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        江羅高速公路與佛開(kāi)高速公路共線方案研究

        2017-06-05 23:14:39王兵
        大陸橋視野·下 2017年4期
        關(guān)鍵詞:共線高速公路

        中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司

        【摘 要】江門(mén)至羅定高速公路是廣東省高速公路網(wǎng)第四橫線的西段,是廣東東西走向的重要通道。項(xiàng)目路線起點(diǎn)在江門(mén)市共和鎮(zhèn)與佛開(kāi)高速交叉,并與江鶴高速公路銜接,以此完成江門(mén)與羅定兩市的交通轉(zhuǎn)換。本文從交通量、通行能力、工程造價(jià)、社會(huì)因素、節(jié)約用地等方面進(jìn)行了高速公路路網(wǎng)間銜接方案的分析論證,并對(duì)銜接路段進(jìn)行了通行能力分析,供類似工程參考。

        【關(guān)鍵詞】高速公路;共線;方案比較;通行能力

        引言

        隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的快速發(fā)展,全國(guó)高速路網(wǎng)日益密集,高速路網(wǎng)間經(jīng)常存在T字三路交叉、十字四路交叉,甚至在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)路網(wǎng)密集路段出現(xiàn)三條高速六路交叉。做好高速路網(wǎng)間安全順捷的銜接,設(shè)計(jì)過(guò)程中需從交通需求、轉(zhuǎn)換功能、工程造價(jià)、社會(huì)因素等方面進(jìn)行全方位分析。本文以廣東省江門(mén)至羅定高速(簡(jiǎn)稱江羅高速)為例,對(duì)其起點(diǎn)路網(wǎng)銜接進(jìn)行了分析論證。為完成項(xiàng)目江門(mén)至羅定的交通轉(zhuǎn)換,結(jié)合路網(wǎng)分布,從江羅高速與佛開(kāi)高速交叉后銜接江鶴高速和利用佛開(kāi)高速部分路段共線后銜接江鶴高速的兩種思路進(jìn)行了分析論證,綜合各種因素推薦采用江羅高速與佛開(kāi)高速共線后再銜接江鶴高速的方案。同時(shí)對(duì)共線段方案進(jìn)行了通行能力分析,供相似工程參考。

        1. 路網(wǎng)銜接控制因素

        江門(mén)至羅定高速公路是廣東省高速公路網(wǎng)第四橫線的西段,是廣東東西走向的重要通道。項(xiàng)目采用雙向六車道,設(shè)計(jì)速度120km/h。

        江羅高速周邊相關(guān)高速路網(wǎng)主要為既有佛開(kāi)高速和江鶴高速。佛開(kāi)高速公路是國(guó)網(wǎng)干線沈陽(yáng)至??诟咚俟返囊欢危鞘墙T(mén)市及粵西地區(qū)通往廣佛地區(qū)南北走向的主要通道,既有佛開(kāi)高速共和至平連段為雙向四車道高速公路,設(shè)計(jì)速度120km/h。江鶴高速公路西起鶴山共和鎮(zhèn),與佛開(kāi)高速公路相連接,東至江門(mén)市區(qū)禮樂(lè)四村,與江中高速公路和江珠高速公路相連接,是國(guó)道主干線同三高速公路和京珠高速公路之間的一條聯(lián)絡(luò)線,是江門(mén)市及粵西地區(qū)通往珠三角、粵東及香港地區(qū)的一條快捷通道。

        江羅高速起點(diǎn)路網(wǎng)銜接主要控制因素有:已建佛開(kāi)高速、江鶴高速,共和鎮(zhèn)工業(yè)園、周邊地形地物。

        2. 路線方案布設(shè)

        2.1 走廊方案研究

        結(jié)合項(xiàng)目周邊路網(wǎng)現(xiàn)狀布局,根據(jù)地形地物條件,江羅高速起點(diǎn)路網(wǎng)銜接共布設(shè)了三個(gè)走廊方案。

        方案一:與佛開(kāi)共用走廊方案,與佛開(kāi)高速共走廊后銜接江鶴高速,全長(zhǎng)21.328km;方案二:從共和鎮(zhèn)外圍通過(guò),與佛開(kāi)高速相交后再銜接江鶴高速的方案,路線全長(zhǎng)23.978km;方案三:起點(diǎn)穿共和工業(yè)園,在江鶴高速共和立交位置直接對(duì)接江鶴高速,全長(zhǎng)18.788km。三方案具體布設(shè)如圖1所示,方案對(duì)比表如表1所示。

