徐占磊

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710043)

0 引言

成渝高速公路復(fù)線位于成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的核心地帶，起于重慶市繞城高速公路，經(jīng)重慶市璧山、銅梁、大足，四川省安岳、資陽(yáng)，止于成都市繞城高速公路，是重慶市和四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的連接成渝經(jīng)濟(jì)雙核的最便捷通道。渝西互通式立交是成渝高速公路復(fù)線與重慶繞城高速公路之間的樞紐互通，位于重慶市區(qū)大學(xué)城和陳家橋中央商貿(mào)區(qū)交界處，東設(shè)有高速公路收費(fèi)站，西緊接成渝高速?gòu)?fù)線縉云山隧道;工程既在空間上受隧道、城市規(guī)劃、周邊地形和收費(fèi)站等限制，又要滿足樞紐功能性要求［1］，因此立交布設(shè)要綜合考慮各種限制因素，做好方案比選。

1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

成渝高速公路復(fù)線、重慶繞城高速路基寬均為34.5 m，按雙向6 車道高速公路建設(shè)，設(shè)計(jì)速度120 km/h。本次設(shè)計(jì)立交所有右轉(zhuǎn)匝道均按照60 km/h 設(shè)計(jì)，左轉(zhuǎn)匝道除環(huán)形匝道為40 km/h 外，其余左轉(zhuǎn)匝道均為50～60 km/h 速度進(jìn)行設(shè)計(jì)，互通范圍內(nèi)主線及匝道主要技術(shù)指標(biāo)［2，3］如表1。

表1 主線和匝道主要技術(shù)指標(biāo)表

2 方案設(shè)計(jì)主要控制因素

渝西互通式立交為成渝高速公路復(fù)線與重慶繞城高速公路之間的樞紐互通，該互通式立交主要解決兩高速公路的交通轉(zhuǎn)換。成渝復(fù)線上跨繞城高速公路，該互通式立交型式選擇和匝道布設(shè)主要受以下幾方面因素制約:

1)距縉云山隧道入口非常近，僅有760 km。

根據(jù)現(xiàn)行《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》第11.1.6 條，隧道出口與前方互通式立交的距離，在條件受限制時(shí)，也應(yīng)使隧道出口至前方互通式立交減速車道漸變段起點(diǎn)的距離保持不小于1 000 m。地形條件特殊困難時(shí)，亦即無(wú)法通過(guò)調(diào)整兩相交公路線位來(lái)保持距離的情況下，方可將部分甚至全部出口預(yù)告標(biāo)志設(shè)在洞內(nèi)，但隧道出口至分流鼻間必須有足夠的識(shí)別視距;互通式立交與前方隧道進(jìn)口間的距離，應(yīng)滿足設(shè)置標(biāo)志和標(biāo)志以后對(duì)洞口判斷所需距離。

本樞紐互通式立交中，繞城高速公路已經(jīng)建成通車，本項(xiàng)目起點(diǎn)線位已經(jīng)明確，縉云山隧道進(jìn)口位置也沒(méi)有調(diào)整余地。因此，本樞紐互通式立交法無(wú)法通過(guò)調(diào)整兩相交公路線位來(lái)加大與縉云山隧道之間的距離，兩者之間的距離僅有760 m，為盡可能保證行車安全和隧道出口有足夠的識(shí)別視距，以及隧道進(jìn)口段滿足設(shè)置標(biāo)志和標(biāo)志以后對(duì)洞口判斷所需的距離(最不利的情況下也不應(yīng)≮500 m)，立交中心至縉云山隧道進(jìn)口段(即繞城高速公路以西)不應(yīng)布設(shè)匝道，所有各個(gè)轉(zhuǎn)向方向的匝道應(yīng)盡可能布置在繞城高速公路以東。

2)與繞城高速公路上的青木關(guān)單喇叭互通式立交之間的間距較近。

兩處立交之間間距僅為2.5 km，而現(xiàn)行《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》要求相鄰互通式立交的最小間距不宜小于4 km;因路網(wǎng)結(jié)構(gòu)或其他特殊情況限制時(shí)，經(jīng)論證相鄰互通式立體交叉的間距適當(dāng)減少時(shí)，加速車道漸變段終點(diǎn)至下一個(gè)互通式立體交叉的減速車道漸變段起點(diǎn)間距離，不應(yīng)小于1 000 m。因此，繞城高速公路上從北碚方向出入主線的車輛應(yīng)盡量減少對(duì)既有繞城高速的影響。

