交口調(diào)頭實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，有利于出行者更快達(dá)到目的地；轉(zhuǎn)向交通不受人行和非機(jī)動(dòng)車(chē)影響．

缺點(diǎn):占地面積較大．

②下匝道，如圖3所示．

優(yōu)點(diǎn):占地面積較?。?/p>

缺點(diǎn):轉(zhuǎn)向交通需通過(guò)平交口，受人行及非機(jī)動(dòng)車(chē)影響，通行能力受限．

角美互通主線橋:本橋中心樁號(hào)為K4+016．5．采用:3×40+4×30+（29+42+28）+3×28+4×30+4×30+（25+27+25）+4×30+（30+45+35+30）+3×30+2× 36．5+2×33．5+3×30+4×30+2×26．5+4×30，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，幅寬26～32 m，橋長(zhǎng)1 613 m．下部橋墩采用門(mén)形墩、樁基礎(chǔ)．

2.2 方案二：采用混合型互通式立交

本方案主要考慮遠(yuǎn)期主交通流向上的匝道合理布設(shè)，廈門(mén)海滄至漳州和角美至海翔大道方向采用定向匝道進(jìn)行設(shè)計(jì)，指標(biāo)較高，漳州至角美和海翔大道至廈門(mén)海滄方向匝道采用環(huán)形匝道設(shè)計(jì)，漳州至廈門(mén)海滄和海翔大道至角美方向右轉(zhuǎn)匝道采用直接式右轉(zhuǎn)匝道，本互通實(shí)現(xiàn)全部高架層接高架層，有利于交通更快更便捷的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，如圖4．

角美互通主線橋:本橋中心樁號(hào)為K4+016．5．采用:3×40+4×30+（29+42+28）+3×28+4×30+4×30+（25+27+25）+4×30+（30+45+35+30）+3×30+2× 36．5+2×33．5+3×30+4×30+2×26．5+4×30，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，幅寬26～32 m，橋長(zhǎng)1 613 m．下部橋墩采用門(mén)形墩、樁基礎(chǔ)．

圖2 角美互通方案一（A右轉(zhuǎn)匝道）Fig.2 Angle beauty each scheme（A right ramp）

圖3 角美互通方案一（下匝道）Fig.3 Angle beauty each scheme(next ramp)

圖4 角美互通方案二Fig.4 Angle of each scheme 2

3 互通方案評(píng)價(jià)

a．交通組織:從平面布置上可以看出，兩個(gè)方案的交通組織都較清晰、便捷．

b．交通量轉(zhuǎn)換的需求:從交通量分布可以看出，角美-漳州、海翔大道-廈門(mén)海滄兩轉(zhuǎn)向交通量較小，方案一角美-漳州交通可利用中閩互通或壺嶼附近主輔出入口完成轉(zhuǎn)換，海翔大道-廈門(mén)海滄交通可利用A匝道、S匝道（上匝道）和平交口調(diào)頭實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換；方案二為全互通方案，各轉(zhuǎn)向交通都能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，兩方案均能滿足交通量轉(zhuǎn)換的需求．

c．征地與拆遷:方案一用地及拆遷較少．

d．工程規(guī)模:方案二工程規(guī)模較大.

經(jīng)上述綜合比較，故選擇推薦方案一（A匝道）.

4 結(jié)語(yǔ)

互通式立體交叉的設(shè)計(jì)應(yīng)該因地制宜，最佳方案的確定必須要考慮總體布局、設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)理念，依據(jù)工程項(xiàng)目所在地的交通流量流向、自然地理地質(zhì)條件等特點(diǎn)進(jìn)行.廈漳同城大道角美互通式立體交叉的方案比選，靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)，既滿足了安全性、功能性要求，又滿足了經(jīng)濟(jì)性條件，提供了互通式立交方案比選的成功樣例.

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Comparison and selection of schemes for Jiaomei interchange in Zhangzhou

HE Xiang-hong1，CHEN Hao2
1.The Yangtze River Engineering Professional Technology Institute，Wuhan 430212，China；2.China＇s Transportation Second Highway Survey and Design Institute，Wuhan 430056，China

The grade separation projects in the intersection can not only effectively improve the traffic capacity，but also avoid mutual interference between the traffic flow，improving the driving safety and smoothness．The determination of good schemes for interchanges，together with scheme comparison and selection，is particularly important．In the scheme comparison and selection of the Jiaomei Interchange on Tongcheng Avenue between Xiamen and Zhangzhou，local demands are widely asked for and experts’evaluation opinions and advice are actively taken．Based on the feasibility study report，traffic demands are comprehensively considered and planned．Relevant schemes are compared and rated through such technical qualifications as flexible use of traffic organization，traffic transformation requirements，land acquisition，demolition，engineering scale and so on．Finally，the best solution is determined．In the scheme，much attention is paid to the main line design，simple structure and attractive appearance，meeting the requirements of safety and functionality，reducing the demolition covers and the project cost．

interoperable interchange；scheme comparison；ramp

TB35

A

10.3969/j.issn.1674-2869.2015.03.007

1674-2869（2015）03-0029-06

本文編輯：龔曉寧

2015-02-01

何向紅（1962-），女，湖北黃梅人，高級(jí)工程師，副教授.研究方向:土木工程設(shè)計(jì)與監(jiān)理.