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        太平樞紐互通改擴建方案研究

        2023-06-11 11:50:44高夕力姜繼軍
        交通科技與管理 2023年10期
        關鍵詞:改擴建方案設計高速公路

        高夕力 姜繼軍

        摘要 梁長高速公路由國家高速公路G42(滬蓉高速公路梁平至墊江段)和G50(滬渝高速墊江至長壽段)組成,是重慶主城與渝東北地區(qū)的第一條直連高速公路,通道功能顯著,也是重慶市公路網(wǎng)主骨架的重要組成部分。太平樞紐互通立交是連接國家高速公路G42和G50的樞紐互通。文章以太平樞紐互通式立交的方案設計為背景,通過對該立交方案的分析研究,探討大型樞紐復雜立交改擴建的設計思路和方法。

        關鍵詞 高速公路;方案設計;改擴建

        中圖分類號 U418.8文獻標識碼 A文章編號 2096-8949(2023)10-0031-03

        0 引言

        近年來,社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,重慶主城與渝東北地區(qū)的人流和物流交通需求不斷提升,梁長高速公路通行能力已無法適應現(xiàn)有的交通需求,擁堵的常態(tài)化已使射線通道功能大打折扣。在此背景下,出臺國家高速公路(G42、G50)梁平至長壽段改擴建工程項目方案并加以落地實施,成為完善和提升重慶渝東北地區(qū)射線高速公路網(wǎng),緩解交通壓力的客觀需求。該項目屬于《重慶市高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2019—2035)》布局規(guī)劃中射線加寬項目,對于提高渝東北地區(qū)與主城間交通聯(lián)絡,加強渝東北區(qū)域融合,促進長壽、墊江、梁平城市板塊互聯(lián)互通,帶動項目沿線經(jīng)濟發(fā)展,為建設成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈,加速國家區(qū)域戰(zhàn)略發(fā)展具有積極的促進作用。

        1 項目概況

        梁長高速既有老路為雙向四車道高速公路,設計速度80 km/h,路基寬度24.5 m。

        該項目全線采用雙向八車道高速公路標準改擴建,設計速度100 km/h,路基寬度41 m??傮w采用兩側(cè)拼寬,局部受限路段采用單側(cè)拼寬或分離增建。該項目互通改擴建方案加寬形式主要有兩側(cè)拼寬、單側(cè)整體式拼寬和單側(cè)分離拼寬(老路同向分隔)。

        太平樞紐互通是路網(wǎng)中重要通道的轉(zhuǎn)換節(jié)點,交通量較大。太平樞紐互通改擴建施工保通是樞紐方案可行的重要前提,在結(jié)合路網(wǎng)分流的情況下,施工單位要積極通過分階段施工、設置臨時保通道路等措施,保障交通正常通行。

        1.1 太平樞紐互通現(xiàn)狀

        太平樞紐互通為該項目與忠墊高速公路交叉設置?;ネㄎ挥趬|江縣太平鎮(zhèn)東側(cè),現(xiàn)狀為單環(huán)苜蓿葉形樞紐互通。

        忠墊高速公路起于重慶忠縣,止于川渝交界的明月山。該條高速路于2007年12月建成通車。采用雙向四車道標準,路基寬度24.5 m,設計速度80 km/h。

        互通區(qū)忠墊高速主線平面為直線與半徑1 100 m的圓曲線,縱面位于前坡為1.7%、后坡?0.34%豎曲線半徑17 500 m的凸形豎曲線上。該項目主線平面為半徑2 600 m的圓曲線,縱面位于前坡為?1.388%、后坡0.68%豎曲線半徑26 000 m的凹型豎曲線上。

        1.2 太平樞紐交通量預測

        太平樞紐互通2047年日平均交通量預測情況見圖1。

        鄰水至梁平交通量為主交通流向,鄰水至長壽交通量為次交通流向。

        1.3 太平樞紐互通改擴建存在問題

        現(xiàn)狀互通采用單環(huán)變異苜蓿葉型樞紐互通,該項目下穿忠墊高速,交叉樁號為該項目主線K62+145=忠墊高速DZKK147+183?,F(xiàn)狀忠墊高速跨該項目主線橋為(5×25+25+3×27+28+6×25)m預應力箱梁?;ネ▎卫葍?nèi)環(huán)半徑為80 m。除梁平至鄰水方向F匝道采用8.5 m單向單車道匝道(左側(cè)土路肩0.75 m +左側(cè)硬路肩1 m +行車道3.5 m +右側(cè)硬路肩2.5 m +右側(cè)土路肩0.75 m),其余匝道為10 m單向雙車道匝道(左側(cè)土路肩0.5 m +左側(cè)硬路肩1 m +行車道7 m +右側(cè)硬路肩1 m +右側(cè)土路肩0.5 m),見圖2。

        根據(jù)現(xiàn)狀分析目前該方案存在以下問題:

        (1)忠墊高速跨該項目主線橋及A、B、C、D匝道跨該項目主線橋跨徑有限,且受交叉角度控制,雙側(cè)拼寬路基將侵占既有橋梁橋墩。

        (2)根據(jù)交通量預測結(jié)果,現(xiàn)狀環(huán)形匝道交通為該樞紐次交通流向,遠景年交通量已超出環(huán)形匝道通行能力上限,影響樞紐服務水平及營運安全[4]。