3)立交范圍內(nèi)既有及規(guī)劃建筑物多。

擬建互通式立交東南象限規(guī)劃的大學(xué)城已經(jīng)開(kāi)始建設(shè)，東北象限的陳家橋中央商貿(mào)圈規(guī)劃已經(jīng)審批，立交范圍內(nèi)還有重慶泰琦水泥廠等廠礦企業(yè)和許多居民區(qū)，故立交在保證交通功能的前提下應(yīng)盡可能節(jié)約城市用地。

4)主線收費(fèi)站位于K0+400，距立交中心較近(約 1.1 km)。

3 方案提出

渝西互通式立交為成渝高速公路復(fù)線與重慶繞城高速公路相交叉的樞紐型互通，在滿足互通式立交功能，考慮城市規(guī)劃、周邊地形、地物及工程投資等因素的前提下，提出“變異Y 形+變異喇叭形”的組合式互通式立交(方案1)［4］。根據(jù)城市規(guī)劃，建議渝西互通式立交設(shè)置盡量設(shè)置在繞城高速西側(cè)，少占用繞城高速東側(cè)地塊，提出三層半定向型互通式立交(方案2)和三路半定向T 形互通式立交(方案3)［4］?，F(xiàn)進(jìn)一步對(duì)3 個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)論證和比較，最后推薦最優(yōu)方案。

3.1 “變異Y形+變異喇叭形”的組合式互通式立交(方案1)

方案1 采用“變異Y 形+變異喇叭形”的組合式互通式立交形式，立交匝道總長(zhǎng)6 022 m，主線和匝道共設(shè)橋跨4 244 m/12 座。為滿足規(guī)劃路凈空，增設(shè)了橋梁跨越規(guī)劃后勤工程學(xué)院西側(cè)南北向的城市主干路(雙向6 車道，路幅總寬54 m，紅線寬度64 m)。方案1 如圖1所示。

圖1 “變異Y 形+變異喇叭形”組合式互通式立交

該方案具有如下特點(diǎn):

1)立交型式采用變異Y 形+變異喇叭形，造型美觀，環(huán)境協(xié)調(diào)、線形順捷。

2)與規(guī)劃協(xié)調(diào)性較好，僅對(duì)規(guī)劃道路進(jìn)行微調(diào)。

3)與陳家橋商貿(mào)區(qū)及后勤工程學(xué)院距離適中，滿足環(huán)評(píng)要求。

4)與未來(lái)規(guī)劃二橫線銜接性好。

5)分流點(diǎn)距縉云山隧道洞口650 m，立交出口標(biāo)志和出口預(yù)告標(biāo)志需設(shè)置在隧道內(nèi)。

6)主線與繞城高速公路交叉角度為40°，斜角角度較小，主線左右幅上跨繞城時(shí)分別設(shè)置單跨70 m 和80 m 橋跨，單跨橋跨較長(zhǎng)，施工難度較大。

7)主線和匝道共4 次上跨繞城高速公路，無(wú)下穿繞城高速公路匝道?；ネǚ秶鷥?nèi)繞城高速共設(shè)3個(gè)入口、2 個(gè)出口。

8)立交高度為2 層，橋跨及路基高度低，縱面線形指標(biāo)高。

9)工程投資省。

3.2 三層半定向型互通式立交(方案2)

方案2 立交型式為主線上跨既有繞城高速的三層半定向型互通式立交，互通式立交分合流口進(jìn)入縉云山隧道，該方案匝道總長(zhǎng)7 266 m，主線和匝道共設(shè)橋跨5 816 m/10 座。方案2 如圖2。

該方案具有如下特點(diǎn):

1)該立交為三層半定向型互通式立交，匝道直接進(jìn)出，不繞行，路線短捷，轉(zhuǎn)彎半徑大，平面線形較好。

2)與規(guī)劃協(xié)調(diào)性好。

3)立交加減速車道進(jìn)入縉云山隧道，在隧道內(nèi)進(jìn)行分流和合流，很容易造成司機(jī)誤行，而且隧道內(nèi)行車道寬度變化，極易誘發(fā)交通事故發(fā)生。

圖2 三層半定向型互通式立交

4)由于設(shè)置加減速車道的需要，縉云山隧道入口段必須變成雙向八車道，設(shè)計(jì)和施工難度都非常大，存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。

