雷　明（廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣東廣州510507）

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肇慶市國(guó)道321線(xiàn)大沖樞紐立交方案設(shè)計(jì)

雷明
（廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣東廣州510507）

摘要：立交型式、方案的選擇，應(yīng)充分考慮交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，地形、地物等實(shí)際情況，其型式的確定影響整個(gè)立交的功能、投資、安全、經(jīng)濟(jì)效益等方面。文中通過(guò)分析肇慶市國(guó)道321線(xiàn)大沖樞紐立交建設(shè)的主要控制因素，提出3種不同型式的立交方案進(jìn)行比較，并選定最佳施工圖設(shè)計(jì)方案，可以為類(lèi)似立交的設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：大沖樞紐立交；方案比選；設(shè)計(jì)

1 概述

隨著城市道路交通設(shè)施建設(shè)的突飛猛進(jìn)，近年來(lái)，在城市路網(wǎng)中修建了越來(lái)越多的互通式立體交叉。這些立交設(shè)計(jì)的好壞，不僅影響它們的使用效果，更影響著城市的景觀(guān)。［1］

國(guó)道321線(xiàn)是連接新區(qū)、鼎湖區(qū)和端州城區(qū)的快速通道，也是肇慶通往珠三角核心區(qū)的主干道?，F(xiàn)狀國(guó)道321線(xiàn)在端州大沖與多條城市主干道路（星湖大道、端州路）平交匯流，導(dǎo)致交通轉(zhuǎn)換困難，明顯滿(mǎn)足不了這一需求。

根據(jù)肇慶市城市總體規(guī)劃（圖1），交叉位置位于兩山之間形成的狹長(zhǎng)地帶，是連接端州區(qū)與鼎湖區(qū)的唯一交通節(jié)點(diǎn)，也是制約肇慶市發(fā)展的咽喉。同時(shí)，由于廣佛肇高速在該路段設(shè)置互通出口，其連接線(xiàn)將與前述幾條城市道路形成五路交叉，將進(jìn)一步降低該交通節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換功能。

國(guó)道321線(xiàn)大沖樞紐立交的建設(shè)，主要是解決上述的幾條國(guó)境交通及市政路有機(jī)地聯(lián)系在一起，形成交通快速轉(zhuǎn)換。其實(shí)對(duì)加快肇慶新區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)，拓展城市發(fā)展空間，進(jìn)一步加強(qiáng)新區(qū)、鼎湖區(qū)和端州區(qū)之間的聯(lián)系，促進(jìn)三地經(jīng)濟(jì)社會(huì)的更緊密融合，對(duì)推動(dòng)新區(qū)的快速發(fā)展、改善區(qū)內(nèi)的投資環(huán)境、落實(shí)肇慶市“兩區(qū)引領(lǐng)兩化”戰(zhàn)略具有非常重要的意義。

圖1　肇慶市城市總體規(guī)劃

廣佛肇高速公路是廣東省“十二五”時(shí)期重點(diǎn)建設(shè)的高速公路之一，是肇慶打造一條連接廣佛等珠三角核心區(qū)域的又一快速通道。項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)于加強(qiáng)珠三角核心區(qū)與廣西等大西南地區(qū)之間的交流，推進(jìn)珠三角經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程，構(gòu)建廣佛肇經(jīng)濟(jì)圈，滿(mǎn)足項(xiàng)目所在區(qū)域的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通運(yùn)輸、旅游發(fā)展均具有重要意義。

目前該區(qū)域路網(wǎng)影像如圖2所示。

圖2　擬建項(xiàng)目區(qū)域影像

2 交通量預(yù)測(cè)

根據(jù)項(xiàng)目工可報(bào)告交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，該互通2035年轉(zhuǎn)向交通量見(jiàn)圖3。

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)，該互通廣州往返端州路端州區(qū)方向及各條主線(xiàn)（國(guó)道321、星湖大道、端州路直行）直行方向?yàn)橹鹘煌飨颍D(zhuǎn)向最大交通量分別為18 018 pcu/d及17 011 pcu/d，交通量最小為星湖大道往返國(guó)道321梧州方向及端州路往返星湖大道端州方向，均不到600 pcu/d。

3 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

3.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

交叉范圍內(nèi)國(guó)道321線(xiàn)為一級(jí)路兼城市快速路，設(shè)計(jì)速度為80 km/h，路基寬71 m，為雙向十二車(chē)道；星湖大道為城市快速路，設(shè)計(jì)速度為60 km/h，路基寬68 m，為雙向六車(chē)道；端州連接線(xiàn)為廣佛肇高速端州互通連接線(xiàn)，設(shè)計(jì)速度為60 km/h，路基寬18.5 m，雙向四車(chē)道。