        (3)現(xiàn)狀匝道單出入口不能滿足交通量需求,需要調(diào)整為雙出入口[5]。

        (4)現(xiàn)狀墊江服務區(qū)與該項目凈距為1 070 m。根據(jù)交通量預測,鄰水至長壽方向匝道與長壽至鄰水方向匝道需要將出入口調(diào)整為雙車道出入口,導致該互通需要采用輔助車道與墊江服務區(qū)貫通[4]。

        (5)現(xiàn)狀互通匝道存在縱坡較大問題,具體表現(xiàn)在兩方面:一是長壽→鄰水方向C匝道縱坡為5.394%,縱坡偏大;二是梁平→忠縣方向B匝道縱坡為5.375%,縱坡偏大。

        2 方案介紹

        初步設計階段在工可方案的基礎上,結(jié)合交通量與現(xiàn)場實際情況,現(xiàn)階段擬定2個方案進行比選。

        2.1 主線原位雙側(cè)拼寬方案

        工可方案考慮基于原有互通形式,主線原位雙側(cè)拼寬,對出入口進行調(diào)整[1]。拆除原有上跨該項目主線的4座匝道橋與1座忠墊高速主線橋(中期D匝道橋僅拆跨該項目主線一聯(lián))。該方案為工可優(yōu)化方案,考慮到工可方案利用的現(xiàn)狀內(nèi)環(huán)匝道不能滿足交通量要求,將內(nèi)環(huán)匝道改為半定向匝道,并將鄰水至長壽方向匝道與長壽至鄰水方向匝道出入口調(diào)整為雙車道出入口,梁平至鄰水方向匝道由原8.5 m單向單車道匝道拼寬為9 m,其余匝道由10 m單向雙車道匝道拼寬為10.5 m,設計速度為60 km/h,匝道平曲線最小半徑為120 m。單車道入口加速車道采用平行式,雙車道入口加速車道采用直接式,減速車道采用直接式,見圖3~4。

        由于鄰水至長壽方向匝道與長壽至鄰水方向匝道出入口調(diào)整為雙車道出入口與墊江服務區(qū)凈距不滿足1 km,因此該方案采用輔助車道與墊江服務區(qū)貫通。

        2.2 主線分離增建左幅

        考慮到方案一原位雙側(cè)拼寬需要拆除原有上跨該項目主線的4座匝道橋與1座忠墊高速主線橋,報廢工程量大,且保暢困難,因此方案二將現(xiàn)狀梁長高速主線改造為半幅(同向分隔,既有主線及匝道橋在中央分隔帶立墩[3]),主線左側(cè)新建半幅上跨忠墊高速。因匝道出入口調(diào)整為雙車道出入口與墊江服務區(qū)凈距不滿足1 km,因此方案二同方案一均采用輔助車道與墊江服務區(qū)貫通。

        3 方案比較

        (1)匝道指標:方案一廢除既有縱坡較大的匝道橋,新建匝道縱坡均在5%以內(nèi);方案二考慮盡量利用原匝道橋。因此,通過對整體指標的評估,方案一較方案二好。

        (2)拆遷規(guī)模:方案一拆遷規(guī)模較方案二小。

        (3)施工保暢條件:方案一需廢除既有4座匝道橋與1座忠墊高速主線橋,施工期間需要采用臨時鋼便橋進行保暢。整體保暢難度較高。

        (4)工程規(guī)模:方案一相對方案二投資增加3 174萬元。

        綜上所述,方案二工程規(guī)模較小,保暢條件較好。結(jié)合忠墊公司回函意見推薦方案,針對匝道縱坡大的問題,設計中加強交安設施,進一步保證行車安全。因此,現(xiàn)階段推薦方案二。方案一作為同精度比較方案,見表1。

        4 結(jié)語

        該文闡述樞紐互通的現(xiàn)狀和改擴建的必要性,采用“四階段法”進行交通量預測,并對現(xiàn)狀樞紐的適應性進行了分析,并從工程實際出發(fā),制定改擴建設計原則,綜合考慮樞紐的功能定位、通行能力及服務水平、交通組織方案及運行安全分析、既有工程利用和銜接路網(wǎng)及鄰近設施的影響多個因素,布設了原位改建和移位新建方案,經(jīng)比選后推薦路網(wǎng)功能完善、設計指標和工程規(guī)模適中的原位改建方案。隨著社會的發(fā)展、路網(wǎng)規(guī)劃的調(diào)整和交通量的快速增長,早期建設的高速公路之間交通轉(zhuǎn)換的樞紐互通,往往會出現(xiàn)功能調(diào)整、交通量不適應等問題,需進行改擴建,太平樞紐改擴建方案研究作為典型案例,可為復雜樞紐互通的改擴建工程提供參考。

        參考文獻

        [1]華設設計集團股份有限公司. 京滬高速公路廣陵至靖江段擴建工程廣陵樞紐方案研究報告[R]. 2021.

        [2]江蘇交通控股股份有限公司. 江蘇交控系統(tǒng)高速公路改擴建時機研究報告[R]. 2020.

        [3]華設設計集團股份有限公司. 滬陜高速公路平潮至廣陵段擴建工程施工圖設計[Z]. 2020.

        [4]中交第一公路勘察設計研究院有限公司. 公路路線設計規(guī)范: JTGD20—2017[S]. 北京:人民交通出版社股份有限公司, 2017.

        [5]中國公路工程咨詢集團有限公司. 公路立體交叉設計細則: JTG/T D20—2014[S]. 北京:人民交通出版社股份有限公司, 2017.

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