胡祥明（四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院，四川　成都　610041）

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淺談樞紐互通式立交的選型

胡祥明（四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院，四川成都610041）

隨著我國高速公路網(wǎng)的逐步形成，樞紐互通越來越多，同時其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也日益增多，這為樞紐互通布設(shè)帶來了諸多干擾因素。怎樣更安全、經(jīng)濟、環(huán)保、以人為本等成為樞紐互通布設(shè)中的重要理念。本文以成都經(jīng)濟區(qū)環(huán)線高速公路都江堰樞紐互通為例，論述樞紐互通的選型。

高速公路；互通式立交；交通量；選型

1　引言

近年來，隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展，其基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的腳步也在日益加快，高速公路網(wǎng)的規(guī)模日益擴大，各高速公路與干線公路交叉時設(shè)置的樞紐互通也越來越多，且各交叉點之間呈現(xiàn)出越來越近的趨勢。同時節(jié)點附近的基礎(chǔ)實施建設(shè)也是越來越多，這就為樞紐互通式立交的設(shè)置帶來了相當(dāng)多的干擾，同時又要考慮互通的安全、環(huán)境、功能、用地、造價等諸多因素。因此，對互通合理的選型、靈活的運用指標(biāo)、平衡各干擾因素對互通式立交的設(shè)計是相當(dāng)關(guān)鍵的。本文以成都經(jīng)濟區(qū)環(huán)線高速公路都江堰至德陽段都江堰樞紐互通式立交的方案設(shè)計為例淺談樞紐互通的選型。

2　立交設(shè)置概況

都江堰樞紐互通式立交位于都江堰市都汶高速與成灌高速交界處，被交道為成灌高速。主線和被交道設(shè)計速度分別為120km/h和100km/h，路基寬度分別34.5m和33.5m。本互通為原位改造，其現(xiàn)狀為成灌高速公路與都汶高速公路之間成都住返汶川方向的不完全樞紐互通。在保證盡量減少對現(xiàn)狀交通的影響，又要對既有互通利用最大化的指導(dǎo)原則下對原互通進行改造為十字型交叉樞紐。都江堰樞紐互通定位為實現(xiàn)本項目與都汶、成灌高速的交通快速轉(zhuǎn)換，不單要考慮樞紐立交的快速交通轉(zhuǎn)換，還要考慮落地功能，接都江堰市區(qū)。

根據(jù)2037年的交通量預(yù)測，主交通流為成都往返蒲江方向即成都往返汶川方向，設(shè)計小時交通量達到2141pcu/h，其余三個方向的轉(zhuǎn)彎交通流不大，設(shè)計小時交通量為196～403pcu/h。

圖1　都江堰樞紐互通現(xiàn)狀設(shè)計平面圖

3　立交主要難點分析

（1）路線經(jīng)都江堰市區(qū)邊緣，“5.12”汶川地震災(zāi)后重建安置小區(qū)、新農(nóng)村房屋建設(shè)較多，村落民居集中、農(nóng)耕生產(chǎn)發(fā)達、路網(wǎng)密集、土地資源寶貴，路線布設(shè)應(yīng)減少對良田好土的占用、盡量減少拆遷，避免對沿線村落民居產(chǎn)生較大的影響。

（2）原有互通為成灌高速公路與都汶高速公路之間成都住返汶川方向的不完全樞紐互通，建成運營時間不長，且都汶高速公路是通往汶川的唯一一條高速公路，對其改造，政治影響力較多，改造期間需要保證各個方向的正常通行。

（3）交叉點距離原有成灌高速主線收費站很近，僅有200m左右，而收費站出口為都江堰的迎賓大道，根據(jù)城市規(guī)劃，此收費站移位的可能性不大，因此嚴(yán)重影響收費站旁邊兩個象限的立交布設(shè)。

（4）擬建高速公路下穿成青快鐵，下穿處原有成青快鐵預(yù)留的橋梁跨徑為主跨45+72+72+45m變截面連續(xù)梁橋，其余為24～33m等截面連續(xù)梁橋，其中兩個72m的大跨為原有互通兩條匝道的下穿帶。由于主線與成青快鐵的交角約為60°，既要保證下穿快鐵時的凈空，又要保證上跨成灌高速的凈空，還要保證立交區(qū)域內(nèi)主線的平縱面指標(biāo)，因此合理確定立交區(qū)域內(nèi)主線的平面線形及縱面指標(biāo)是個比較關(guān)鍵的因素。

