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        山區(qū)高速公路互通立交設(shè)計(jì)

        2022-03-26 10:33:52王甲勇陳麗麗
        山東交通科技 2022年1期
        關(guān)鍵詞:展線交路挖方

        王甲勇,馬 霞,陳麗麗,胡 磊

        (1.山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 250031;2.山東高速交通建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,山東 濟(jì)南 250031)

        引言

        隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的提出,高速公路建設(shè)進(jìn)入了新階段。與以往不同的是,高速公路建設(shè)場(chǎng)地由較好的平原地區(qū)轉(zhuǎn)移到山區(qū),其建設(shè)環(huán)境與制約條件更加多樣、復(fù)雜,這些制約因素在互通立交設(shè)計(jì)中需著重考慮。

        1 工程概況

        擬建互通立交地處山區(qū),主線在M 村所處峽谷北側(cè)通過,互通所處區(qū)域地勢(shì)向東相對(duì)較平,分布有河流、被交路和部分村莊以及引水渡槽?;ネㄐ枰诒唤宦泛椭骶€之間布設(shè),主線與被交路相交位置高差約為41 m。

        主線在互通前后布設(shè)兩處隧道,兩隧道凈距3.05 km,根據(jù)《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D21—2014)立體交叉與隧道之間距離≮700 m[1],互通可選范圍沿主線長(zhǎng)度約為1.65 km,互通建設(shè)條件見圖1。

        圖1 互通建設(shè)條件

        2 交通量預(yù)測(cè)

        從互通立交遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)交通量分布圖來看,本項(xiàng)目主線與被交路北向的交通量相對(duì)較大,向南的交通量相對(duì)較?。蛔畲筠D(zhuǎn)向交通量為東北象限,為4 149 pcu/d,見圖2。

        圖2 遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)交通量分配/(pcu·d-1)

        3 方案擬定

        主線與被交路高差達(dá)41 m,如何利用區(qū)域地形進(jìn)行匝道展線爬坡是互通設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。根據(jù)互通所處區(qū)域,提出6 個(gè)方案進(jìn)行比選。

        方案一為三岔T 型外交叉方案,見圖3。主線南幅車輛由西向東駛出匝道與向東進(jìn)入主線南幅的匝道在主線南側(cè)呈三岔T 型外交叉形式,該方案匝道充分利用北側(cè)的山谷布線,所有匝道均下穿主線,匝道之間設(shè)置3 處交叉構(gòu)造物。

        圖3 互通方案一

        方案二為單喇叭方案,見圖4。主匝道下穿主線后向北側(cè)布線,繞行山谷設(shè)置回頭曲線繼續(xù)向南布設(shè)其余連接匝道,該方案立交轉(zhuǎn)向?yàn)槌R?guī)A 型喇叭形式,匝道布局較為緊湊,匝道之間設(shè)置1 處交叉構(gòu)造物。方案三為左轉(zhuǎn)彎匝道迂回T 型方案,見圖5。該方案主線南幅向東進(jìn)入主線的匝道設(shè)置為左轉(zhuǎn)彎迂回型型式,與方案一相比可減少匝道之間的一次交叉,但該方案匝道繞行相對(duì)較遠(yuǎn),且迂回部分對(duì)主線北側(cè)的山體開挖較大,局部挖方高度接近100 m,工程規(guī)模較大,后期運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)難度較大。方案四為匝道設(shè)置隧道方案,見圖6。主匝道部分利用山體布設(shè)隧道,之后在山谷附近駛出隧道,利于主匝道布線,與其他方案相比,匝道挖方數(shù)量和高度相對(duì)較小,但需要增加隧道,其工程規(guī)模較大,且實(shí)施難度和后期運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)難度相對(duì)較大。

        圖4 互通方案二

        圖5 互通方案三

        圖6 互通方案四

        方案五為交叉口上設(shè)置在南北向被交路上,見圖7。由于該區(qū)域主線與被交路高差較大,互通匝道需要展線克服高差大約50 m,匝道展線長(zhǎng)度長(zhǎng),北側(cè)匝道與收費(fèi)站處整體挖方工程規(guī)模大,拆遷量相對(duì)較小。方案六將交叉口設(shè)在M 村南側(cè)東西向被交路上,見圖8??捎行p少主線與被交路高差約12 m,部分匝道利用山谷展線,部分匝道緊鄰北側(cè)山體布設(shè)拆遷量相對(duì)較小。

        圖7 互通方案五

        圖8 互通方案六

        4 方案比選

        方案比選重點(diǎn)主要針對(duì)拆遷數(shù)量、填挖方數(shù)量、橋梁長(zhǎng)度等工程規(guī)模進(jìn)行[2]。方案六設(shè)置匝道與主線連接,需要的匝道長(zhǎng)度更長(zhǎng),雖拆遷相對(duì)較小,但由于匝道較長(zhǎng),與主線連接的部分匝道進(jìn)入M 村附近區(qū)域。從整體拆遷規(guī)模來看,方案五、六規(guī)模相對(duì)較大,且部分匝道緊鄰北側(cè)山體布設(shè),無法利用南北向山谷布線,所以不推薦采用。由于方案三、四、五邊坡挖方高度較大,且拆遷數(shù)量相對(duì)較大,結(jié)構(gòu)物或隧道工程規(guī)模較大,不具備明顯優(yōu)勢(shì),僅作定性比較。方案一、二做同深度定量比選見表1。

        表1 方案比較

        5 結(jié)語

        綜合考慮平縱設(shè)計(jì)指標(biāo)、與交通量匹配性、地物拆遷及工程規(guī)模和造價(jià)等因素,初步設(shè)計(jì)階段推薦采用方案一。

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