        綜合比選后:方案三對(duì)鶴山工業(yè)園影響大,建筑物拆遷數(shù)量大,地方強(qiáng)烈反對(duì),可實(shí)施性差。方案二雖主流交通運(yùn)營(yíng)里程短,但建設(shè)里程較長(zhǎng),且江羅、佛開(kāi)、江鶴三條高速公路將共和圍成三角區(qū)域,限制其發(fā)展,地方反對(duì)。方案三利用佛開(kāi)走廊,具有建設(shè)里程短,節(jié)約土地資源的優(yōu)勢(shì),但其交通組織復(fù)雜,主流交通營(yíng)運(yùn)里程長(zhǎng)。

        由于本項(xiàng)目起點(diǎn)路段路網(wǎng)密集,城鎮(zhèn)城市化嚴(yán)重,從節(jié)約工程投資、節(jié)約土地資源,減少對(duì)城鎮(zhèn)干擾的角度出發(fā),結(jié)合地方規(guī)劃發(fā)展要求采用了方案一(即與佛開(kāi)高速共走廊的方案)。

        2.2 與佛開(kāi)共走廊的銜接方案研究

        前述通過(guò)走廊的比選,推薦采用江羅高速與佛開(kāi)高速共用走廊的方案。在共走廊銜接方案中布設(shè)了兩種方式。方式一為采用與佛開(kāi)共線擴(kuò)建拓寬的方案;方式二采用新建路基沿佛開(kāi)高速兩側(cè)或單側(cè)布設(shè)的方案。

        以上兩種方式中方式二工程規(guī)模太大,且拆遷工程規(guī)模大,協(xié)調(diào)難度較高,僅作定性論述。本節(jié)重點(diǎn)介紹江羅與佛開(kāi)共線擴(kuò)建的方案對(duì)比情況。

        共線方案一:江羅與江鶴均以主線分離形式與佛開(kāi)對(duì)接,平曲線最小半徑指標(biāo)按設(shè)計(jì)速度120km/h對(duì)應(yīng)的極限值控制。江羅與江鶴及江羅與佛開(kāi)銜接路段的平曲線半徑分別均采用700m,佛開(kāi)高速共線段的交織段長(zhǎng)度約2.4km。本方案需對(duì)共和主線收費(fèi)站進(jìn)行改造,同時(shí)對(duì)附近的村莊干擾較大,建筑物拆遷數(shù)量大。

        共線方案二:由于共線方案存在交織運(yùn)行,為確保行車安全,提出增長(zhǎng)交織段的方案。即佛開(kāi)與江羅銜接路段均采用高指標(biāo)的匝道形式相接,設(shè)計(jì)速度采用80km/h。本方案中江羅與佛開(kāi)銜接及江鶴與佛開(kāi)銜接的主匝道平曲線半徑分別為300m和400m,其佛開(kāi)高速共線段的交織段長(zhǎng)度約3.5km。同時(shí)將江鶴高速共和樞紐陽(yáng)江來(lái)往江門(mén)方向的匝道與擴(kuò)建后的佛開(kāi)高速進(jìn)行了順接。方案布設(shè)如下圖2所示。

        經(jīng)綜合比選,共線方案一指標(biāo)雖較高,但共線段交織段短,不利于行車全,且本方案需對(duì)共和主線收費(fèi)站需進(jìn)行改造,拆遷工作量大,對(duì)村莊干擾大。

        根據(jù)三條高速公路在路網(wǎng)中的地位、功能以及預(yù)測(cè)交通量分布特征,為確保佛開(kāi)高速、江羅高速及江鶴高速的通行順暢,同時(shí)從減小拆遷難度,降低佛開(kāi)高速共線段行車安全隱患盡量加長(zhǎng)共線段長(zhǎng)度的角度出發(fā),推薦采用共線交織路段較長(zhǎng)的方案二。

        3. 共線段通行能力分析

        根據(jù)交通量預(yù)測(cè)資料,江羅高速與佛開(kāi)高速共線段,遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年2035年預(yù)測(cè)交通量為125261pcu/日,根據(jù)通行能力分析,江羅與佛開(kāi)高速共線路段需采用雙線十車道方可滿足交通量需求。交通量分布圖如圖4所示。

        3.1 共線段交織段長(zhǎng)度

        江羅高速與佛開(kāi)高速共線采用雙向十車道,其江門(mén)來(lái)往陽(yáng)江方向的交通流與羅定來(lái)往廣州方向的交通流存在交織運(yùn)行現(xiàn)象。通過(guò)分析計(jì)算,①佛開(kāi)高速共線段設(shè)計(jì)速度采用120km/h,共線段交織段長(zhǎng)度需2.6km方可滿足二級(jí)服務(wù)水平通行能力的要求。②佛開(kāi)高速共線段設(shè)計(jì)速度采用100km/h,共線段交織段長(zhǎng)度需1.94km,方可滿足二級(jí)服務(wù)水平通行能力的要求。

