季廣鵬

（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710075）

一、項(xiàng)目背景

互通式立交的選形，應(yīng)綜合考慮相交道路的等級(jí)、在路網(wǎng)中的功能定位和與之相應(yīng)的匝道設(shè)計(jì)速度、立交場(chǎng)址的地形地物、征地拆遷、交通流量分布及工程規(guī)模和造價(jià)等因素合理確定。

肇慶至高明高速公路工程是《廣東省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2017-2030）》中的第九縱清遠(yuǎn)連州（粵湘界）至江門臺(tái)山的一段。項(xiàng)目連接了肇慶廣寧、高要，是二廣、廣佛肇、廣昆、廣明高速公路之間的縱向聯(lián)絡(luò)線，與高恩高速公路共同構(gòu)筑了肇慶通往珠三角南部地區(qū)的便捷通道。工程的建設(shè)有利于加強(qiáng)肇慶與珠三角南部地區(qū)的聯(lián)系，對(duì)肇慶及以西地區(qū)快速融入粵港澳大灣區(qū)，將肇慶打造成為珠三角連接大西南樞紐門戶城市，擴(kuò)大珠江西岸經(jīng)濟(jì)輻射能力具有重要意義。

肇慶至高明高速公路（一期）工程包括肇慶市廣寧縣賓亨鎮(zhèn)至高要區(qū)蓮塘鎮(zhèn)段主線和機(jī)場(chǎng)支線，路線總長(zhǎng)約98.5km，其中主線起于廣寧縣賓亨鎮(zhèn)（接二廣高速公路），往南經(jīng)高要區(qū)水南鎮(zhèn)、小湘鎮(zhèn)、大灣鎮(zhèn)、新橋鎮(zhèn)，終于蓮塘鎮(zhèn)，長(zhǎng)約70.9km；機(jī)場(chǎng)支線起于高要區(qū)蓮塘鎮(zhèn)（接主線），往東止于高要區(qū)回龍鎮(zhèn)（接江肇高速公路），長(zhǎng)約27.6km。

肇明高速三堂車樞紐互通式立交位于肇慶市高要區(qū)水南鎮(zhèn)，與汕湛高速交叉，是高速公路間的樞紐互通式立交。

二、主要控制因素

三堂車樞紐互通式立交主要控制因素如下。

（一）被交路

汕湛高速線路大致呈東西走向，東起汕頭市，途經(jīng)梅州市、揭陽(yáng)市、河源市、惠州市、廣州市、清遠(yuǎn)市、肇慶市、云浮市、陽(yáng)江市和茂名市，西至湛江市，依次串聯(lián)粵東、粵北和粵西地區(qū)。2020年1月1日汕湛高速公路清遠(yuǎn)至云浮段正式通車，設(shè)計(jì)時(shí)速100km，為雙向四車道，路基寬度26m。

（二）汕湛高速羅文隧道

肇明高速與汕湛高速交叉位置距離東側(cè)汕湛高速羅文隧道洞口2189m，匝道布設(shè)需保證變速車道漸變段起終點(diǎn)與隧道洞口凈距大小符合要求。汕湛高速為雙向四車道高速公路，其中加速車道漸變段終點(diǎn)與前方隧道洞口距離不宜小于100m，隧道洞口與前方減速車道漸變段起點(diǎn)距離不宜小于400m。

（三）水南服務(wù)區(qū)

肇明高速與汕湛高速交叉位置，與水南服務(wù)區(qū)進(jìn)出匝道變速車道在豎向空間上重合，三堂車樞紐互通式立交銜接汕湛高速側(cè)匝道，需保證與水南服務(wù)區(qū)匝道的凈距大小符合要求[1]。汕湛高速為雙向四車道高速公路，變速車道漸變段起終點(diǎn)與前方水南服務(wù)區(qū)的出入口匝道變速車道漸變段起終點(diǎn)距離不宜小于650m。

（四）水南互通式立交

水南服務(wù)區(qū)西側(cè)0.74km，汕湛高速設(shè)置水南立交銜接水南鎮(zhèn)中心區(qū)。三堂車樞紐互通式立交匝道接入接出汕湛高速時(shí)，需保證與水南互通式立交的凈距大小符合要求。若凈距大小小于700m，需采用輔助車道貫通，并保證輔助車道的最小長(zhǎng)度不小于900m。

（五）民房及基本農(nóng)田分布

匝道布設(shè)時(shí)，盡量利用山坡布設(shè)，減少房屋拆遷和占用基本農(nóng)田[2]。

（六）交通量分布

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，該互通式立交的主要交通流向?yàn)楦呙魍祻V寧方向，其2003年轉(zhuǎn)換交通量為6138pcu/d；高明往返清遠(yuǎn)方向?yàn)?209pcu/d，云浮往返廣寧方向?yàn)?480pcu/d；清遠(yuǎn)往返廣寧方向?yàn)?85pcu/d。該互通式立交整體交通量較小，具備采用非常規(guī)樞紐立交的前提條件。

三、方案比選

在三堂車樞紐互通式立交場(chǎng)址的四個(gè)象限中，西北象限分布有連片農(nóng)田、村莊，水南服務(wù)區(qū)北側(cè)部分，若將互通式立交放在該象限，一是征地拆遷成本高，二是匝道需大量敷設(shè)為橋梁，工程規(guī)模偏大，三是需與水南互通式立交采用輔助車道復(fù)合建設(shè)；西南象限分布有水南服務(wù)區(qū)南側(cè)部分和陡坡，若將互通式立交放在該象限，一是土石方和支護(hù)工程規(guī)模大，二是需與水南互通式立交采用輔助車道復(fù)合建設(shè)；東南象限全為陡坡，若將互通式立交重心放在此象限，邊坡高度大范圍內(nèi)為7級(jí)以上，土石方和支護(hù)工程規(guī)模急劇增加；東北象限小范圍分布有村莊及農(nóng)田，山體高程較低。考慮汕湛高速上分布的羅文隧道、水南服務(wù)區(qū)及水南互通式立交等控制因素，該立交重心適合布設(shè)于東北象限。