匝道的計(jì)算行車(chē)速度除環(huán)圈匝道外采用40 km/h，環(huán)圈匝道設(shè)計(jì)速度采用35 km/h。國(guó)道321線(xiàn)、星湖大道及端州連接線(xiàn)主線(xiàn)縱坡在匝道出入口路段小于2%設(shè)計(jì)，立交區(qū)內(nèi)部主線(xiàn)最大縱坡按4%控制。匝道最大縱坡按照5.0%控制，有條件時(shí)宜控制匝道縱坡不大于4.0%。

立交區(qū)主要采用3種匝道斷面形式，分別為12.25 m寬附加右側(cè)3.0 m寬硬路肩的單向雙車(chē)道匝道，10.5 m寬附加右側(cè)1.0 m寬硬路肩的單向雙車(chē)道匝道以及9.0 m寬單向單車(chē)道匝道。［2］-［3］

3.2 工程造價(jià)

圖3　大沖樞紐立交2035年交通量分布

項(xiàng)目區(qū)個(gè)各條主線(xiàn)及廣佛肇互通端州連接線(xiàn)投資規(guī)模極大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在考慮滿(mǎn)足互通功能的前提下，盡量減少立交匝道長(zhǎng)度、占地面積、降低工程規(guī)模，減少工程造價(jià)。

4 互通方案布設(shè)主要受控因素

立交選址位于國(guó)道321線(xiàn)與端州路交匯轉(zhuǎn)盤(pán)處，匝道布設(shè)受擬建廣佛肇高速公路對(duì)接位置標(biāo)高、擬建廣佛肇輕軌、擬建廣佛肇大沖輕軌站、規(guī)劃路網(wǎng)、立交區(qū)沿線(xiàn)建筑物影響。

立交區(qū)主要受控因素詳見(jiàn)圖4。

4.1 地形、地物

該立交選址位于肇慶市國(guó)道321線(xiàn)與端州路交匯轉(zhuǎn)盤(pán)處，地處山間凹地沖積平原區(qū)，地勢(shì)較平坦開(kāi)闊，凹地兩側(cè)為中～低山。有魚(yú)塘散布。城市化程度較高，互通區(qū)紅線(xiàn)范圍外房屋建筑密布，均為廣東省一類(lèi)用地，征地代價(jià)較高。同時(shí)，新建廣佛肇輕軌端州車(chē)站對(duì)互通方案布設(shè)也有較大影響。

圖4　大沖樞紐立交互通區(qū)主要控制因素

4.2 城市路網(wǎng)規(guī)劃

根據(jù)圖中規(guī)劃路網(wǎng)所示，該區(qū)域端州路、星湖大道走向相對(duì)明確，在肇慶市城市發(fā)展總體規(guī)劃中，僅預(yù)留該處區(qū)域設(shè)置樞紐互通與廣佛肇高速交叉。交叉選址位置較唯一。

4.3 三茂鐵路、廣佛肇輕軌

立交區(qū)內(nèi)存在已建成三茂鐵路及在建廣佛肇輕軌，由于三茂鐵路未預(yù)留下穿條件，廣佛肇高速端州連接線(xiàn)采用上跨三茂鐵路方式交叉。廣佛肇輕軌在該區(qū)域距離地面約15 m，若端州連接線(xiàn)上跨，考慮輕軌凈空需求，則橋梁工程規(guī)模巨大且對(duì)城區(qū)分割較大。因此，本項(xiàng)目端州連接線(xiàn)上跨三茂鐵路并下穿廣佛肇輕軌。根據(jù)以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，樞紐互通一般交叉層數(shù)至少為三層，由于輕軌梁下梁下凈空受限，考慮匝道布設(shè)層數(shù)，可嘗試主線(xiàn)或匝道下沉隧道方案，已利于互通匝道相互跨越。

4.4 區(qū)域地質(zhì)條件

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)鉆孔揭示，項(xiàng)目區(qū)除第四系填土、厚度不大的粉質(zhì)粘土層（硬殼層）外，埋藏厚度較大的淤泥質(zhì)土層。工程地質(zhì)條件總體較差，屬工程地質(zhì)條件不穩(wěn)定區(qū)。區(qū)域地下水位較高。

5 方案設(shè)計(jì)

5.1 方案比選

根據(jù)前述控制因素，該互通擬定3個(gè)方案進(jìn)行比選。

方案一：國(guó)道321線(xiàn)南側(cè)半幅設(shè)置下沉隧道的混合型樞紐立交（圖5）。

圖5　大沖樞紐立交方案一

方案一采用采用直連+半直連+環(huán)圈匝道的混合型樞紐立交。該方案星湖大道采用地面方案整體式斷面直接接入國(guó)道321廣州方向，國(guó)道321廣州方向直行采用分離式路基，由于受到廣佛肇輕軌梁下凈空及立交層數(shù)限制，該方向設(shè)置下沉隧道下穿星湖大道，廣佛肇高速公路端州互通連接線(xiàn)上跨所有匝道及主線(xiàn)。通過(guò)12條匝道的布設(shè)實(shí)現(xiàn)了立交區(qū)各個(gè)交通流之間的互相轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)向交通量最大的端州路往返國(guó)道321廣州方向均采用較為直接的直連式匝道。