        佛開(kāi)高速共線段設(shè)計(jì)采用100km/h,交織段長(zhǎng)度為3.5km,滿足交織段長(zhǎng)度及通行能力的需求。

        3.2 通行能力及服務(wù)水平分析

        江羅高速與佛開(kāi)高速公路共線段采用雙向十車道,共線路段采用限速100km/h,為確保行車安全,降低交織運(yùn)行現(xiàn)象,加強(qiáng)了交通標(biāo)志標(biāo)線設(shè)計(jì),規(guī)范了共線段車道行駛方向。即內(nèi)側(cè)三車道供來(lái)往廣州方向的交通流行駛,外側(cè)兩車道供來(lái)往江門(mén)方向的交通流行駛,兩者之間采用雙黃線或隔離柵分離?,F(xiàn)以共線段北行方向(往廣州、江門(mén)方向)內(nèi)側(cè)三車道和外側(cè)兩車道進(jìn)行通行能力分析。其交通流分布如下圖5所示。

        3.2.1 共線段內(nèi)側(cè)三車道與外側(cè)兩車道交通流分布

        根據(jù)交通量預(yù)測(cè)資料,計(jì)算共線段內(nèi)側(cè)三車道及外側(cè)兩車道兩方向的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量(其中陽(yáng)江來(lái)往江門(mén)方向雙向交通量約為21000pcu/d)。

        ①單向內(nèi)側(cè)三車道交通流(往廣州方向)

        陽(yáng)江至廣州方向:QNW1=(66860-21000)*0.115*0.5=2637pcu/h

        羅定至廣州方向:QW2=(58401-(73663-21000))*0.115*0.5=330pcu/h

        陽(yáng)江至江門(mén)方向:QW1=21000*0.115*0.5=1208 pcu/h(分流往江門(mén)前行走在內(nèi)側(cè)第三車道)

        內(nèi)側(cè)三車道交通流總和為2637+330+1208=4175pcu/h。

        ②單向外側(cè)兩車道交通流(往江門(mén)方向)

        羅定至江門(mén)方向:QNW2=(73821-21000)*0.115*0.5=3038pcu/h

        3.2.2共線段單向內(nèi)側(cè)三車道通行能力分析

        參照《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》及《交通工程手冊(cè)》提供的高速公路路段通行能力分析方法,本項(xiàng)目根據(jù)交通量預(yù)測(cè)成果,其實(shí)際通行能力為Cr=Cd×fN×fHV ×=6000×0.99×1/(1+0.372(1.7-1))×1=4715veh/h。

        式中:Cr—實(shí)際條件下的基本通行能力(veh/h);

        Cd—基本通行能力(pcu/h),設(shè)計(jì)速度V=100km/h,六車道高速公路單向的Cd=2000X3=6000;

        fN—六車道及其以上高速公路的車道數(shù)修正系數(shù),取0.99;

        fHV—交通組成對(duì)通行能力的修正系數(shù);

        fHV=

        本項(xiàng)目fHV中大型車比例為37.2%,根據(jù)交通工程手冊(cè)本路段處于平原微丘區(qū),大型車折算系數(shù)E取1.7。

        —駕駛員總體特征對(duì)通行能力的修正系數(shù),取值為1。

        通過(guò)計(jì)算本項(xiàng)目共線段單向內(nèi)側(cè)三車道的交通量為4175pcu/h,為標(biāo)準(zhǔn)小客車流量,根據(jù)大型車的比例及車輛折算系數(shù)得知混合交通為3313veh/h,小于實(shí)際基本通行能力,滿足基本通行能力要求。

        參照《公路通行能力研究》,高速公路的速度-流量關(guān)系見(jiàn)圖及《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01—2014)高速公路的服務(wù)水平規(guī)定見(jiàn)表,確定實(shí)際條件單向三車道設(shè)計(jì)年(2034年)的服務(wù)水平。

        計(jì)算單向高峰小時(shí)交通量為 3313 veh/h。

        計(jì)算設(shè)計(jì)流量:4175/3=1392pcu/h/ln。

        計(jì)算實(shí)際條件單向三車道遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年(2034年)的服務(wù)水平,即V/C比值:

        V/C= DDHV/ Cr=3313/4715=0.70

        經(jīng)計(jì)算,可得知采用100km/h設(shè)計(jì)速度,采用單向三車道斷面,其服務(wù)水平處于二級(jí)服務(wù)水平。

        3.2.3共線段單向外側(cè)兩車道通行能力分析

        根據(jù)上述計(jì)算方式共線段單向外側(cè)兩車道的交通量為3038pcu/h,為標(biāo)準(zhǔn)小客車流量,根據(jù)大型車的比例及車輛折算系數(shù)得知混合交通量為2412veh/h,小于實(shí)際基本通行能力,滿足基本通行能力要求。

