林頻頻，劉奕龍

（中交第一公路勘察設計研究院有限公司，廣東 深圳 518094）

1 工程概況

機荷高速公路（深圳機場至荷坳段），全長44.31 km，雙向六車道，設計時速100 km/h，全線分布14座互通立交，平均間距3 km[1]。其作為深圳市二圈層東西向唯一貫通的干線道路，承擔了深圳市內(nèi)組團間的交通聯(lián)系功能和周邊路網(wǎng)交通的集散功能，同時機荷高速作為國家高速公路網(wǎng)中沈海高速（G15）的重要組成部分，承擔了深圳市東西向出入境、過境交通需求?？上攵瑱C荷高速公路在深圳經(jīng)濟飛速增長的帶動下，擁堵時段也在不斷增加，高峰時段高速車速不足50 km/h，全天常發(fā)性擁堵時長4～6 h，節(jié)假日擁堵10 h。對其改擴建工程刻不待時，它的改造勢必加速深圳的發(fā)展。

機荷高速改擴建工程將對通道進行擴容，新增及改造部分節(jié)點。即在既有高速的基礎上對現(xiàn)狀地面層路基進行兩側(cè)拓寬改建，單側(cè)道路斷面采用：1 m（中央分隔帶）+0.75 m（路緣帶）+3.75 m×4（行車道）+3 m（硬路肩）+0.75 m（土路肩）的斷面形式，標準路基寬度41 m。立體層緊貼機荷高速既有地面層兩側(cè)布設，采取橋梁或隧道形式新建雙向八車道。地面層、立體層共同構(gòu)成機荷高速雙層復合高速通道，設計時速均為100 km/h。

改擴建工程的實施將對沿線節(jié)點周邊路網(wǎng)造成沖擊，故需結(jié)合具體節(jié)點的周邊條件、交通量預測、建設可實施性的等限制因素，逐步對機荷高速沿線14座互通立交進行改擴建設計。

如圖1所示，機荷高速在深圳市龍崗區(qū)平湖街道上木古社區(qū)南側(cè)設置平湖互通式立交與平吉大道交叉，互通形式為雙喇叭，主要服務于上木古、新木社區(qū)范圍內(nèi)的工業(yè)區(qū)及周邊居民。機荷主線上跨平吉大道，匝道設計車速30～40 km/h，各轉(zhuǎn)向匝道均采用單向單車道。

圖1 平湖互通式立交位置路網(wǎng)圖

平湖互通是立交周邊城鎮(zhèn)化程度較高，路網(wǎng)較為成熟。東西向道路主要有坂李大道、機荷高速、水官高速等，南北向道路主要有清平高速、平吉大道、平安大道，平湖大街及丹平快速路等。

2 現(xiàn)狀分析及交通量預測

如圖2所示，平湖互通式立交現(xiàn)狀房屋建筑密集，周圍限制因素眾多，主要控制因素有地鐵10號線（運營）、110 kV李旭高壓線及變電站、有利康寶工業(yè)園、新木社區(qū)新園工業(yè)區(qū)、上木古社區(qū)工業(yè)園、黃牛湖水庫、平南鐵路、規(guī)劃寶富路以及既有機荷高速、平吉大道等現(xiàn)狀道路。

圖2 平湖互通式立交主要控制因素分布示意圖

被交路平吉大道采用城市主干道設計標準，雙向六車道，設計速度60 km/h，兩側(cè)為非機動車道與人行道，通行情況良好。

結(jié)合調(diào)查資料可知，平湖互通擁堵的主要時間段為11:00～12:00、15:00～17:00，擁堵點為機荷高速公路平湖互通區(qū)雙向交通及收費站進口方向的轉(zhuǎn)向交通；平湖互通收費站擁堵的主要原因是收費廣場交織段較短，車流不能及時通過收費廣場，造成擁堵。

隨著機荷高速地面層的6改8擴建，未來機荷高速的交通量必將有一個新的提升，這將給本就擁堵的平湖互通帶來更多的交通問題，故對平湖互通的改擴建迫在眉睫。圖3所示為平湖互通2044年轉(zhuǎn)向交通量預測，圖中括號外數(shù)字為年平均日交通量，單位：pcu/d；括號內(nèi)數(shù)字為設計小時交通量，單位：pcu/h。

圖3 平湖互通2044年交通量預測圖

據(jù)交通量預測，平湖互通2044年主交通量流方向為布吉往返機場，最大交通量為機場往布吉方向：6 215 pcu/d（497 pcu/h）。

3 方案設計

由圖3可知，最大交通量為機場往布吉方向，而現(xiàn)狀機荷高速平湖互通主交通流方向采用環(huán)圈匝道（見圖4），次交通流方向采用外轉(zhuǎn)彎環(huán)形匝道，轉(zhuǎn)向交通量適應性差，并且兩個左轉(zhuǎn)彎出口匝道均采用環(huán)形匝道，行車安全性差，故在互通改造中需要整體升級改造。