（6）成青快鐵與成灌高速呈平行狀態(tài)，且立交交叉處兩線之間僅有約50～75m的區(qū)域用于立交布線，加上因收費站的影響，本十字互通將有三個象限受條件制約，另一個象限為村落民居集中、土地資源寶貴，這給互通布設(shè)帶來極大的困難。

（7）由于立交中心與成都方向的聚源互通立交中心約1.8km，距蒲江（汶川）方向的天府互通立交中心約2.0km，不滿足規(guī)范規(guī)定立交之間的最小凈距，因此本樞紐互通需要考慮與都德高速天府互通和成灌高速聚源互通的復(fù)合問題。

4　立交方案布設(shè)

根據(jù)交通量預(yù)測，以成都至蒲江（汶川）方向作為主流方向，結(jié)合對現(xiàn)狀各主要控制物的分析，如果要盡量利用既有道路，特別是原互通跨越成灌高速的匝道橋，此匝道橋已占據(jù)快鐵預(yù)留的一孔72m跨徑的空間，如果再將主線從本跨穿越，其凈空將無法滿足，因此需要將主線按左右分線分別從本匝道旁的一孔45m，一孔72m中下穿快鐵。如果主線從原匝道橋處穿越快鐵，則原有匝道橋需要拆除，拆除后主線能以整體式下穿快鐵。在設(shè)計時對主線整體下穿和左右分離下穿快鐵進行了比選論證。同時對于主交通流的成都至蒲江（汶川）往返方向采用60km/h設(shè)計速度，其余各方向根據(jù)現(xiàn)場控制物情況采用40～50km/h設(shè)計速度進行設(shè)計，并合理利用各項指標(biāo)。

（1）方案一：主線分離式下穿快鐵，采用全互通方案（圖2）。

圖2　主線分離式下穿快鐵

該方案為將主線按左右分線分別從一孔45m，一孔72m中下穿快鐵，然后在此基礎(chǔ)上通過保證主交通流成都至蒲江（汶川）方向合理布設(shè)樞紐互通。由于主線左右分線，讓原有的成都至汶川方向的匝道跨線橋得以保留，路基段進行局部改造；而汶川至成都方向的匝道走廊帶用于右線下穿鐵路，原有的匝道需要拆除改為由右線右側(cè)快鐵45m橋跨之間穿過；德陽至成都方向由于受快鐵的影響，采用迂回型左轉(zhuǎn)彎匝道；都江堰至德陽方向由于受原有匝道橋橋跨及快鐵的影響，采用迂回型左轉(zhuǎn)彎匝道。

左右線分離時需先下穿快鐵然后在90m的范圍內(nèi)采用4%的大縱坡上跨成灌高速，使得主線的縱面指標(biāo)在立交區(qū)域內(nèi)超限，經(jīng)分析論證，保證匝道的加減速車道位于主線最大縱坡2%內(nèi)即可，為此蒲江（汶川）至都江堰落地方向采用先與主線分流的環(huán)形匝道。

由于本方案考慮上下都江堰市區(qū)的功能，布設(shè)時都江堰至蒲江（汶川）方向出口匝道距離原成灌高速都江堰收費站中心僅140m，經(jīng)論證，通過完善交通組織、管理和運行安全保障措施，可保障出口安全。

（2）方案二：主線整體式下穿快鐵，采用不完全互通方案（圖3）。

圖3　主線整體式下穿快鐵

本方案主線采用整體式從原成都至汶川方向跨線匝道的走廊帶下穿鐵路，然后上跨成灌高速，需要將原有匝道完全拆除，然后原有匝道改為從主線左側(cè)的第一孔45m橋跨下穿越快鐵；德陽至成都方向左轉(zhuǎn)匝道受快鐵的影響，從主線左側(cè)第二孔33m橋跨下穿越快鐵，并采用迂回型匝道。