        本路段單向高峰小時(shí)交通量為2412veh/h,設(shè)計(jì)流量:3038/2=1519pcu/h/ln。

        計(jì)算實(shí)際條件單向三車道遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年(2034年)的服務(wù)水平,即V/C比值:

        V/C= DDHV/ Cr=2412/3038=0.79

        經(jīng)計(jì)算可得知采用100km/h設(shè)計(jì)速度,采用單向兩車道斷面,其服務(wù)水平處于二級(jí)服務(wù)水平與三級(jí)服務(wù)水平之間。

        3.1.3 共線段通行能力分析結(jié)論

        通過(guò)上述通行能力的分析計(jì)算,可得知:共線段單向五車道進(jìn)行車道劃分后,均可滿足基本通行能力的需求,其單向內(nèi)側(cè)三車道處于二級(jí)服務(wù)水平,單向外側(cè)兩車道處于二及服務(wù)水平與三級(jí)服務(wù)水平之間。

        4 .共線段安全措施

        江羅高速與佛開(kāi)高速共線段,交通流較大,且存在交織運(yùn)行的現(xiàn)象,為提高共線段的交通運(yùn)營(yíng)安全,需加強(qiáng)了交通安全措施管理,主要安全措施主要為以下幾點(diǎn):

        ①規(guī)范共線段車道行駛方向,加強(qiáng)標(biāo)志標(biāo)線的引導(dǎo)措施。

        對(duì)往江門(mén)、廣州方向的江羅高速進(jìn)行車道劃分,其中羅定往廣州方向走在內(nèi)側(cè)第一車道,羅定往江門(mén)方向走在第二、三車道;在各車道上標(biāo)注行駛方向,如第一車道為“廣州”、第二、三車道為“江門(mén)”,加強(qiáng)預(yù)告提醒司機(jī)提前變換車道。佛開(kāi)共線段內(nèi)側(cè)三車道供來(lái)往廣州方向的交通流行駛,外側(cè)兩車道供來(lái)往江門(mén)方向的交通流行駛,兩者之間采用雙黃線或隔離柵分離。

        ②加強(qiáng)共線段的標(biāo)志、視線誘導(dǎo)等措施。加強(qiáng)佛開(kāi)共線段分流處的出口預(yù)告和誘導(dǎo),設(shè)置門(mén)架式預(yù)告標(biāo)志,并增加出口預(yù)告標(biāo)志提前量。

        ③加強(qiáng)對(duì)共線段限速措施。佛開(kāi)共線段K63+600~K64+300彎道區(qū)域內(nèi)設(shè)置薄層鋪裝等減速措施,加強(qiáng)出入口視線誘導(dǎo)。

        ④加強(qiáng)監(jiān)控及其照明措施。設(shè)置完善的監(jiān)控設(shè)施,全區(qū)域監(jiān)控,減少超速、違章掉頭、出口處隨意變道等危險(xiǎn)行為;設(shè)置合適的照明,增強(qiáng)夜間的出口識(shí)別性,以此有效提高共線區(qū)域通行的安全性和順暢性。

        ⑤加強(qiáng)宣傳工作。在項(xiàng)目建設(shè)前及運(yùn)營(yíng)中,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、廣播、電視、報(bào)紙等媒體進(jìn)行新聞宣傳,為駕駛員提供道路信息,以此確保道路通行的順暢。

        5.結(jié)束語(yǔ)

        本文以江羅高速公路為例,提出了江羅高速與佛開(kāi)、江鶴高速路網(wǎng)銜接的不同方案,并進(jìn)行了對(duì)比分析。同時(shí)對(duì)高速共線方案進(jìn)行了通行能力分析,提出了相應(yīng)的安全措施,供相似工程參考。在高速公路前期規(guī)劃或設(shè)計(jì)過(guò)程中,如遇到與其他公路共線的情形時(shí),應(yīng)統(tǒng)籌考慮各方面因素,全面分析,認(rèn)真研究,通過(guò)多方面比較確定安全、順暢、經(jīng)濟(jì)的方案。若高速路交通流量均較大,宜盡量采用新建分離方案,在特殊條件下(如地形、地方規(guī)劃受控)不得已情況下采用共線方案,需進(jìn)行交通安全分析評(píng)價(jià),采取合理安全措施,確保共線路段交通運(yùn)營(yíng)安全。

        參考文獻(xiàn):

        [1]JTG B01-2014 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).

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

        [3]交通工程手冊(cè), 中國(guó)公路學(xué)會(huì)《交通工程手冊(cè)》編委會(huì),1998.05.

        作者簡(jiǎn)介:

        王兵(1983—),男,河北滄州人,大學(xué)本科,2005年7月參加工程,2012年至今為道路工程師,主要從事公路路線總體、路線交叉、路基路面設(shè)計(jì)及研究工作。

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