方案二：國(guó)道321線(xiàn)南側(cè)半幅設(shè)置橋梁、星湖大道亦采用分離式路基方案的混合型樞紐立交（圖6）。

方案二同樣采用采用直連+半直連+環(huán)圈匝道的混合型樞紐立交。通過(guò)拉開(kāi)各條匝道與廣佛肇交叉位置的間距，取消下沉隧道。與方案一相比，方案二星湖大道南側(cè)半幅采用分離式路基穿過(guò)立交區(qū)，上跨廣州左轉(zhuǎn)至端州路匝道，同時(shí)下穿輕軌。

方案三：利用地方路網(wǎng)的簡(jiǎn)化樞紐方案（圖7）。

考慮方案一、二占地規(guī)模均較大，擬定方案三進(jìn)行方案比選。

該方案考慮部分匝道功能與地方路網(wǎng)重復(fù)且交通量不大，同時(shí)互通周邊路網(wǎng)條件均較好，現(xiàn)有交通壓力不大，部分匝道采用地方路繞行及調(diào)頭方案。該方案在方案二基礎(chǔ)上取消了國(guó)道梧州方向右轉(zhuǎn)至端州路、廣佛肇左轉(zhuǎn)至星湖大道等幾條匝道（交通量分別為2 212 pcu/d及1 472 pcu/ d），上述匝道轉(zhuǎn)向交通可通過(guò)互通區(qū)內(nèi)市政路網(wǎng)（前村路等）繞行解決。

3個(gè)樞紐互通設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)比選詳見(jiàn)表1、表2。

圖6　大沖樞紐立交方案二

圖7　大沖樞紐立交方案三

5.2 方案確定

經(jīng)前述方案比選，認(rèn)為方案三在不影響互通功能前提下，大大降低互通規(guī)模及造價(jià)，且立交造型簡(jiǎn)潔大方，景觀(guān)效果較好，推薦該方案作為肇慶市國(guó)道321大沖樞紐立交推薦方案，其效果圖如圖8所示。

表1　大沖樞紐立交方案比較

表2　大沖樞紐立交方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表

圖8　大沖樞紐立交效果

6 結(jié)語(yǔ)

城市互通立交是城市對(duì)外聯(lián)通的主要紐帶，其布局是否合理、方案是否可行關(guān)系到項(xiàng)目整體的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)互通立交又是大型構(gòu)造物，建設(shè)費(fèi)用在總造價(jià)中占有相當(dāng)大的比例，特別是對(duì)本文類(lèi)似城市互通立交，由于地形限制，如果互通方案設(shè)置不當(dāng)將造成工程規(guī)模大幅上升，對(duì)項(xiàng)目總投資產(chǎn)生重大影響。

該立交為高速公路與地方過(guò)境公路、市政道路交叉的五肢樞紐，同時(shí)互通方案設(shè)計(jì)受限于輕軌、鐵路、地物等因素，立交方案布設(shè)難度較大，立交設(shè)計(jì)工作中應(yīng)做到因地制宜，節(jié)約用地，注重比選，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益等多方面因素。根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際情況，主線(xiàn)采用逐級(jí)分流并以分離式斷面穿過(guò)互通區(qū)，可簡(jiǎn)化匝道布設(shè)，優(yōu)化跨越關(guān)系。同時(shí)，作為市政路網(wǎng)中的樞紐立交，利用臨近路網(wǎng)簡(jiǎn)化互通方案，可作為該類(lèi)立交提高服務(wù)水平，降低工程造價(jià)的有效手段。

參考文獻(xiàn)：

［1］張 銘，向 劍.論城市互通式立交景觀(guān)特性與景觀(guān)設(shè)計(jì)［J］.重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，（2），43-45.

［1］公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2014）.北京：人民交通出版社，2014.

［2］公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D20-2006）.北京：人民交通出版社，2006.

研究方向：路線(xiàn)總體及互通交叉設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：U442.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-8496-（2016）-01-0015-06

收稿日期：2016-01-08

作者簡(jiǎn)介：雷 明（1984-），男，工程師，工程碩士

Design of Dachong Interchange on National Road 321 of Zhaoqing City Section

LEI Ming
（Guangdong Province Communications Planning&Design Institute Co.，Ltd.，Guangzhou 510507，China）

Abstract:As the form of the interchange would have an impact on its function，investment，security and economic benefits，many factors，including predicted traffic，terrain，surface features and other aspects，should be taken into consideration while deciding the design proposal and form of an interchange.This paper analyzes the main controlling factor of Dachong interchange on National Road 321 in Zhaoqing City Section，selects the best one out of three construction design solutions after comparison，which provides a reference for similar interchange design.

Key words:Dachong Interchange；comparison and selection；design