圖4 既有平湖互通位置示意圖

同時主線側(cè)平湖互通立交主匝道縱坡超過4.5%，且進出收費廣場的交織距離太短，不利于行車安全。該互通匝道均為7.5 m單車道斷面，硬路肩的寬度為1.5 m（條件受限時采用值）[2]，不利于緊急救援通行和日常養(yǎng)護作業(yè)，故在機荷高速改擴建工程中進行擴容改造。

在平湖互通的設計研究中，提出解決遠期采用“自由流收費”模式下收費廣場段交織問題，實現(xiàn)機荷高速與平吉大道之間的交通轉(zhuǎn)換，又考慮立體層主線荷坳段采用隧道，結(jié)合機荷高速全線及“一接二”大型樞紐互通式立交布設位置，在平湖互通內(nèi)增設一對上下匝道（同時在機荷高速機場方向秀峰互通處設置一對上下匝道，與平湖互通構(gòu)成一組上下匝道）滿足該片區(qū)域地面層與立體層之間的交通轉(zhuǎn)換需求。

本項目在不考慮增設上下匝道時，最初提出4個改造方案分別為：①雙喇叭方案；②T形+喇叭形方案；③變異T+T方案；④對角環(huán)圈苜蓿葉形方案（見圖5）。經(jīng)過分析論證及專家業(yè)主意見，認為③變異T+T方案與④對角環(huán)圈苜蓿葉形方案占地及拆遷較大，實施難度大；①B形雙喇叭方案交通適應性較差，不利于遠期發(fā)展，故將不采用①③④方案。同時鑒于被交路側(cè)轉(zhuǎn)向交通量不大，且改造拆遷規(guī)模大，施工保通困難，故本項目近期維持現(xiàn)狀。則本項目將研究②T形+喇叭形方案與上下匝道相結(jié)合，提出兩個方案進行比選。

圖5 平湖互通最初方案比選圖

3.1 方案一（T形+B形喇叭形方案）

該方案對主線側(cè)的匝道部分采用B形喇叭改為T形互通形式進行改造，被交路側(cè)維持現(xiàn)狀。立體層和地面層新建2條上下連接匝道，實現(xiàn)東往西方向車流下機荷立體層以及西往東方向車流上立體層的交通轉(zhuǎn)換和立交自身的交通轉(zhuǎn)換需求（見圖6）。

圖6 平湖互通方案一

3.2 方案二（T形+B形喇叭形調(diào)整方案）

在方案一的基礎上，將西→北、北→東匝道下穿主線地面層調(diào)整為上跨主線地面層；西→南、北方向匝道線位往北側(cè)偏移約10 m；鑒于西→南方向轉(zhuǎn)向交通量不大，西→南匝道由初步設計階段的新建改為遠期預留，采用遠期自由流收費模式（見圖7）。

圖7 平湖互通方案二

4 方案比選

平湖互通從開始的僅考慮改造既有喇叭互通的4個方案，再到逐步根據(jù)機荷高速上下層需求在此增設兩條上下匝道，層層遞進，深入研究，綜合比選。

前期雙喇叭方案、T+喇叭方案、雙T方案、對角環(huán)圈苜蓿葉方案，受占地拆遷、項目規(guī)模、遠期規(guī)劃及“自由流收費”模式等因素影響，最終確定選用T+喇叭方案繼續(xù)研究，舍棄其他3種類型。后期根據(jù)總體方案需要，增設上下匝道，經(jīng)過方案研究、數(shù)次專業(yè)評審及相關會議研究，結(jié)合地方意見，最終確定對上述兩個方案進行比選（見表1）。

表1 方案比選表

經(jīng)仿真評估，平湖互通方案二整體服務水平良好，交通運行順暢，能有效緩解交通擁堵情況，通過對被交路的通行能力分析，平吉大道的通行能力也滿足遠期預測。

本項目綜合比選后，推薦T形+B形喇叭形（調(diào)整）方案二。既解決了目前收費站車輛交織段過短的問題，考慮遠期“自由流收費”模式，改主匝道下穿為上跨主線減小項目土方數(shù)量，又結(jié)合機荷高速地面層、立體層總體方案增設上下匝道，完善路網(wǎng)整體布局，更好的服務該片區(qū)。但是后期該方案對標志標線交通設施的要求較高，需要加強標志指路、標線引導，降低和避免車輛誤行以及誤行后駕駛員因心理猶豫而實施減速、急停等行為造成事故的發(fā)生[3]。

5 結(jié)語

隨著城鎮(zhèn)化的步伐愈來愈快，城鎮(zhèn)周邊的高速公路的改擴建或市政化必將成為未來一段時間的發(fā)展方向，其中互通立交的改造將是其重要一環(huán)。互通式立交改擴建設計時，應全面分析，綜合考量。不可只追求部分指標而忽視方案整體協(xié)調(diào)性，需結(jié)合路網(wǎng)功能、交通量預測、保通可行性、征遷利舊、規(guī)模造價等方面綜合考慮，以確保項目建成后的平穩(wěn)運營。

本文為機荷高速平湖互通式立交方案研究過程的系統(tǒng)性總結(jié)，可為城市喇叭形、T形互通立交的擴容改造方案的研究提供參考和啟發(fā)。