由于主線左側(cè)兩個橋孔已被上述兩個匝道占用，那么都江堰至蒲江（汶川）方向的右轉(zhuǎn)匝道若要下穿快鐵需要從左側(cè)第三孔33m橋跨下穿越，這勢必會讓匝道分流鼻端更往收費站中心靠，經(jīng)研究，收費站中心距分流鼻端出口約100m，通過完善交通組織、管理等措施也可能出現(xiàn)交通混亂，引起堵車或出現(xiàn)交通事故，對行車較為不利?？紤]到在立交前有天府互通（相距約2.0km），后有胥家（相距約3.2km），兩個下地互通進出都江堰城區(qū)，并可避免與成灌高速公路主線交通量重疊出現(xiàn)交通擁堵問題。故本方案只實現(xiàn)本項目與成灌高速成都方向的交通快速轉(zhuǎn)換，不考慮樞紐與成灌高速都江堰方向的落地功能。

5　技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及工程規(guī)模比較（見表1）

6　方案比選

通過對兩個方案的技術(shù)指標(biāo)和規(guī)模的比較，兩個立交整體布局緊湊，技術(shù)指標(biāo)合理，匝道布設(shè)與交通流分布情況適應(yīng)，但兩個方案各有優(yōu)缺點。

方案一：優(yōu)點為實現(xiàn)各個方向的全互通，方便交通出行。完全利用了原有跨線橋及部分路基，對原有互通的保通較為有利；主要交通流方向指標(biāo)較高，線形順暢。缺點是由于左右線分離引起互通占地規(guī)模很大；有一條環(huán)形匝道，兩條迂回型匝道，繞行距離較遠；立交區(qū)域內(nèi)匝道或主線共5次跨越成灌高速，且距離收費站很近，給行車視覺效果帶來不好的影響；由于橋梁較長，且為四層，墩高較高，匝道較長，建安費較高。

表1　

方案二：優(yōu)點為主要交通流方向指標(biāo)較高，線形順暢；汶川至成都方向原有匝道的部分路基能夠利用改造，對原有互通的保通較為有利；立交區(qū)域內(nèi)匝道或主線3次跨越成灌高速，比方案一好；新增占地較少；橋梁構(gòu)造物較少，建安費較少。缺點是由于為不完全互通，不能解決主線上下都江堰方向；有一條迂回型匝道，繞行距離較遠。

通過綜合比較后認(rèn)為，該項目地處都江堰平原地帶，土地資源相當(dāng)寶貴，特別是經(jīng)過“5.12”汶川大地震后，區(qū)域內(nèi)災(zāi)后重建安置小區(qū)、新農(nóng)村房屋建設(shè)較多。如果采用方案一，則需要進行大量的征地和拆遷，勢必讓整個立交的總造價高許多，且會對沿線村落民居產(chǎn)生較大的影響，也會出現(xiàn)較大的社會影響。而采用方案二雖然互通為不完全互通，但占地很少，總造價相比方案一低很多，各項指標(biāo)都較高，互通落地可以通過前后相鄰的兩個互通來解決，同時也降低了成灌高速的交通壓力。綜合考慮各方面因素后推薦方案二。

7　結(jié)束語

高速公路樞紐互通式立交的選型受多方面因素的影響，因此設(shè)計時應(yīng)根據(jù)立交的交通量分析，所處地理位置合理使用指標(biāo)，并用多種措施對互通式立交型式進行多方面技術(shù)論證、方案比選，優(yōu)化，擇優(yōu)選擇，做到交通與經(jīng)濟的科學(xué)持續(xù)發(fā)展。

［1］《公路立體交叉設(shè)計細則》（JTG/TD21-2014）［S］.

［2］《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計規(guī)范對照手冊》（JTGB01-2014）［S］.

［3］《高速公路改擴建設(shè)計細則》（JGJ/TL11-2014）［S］.

［4］梁龍玲，曾揚森.宿州至揚州高速公路黃花塘樞紐改造方案研究［J］.中外公路，2015（2）.

胡祥明，男，大學(xué)本科，工程師，主要從事公路、橋梁設(shè)計等方面工作。

U412.35

A

2095-2066（2016）12-0188-02

2016-4-7