王 聰,羅 希
(中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司,湖北 武漢)
隨著城市化進程的加速,交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展與完善已成為各地發(fā)展的當務之急。作為連接城市間交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,高速公路互通立交在提升交通通行能力、改善交通流暢度方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1-2]。滬渝高速八嶺互通立交,作為連接上海與重慶的重要樞紐節(jié)點,其設(shè)計與規(guī)劃顯得尤為關(guān)鍵。本文以滬渝高速八嶺互通立交為研究對象,通過對互通立交設(shè)計方案、評價及設(shè)計要點等方面進行了論述,為滬渝高速八嶺互通立交設(shè)計方案的確定提供理論依據(jù),也為類似工程設(shè)計提供了借鑒與參考。
滬渝高速公路新建八嶺互通形式采用A 型單喇叭互通型式,主線擴建長度1 365 m,新建匝道長度2 543.167 m,設(shè)匝道橋251.16 m/2 座,被交路跨線橋126.08 m/1 座,新建匝道收費站1 處(3 進5 出)。主線設(shè)計速度120 km/h,采用雙向八車道的高速公路標準擴建,汽車荷載等級為公路-I 級,設(shè)計洪水頻率1/100,地震動峰值加速度0.065 g;匝道設(shè)計速度40 km/h,L匝道路基寬度16.5 m,A、B、C、D匝道路基寬度9.0 m。采用的技術(shù)標準詳見表1。
表1 主要技術(shù)標準
互通立交的建設(shè)宜采用合適的技術(shù)標準,尤其是與主線連接的匝道,其連接部需采用較高的設(shè)計標準[4]。
根據(jù)調(diào)查互通范圍內(nèi)滬渝高速未設(shè)置超高,互通建設(shè)盡可能的利用現(xiàn)有滬渝高速公路路基路面,互通范圍內(nèi)滬渝高速按2%橫坡拼寬,以節(jié)約工程投資,縮短工期。本互通運營期按設(shè)計速度100 km/h、路基寬度26.50 m標準執(zhí)行,起終點設(shè)置銜接漸變段。
互通的建設(shè)應根據(jù)遠期交通量特征年的預測值,結(jié)合路網(wǎng)分析,合理確定新建方式,包括互通匝道標準的采用、收費站、平交口的規(guī)模。
根據(jù)旅游區(qū)總體規(guī)劃,區(qū)域內(nèi)道路設(shè)置應與旅游區(qū)功能布局相結(jié)合,加強與外部交通銜接,兼顧地形條件和景觀要求,完善道路網(wǎng)絡(luò)。
互通建設(shè)方式的選擇宜考慮在建設(shè)時盡量的維持地方交通上下高速公路或盡量縮短中斷交通的時間,匝道建設(shè)必須中斷交通時應合理選擇中斷交通的時間段(比如選擇深夜地方出行交通較少時),把對地方交通、經(jīng)濟的影響減少到最輕程度[4]。
滬渝高速八嶺互通遠期年2038 年轉(zhuǎn)向交通量見表2。
信息化以計算機為主體,說明了信息化是建立在現(xiàn)代信息科技和網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上的。信息化表明了信息技術(shù)的廣泛運用。智能工具解放了人類的基本性工作甚至一些復雜性的工作。信息化讓人們獲得資源的渠道變得更多,獲得的資源也更多。這讓社會的基本提升了不止一個等級。在相應的信息化理論領(lǐng)域不斷研究,探索信息化時代的新道路、新模式。同時,獲取新的信息資源,為下一步商業(yè)計劃做好充足的信息準備。
表2 交通量分布情況
根據(jù)交通預測,2038 年本項目轉(zhuǎn)向交通量為18 364 pcu/d,其中往宜昌往返方向為7 713 pcu/d,占42%;往武漢往返方向為10 651 pcu/d,占58%,兩個方向基本相當。根據(jù)互通的功能和定位,八嶺互通是荊州旅游區(qū)上下滬渝高速公路的重要出入口,建成后能有效減輕荊州城區(qū)交通壓力。
滬渝高速八嶺互通設(shè)置在滬渝高速公路樁號K1112+538.045 處,為A 型單喇叭互通。設(shè)計范圍為K1111+905~K1113+270,全長1 365 m?;ネㄅc主線的交叉位置及型式在前期的工作中已得到論證和確定。本次初步設(shè)計主要就L匝道的方案進行比選。
方案一在滬渝高速K1112+538.045 處進行新建,互通采用上跨滬渝高速的型式。根據(jù)合理性布局,采用A型喇叭互通,設(shè)置匝道收費站一處,規(guī)模為3 進5 出。通過南北走向的L 匝道,北面連接地方規(guī)劃旅游公路的平交口可直接通往荊州文化旅游區(qū)。
方案一主線設(shè)計范圍為K1111+905~K1113+270,主線長1 365 m,A、B、C、D 匝道全長1 002.977 m,L 匝道全長1 543.172 m,計價土石方為368 464 m3(含管理中心土方),瀝青砼路面60 832.5 m2,新建大中橋3 座,新建涵洞7 道,涵洞接長3 道,新建通道3 道,通道接長3 道。新增用地230 畝,拆遷面積為925.37 m2。