5)主線線位整體向南偏移約100 m，收費(fèi)廣場(chǎng)緊鄰后勤工程學(xué)院，后勤工程學(xué)院屬于環(huán)境敏感點(diǎn)，線位調(diào)整后環(huán)評(píng)難以通過(guò)。

6)分離式路基長(zhǎng)達(dá)2.7 km，拆遷大幅增加，占用寶貴的城市用地較多，浪費(fèi)較大。

7)立交加減速車道進(jìn)入縉云山隧道，因進(jìn)口洞口位置地形地質(zhì)條件較差，洞口存在偏壓、沖溝等不良地質(zhì)情況，洞口屬較長(zhǎng)段落淺埋偏壓，加之洞口段圍巖相對(duì)破碎，造價(jià)較高及施工風(fēng)險(xiǎn)較大。

8)立交主線平面指標(biāo)不滿足《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D20 －2006)的要求，存在 1 處小偏角(偏角為 4°15'10.4″)，對(duì)行車很不利。

9)為保證收費(fèi)站合理布置，項(xiàng)目起點(diǎn)需向東延伸470 m，工程投資增加。

10)該立交匝道全部采用定向式或者半定向式，雖然匝道平縱指標(biāo)較高，但除匝道出入口接線段外，其余部分匝道均為橋梁，工程投資大。

3.3 三路半定向T形互通式立交(方案3)

如圖3，方案3 為“三路半定向T 形”互通式立交方案，匝道設(shè)計(jì)速度較高為70～80 km/h，互通式立交分合流口分別距縉云山隧道口為454 m 和478 m，該立交匝道總長(zhǎng)2 944 m，主線和匝道共設(shè)橋跨1 586 m/6 座。

該方案具有如下特點(diǎn):

1)方案可以少占用繞城高速東側(cè)地塊，工程投資最低。

2)出入主線的所有車輛必須通過(guò)周邊收費(fèi)站和繞城高速來(lái)完成與市區(qū)道路的溝通，增加周邊收費(fèi)站和繞城高速交通壓力。

3)不符合成渝高速公路復(fù)線的“成渝經(jīng)濟(jì)雙核最便捷通道”這一主要功能的宗旨，該方案不能滿足樞紐功能性要求。

圖3 三路半定向T 形互通式立交

4 方案比選

綜合第3 節(jié)所述，3 個(gè)方案的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較如表2。

表2 方案主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表

由上表可知，方案2 平面線形較好，規(guī)劃協(xié)調(diào)性好，但是立交加減速車道進(jìn)入隧道，且隧道內(nèi)行車道寬度變化，極易誘發(fā)交通事故發(fā)生，另外占地較多，工程投資大;方案3 占地少，工程投資最低，但是出入主線的所有車輛大大增加周邊收費(fèi)站和繞城高速交通壓力，不符合成渝高速公路復(fù)線的“成渝經(jīng)濟(jì)雙核最便捷通道”這一主要功能的宗旨，該方案不能滿足樞紐功能性要求;方案1 雖然上跨繞城高速次數(shù)較多，施工有一定難度，但是造型美觀，環(huán)境協(xié)調(diào)、線形順捷，縱斷面線性指標(biāo)較高，規(guī)劃協(xié)調(diào)性好，滿足環(huán)評(píng)要求，工程投資合理。綜上所述，推薦方案1。效果圖見(jiàn)圖4。

圖4 變異Y 形+變異喇叭形”立交方案(方案1)效果圖

5 結(jié)語(yǔ)

渝西互通式立交地處市區(qū)，一側(cè)是隧道入口，立交用地受城市規(guī)劃和隧道洞口距離限制，因此安全、經(jīng)濟(jì)、滿足功能需求是首要前提，征地拆遷和市區(qū)規(guī)劃也是方案選擇的重要因素。經(jīng)過(guò)論證，“變異Y 形+變異喇叭形”立交方案(方案1)規(guī)劃協(xié)調(diào)性好、運(yùn)營(yíng)安全、立交型式美觀、功能完善，立交層數(shù)最低、匝道平縱指標(biāo)高、對(duì)繞城高速影響范圍小、投資合理，為最優(yōu)方案。

［1］楊少偉.道路立體交叉規(guī)劃與設(shè)計(jì)［M］.北京:人民交通出版社，2004.

［2］JTG D20 －2006，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］JTG B01 －2003，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.成渝高速公路復(fù)線(重慶境)兩階段施工圖設(shè)計(jì)文件［Z］.2011.