根據(jù)對(duì)控制因素的分析，該互通式立交方案布設(shè)場(chǎng)地十分受限，結(jié)合功能定位、交通量預(yù)測(cè)分析及周邊控制因素分布，共布設(shè)4個(gè)方案?jìng)溥x。

（一）方案一：雙T 形

方案一采用雙T形方案，汕湛高速側(cè)為迂回T形，肇明高速側(cè)為外交叉T形。匝道平曲線最小半徑100m，設(shè)計(jì)時(shí)速50km～60km。

圖1 方案一平面圖

優(yōu)點(diǎn)：在多方面控制因素限制下解決了各方向轉(zhuǎn)向需求，工程規(guī)模適中；交織區(qū)長(zhǎng)度820m，可滿足交通轉(zhuǎn)換需要；主要利用未開發(fā)山嶺區(qū)布設(shè)互通式立交方案，對(duì)水南鎮(zhèn)水南村環(huán)境影響小，征地拆遷面積小。

缺點(diǎn)：作為樞紐互通式立交，存在交織且主流向繞行嚴(yán)重。

（二）方案二：雙喇叭形

方案二在東北象限采用雙喇叭方案，受地形影響，兩側(cè)喇叭均為B形。高明轉(zhuǎn)云浮的F匝道鼻端與服務(wù)區(qū)北側(cè)入口匝道鼻端距離，即使采用輔助車道貫通也不符合細(xì)則要求，需調(diào)整清遠(yuǎn)方向進(jìn)入服務(wù)區(qū)入口，改為增設(shè)從D匝道分流的H匝道進(jìn)入服務(wù)區(qū)。匝道平曲線最小半徑60m，設(shè)計(jì)時(shí)速40km～60km。

圖2 方案二平面圖

優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)一步加大與水南村的距離，對(duì)村莊環(huán)境影響進(jìn)一步減小。

缺點(diǎn)：匝道里程相比方案一小幅度增大，橋梁工程增大；交織區(qū)長(zhǎng)度減小為530m，環(huán)圈平曲線半徑為60m，設(shè)計(jì)時(shí)速40km，服務(wù)水平較差；主流向繞行嚴(yán)重。

（三）方案三：交織分離雙T 形

方案一、二均存在交織，方案三在方案一的基礎(chǔ)上，將雙T方案調(diào)整為匝道相連立體交叉的交織分離雙T方案。匝道平曲線最小半徑100m，設(shè)計(jì)時(shí)速50km～60km。

圖3 方案三平面圖

優(yōu)點(diǎn)：取消了交織，服務(wù)水平較高。

缺點(diǎn)：工程規(guī)模較大幅度增加，相比方案一，匝道里程長(zhǎng)度增加4.8km，橋梁增加1.2km；交織段位于路基大開大挖段，土石方規(guī)模急劇增加，占地面積增大，對(duì)自然環(huán)境影響大；主流向繞行問(wèn)題仍未解決。

（四）方案四：?jiǎn)巫儺悳u輪形

圖4 方案四平面圖

針對(duì)方案一、二存在的交織、繞行問(wèn)題，方案三存在的繞行問(wèn)題，提出方案四單變異渦輪形方案。匝道平曲線最小半徑120m，設(shè)計(jì)時(shí)速60km。

優(yōu)點(diǎn)：交通轉(zhuǎn)換直接，服務(wù)水平高。

缺點(diǎn)：受制于地形、水南服務(wù)區(qū)、水南互通式立交等控制因素，匝道需繞避水南服務(wù)區(qū)，并與水南互通式立交輔助車道貫通復(fù)合建設(shè)，工程規(guī)模顯著增大，相比方案一，匝道里程長(zhǎng)度增加6.5km，橋梁增加2.7km；整個(gè)方案新增占用基本農(nóng)田約3.67萬(wàn)m2，新增拆遷2554m2。

綜合比選后，方案二工程規(guī)模無(wú)優(yōu)勢(shì)，且服務(wù)水平相對(duì)較差；方案三雖取消了交織，但工程規(guī)模較大且繞行問(wèn)題沒有解決；方案四為常規(guī)采用的樞紐互通式立交形式，該互通式立交交通量較小，過(guò)分追求高指標(biāo)立交形式，投資效益低；方案一工程規(guī)模適中，交織段長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，基本接近于雙向四車道高速公路基本路段常見的超車車道變換。結(jié)合該互通式立交交通量分布、征地拆遷、工程規(guī)模和造價(jià)及其他控制因素分布，推薦方案一。

四、結(jié)語(yǔ)

處在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的粵港澳大灣區(qū)，高速公路互通式立交形式選擇容易形成路徑依賴和思維僵化，一味關(guān)注互通式立交的交通功能、通行能力和服務(wù)水平，而忽視工程造價(jià)和與周邊控制因素的協(xié)調(diào)?；ネㄊ搅⒔恍问降倪x擇，應(yīng)綜合考慮通行能力、運(yùn)行安全、用地、自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境等因素，在經(jīng)多方案比選、論證后，靈活合理地選擇互通式立交形式，提出與現(xiàn)場(chǎng)地形地物相適應(yīng)、工程規(guī)模適中且能滿足交通需求的推薦方案，不應(yīng)過(guò)分追求高標(biāo)準(zhǔn)互通式立交形式。