L匝道對接荊當旅游公路,所有上下滬渝的旅游車輛直接在平交口處集中分流,交通流清晰;L匝道長,容納車輛能力強,后期改擴建條件優(yōu)。但L 匝道長了535.784 m,多1 座60 m橋,工程量增大??傮w見圖1。
圖1 八嶺互通方案一總體圖
方案二在方案一的基礎(chǔ)上互通形式不變,本著節(jié)約造價、減少占地的原則,不跨越村鎮(zhèn)主干路直接連接南北規(guī)劃旅游公路。
方案二主線長1 365 m,A、B、C、D 匝道全長1 017.952 m,L 匝道全長1 007.388 m,計價土石方為249 499 m3,瀝青砼路面55 533.8 m2,新建大中橋2 座,新建涵洞3 道,涵洞接長3 道,新建通道3 道,通道接長3 道。新增用地188.5 畝,拆遷面積為1 076.3 m2。
方案二工程量偏小,占地少,但收費廣場距離旅游公路平交口近,容納車輛能力差;后期收費站改擴建條件差;前往規(guī)劃旅游公路的車輛還需要往北繞行500 m??傮w見圖2。
圖2 八嶺互通方案二總體圖
結(jié)合互通功能,交通量及互通工點處的地物地貌,同時根據(jù)地方政府及業(yè)主的意見,初步設(shè)計推薦方案一,方案二做同等深度的比選。
綜合考慮線形、經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保等四個評價指標,構(gòu)建互通立交路線方案評價體系[5],見圖3。
圖3 高速公路互通立交方案評價體系
本文采用綜合評分法對滬渝高速八嶺互通立交方案進行評價。該方法能夠結(jié)合定性與定量評價,同時簡單易行,適用于互通立交方案選擇等情況。通過對方案一和方案二按照上述四項評價指標進行打分,通過對分數(shù)的加權(quán)匯總來確定最優(yōu)方案。綜合評分法的操作方法和流程如下。
首先,明確定義用于評價方案的各項指標,根據(jù)實際情況和項目的特點,對線形、經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保指標進行權(quán)重分配,權(quán)重分配結(jié)果見表3。
表3 評價指標權(quán)重分配結(jié)果
然后,對于每個評價指標,設(shè)定評分細則和分值范圍,評分范圍為1~10 分,分數(shù)越高代表方案在該指標下的表現(xiàn)越好。按照評價指標和權(quán)重進行詳細評分,對方案一和方案二各個評價指標的得分按照權(quán)重進行加權(quán)求和,得到該方案的綜合評分K。最后,根據(jù)總得分進行比較和討論,分析各個方案在各個評價指標下的表現(xiàn),K 值越大,表明該互通立交方案越好,了解各個方案的優(yōu)劣勢,選擇最適合滬渝高速八嶺互通立交方案。
互通立交方案綜合評分計算公式[6]如下:
式中:Li—互通立交第i 項評價指標得分;wi—互通立交第i 項評價指標權(quán)重。
評價得分標準見表4。
表4 評價得分標準
經(jīng)計算,方案一和方案二各分項指標評分結(jié)果如圖4 所示。由圖4 可知,滬渝高速八嶺互通立交的方案一和方案二綜合評分結(jié)果分別為88.2、85.5。
圖4 互通立交方案設(shè)計評價結(jié)果
方案一設(shè)計符合相應的線形標準要求,匝道布局清晰,交叉口設(shè)置合理,對接荊當旅游公路,能夠有效分流旅游車輛,減少交叉流量,但其匝道較長,工程量和施工風險較大;方案二相較于方案一,匝道較短,涵洞和橋梁的數(shù)量也相對較少,減少了一些施工風險,收費廣場距離旅游公路平交口較近,可能對交叉流量的分流效果不如方案一。
雖然方案一的工程量較大,但能充分利用現(xiàn)有高速公路路基路面,有利于節(jié)約工程投資和縮短工期,在土石方和瀝青砼路面等方面的工程量較大,會增加投資成本;方案二在土石方和瀝青砼路面等方面的工程量相對較小,投資成本較少,相對于方案一,方案二在工程量較小的同時,也會對項目的收費站改擴建條件產(chǎn)生一定的影響。
方案一在設(shè)計上能夠有效降低能源消耗,匝道布局合理,交通流暢,有助于減少交通擁堵,降低車輛的能源消耗;方案二的匝道設(shè)計布局較為簡單,可能會對交通流暢有一定的節(jié)能效果,但相對于方案一,可能的節(jié)能效果會有一定程度的差距。
方案一的設(shè)計能夠最大程度地保護周圍的生態(tài)環(huán)境,尤其是對歷史文化古跡和自然環(huán)境的保護原則,但考慮到古跡保護,方案一在環(huán)保方面會有明顯優(yōu)勢。方案二相對簡化的設(shè)計可能會減少對周圍生態(tài)環(huán)境的影響,但具體影響程度需要進一步評估。
綜合以上評價情況,可以看到,方案一在安全性、經(jīng)濟性、節(jié)能性和環(huán)保性方面都有一定的優(yōu)勢,特別是在安全和環(huán)保方面。然而,方案二也具有一些優(yōu)點,如在經(jīng)濟性和施工風險方面可能更為有利。綜合考慮,將方案一作為滬渝高速八嶺互通立交的推薦方案。
綜上,本文主要分析了滬渝高速八嶺互通立交的設(shè)計方案與要點,通過對其路線設(shè)計原則以及轉(zhuǎn)向交通量等方面的綜合分析,明確了互通立交在連接上海與重慶兩大城市間承擔的重要作用;在兩個方案的比選中,方案一在安全性、經(jīng)濟性及發(fā)展?jié)摿Φ确矫姹憩F(xiàn)突出,尤其是與周邊旅游區(qū)的直接聯(lián)系,為八嶺互通立交的設(shè)計提供了新的思路,也為互通立交的高效運行奠定了堅實基礎(chǔ)。