石河子互通式立交改擴建方案比選

高 昌

（新疆交通規劃勘察設計研究院，新疆 烏魯木齊 830006）

0 引言

烏魯木齊至奎屯高速公路是新疆“57712”工程中“五橫七縱”高速公路網“第一橫（星星峽－哈密－吐魯番－烏魯木齊－霍爾果斯）”的重要組成路段，是新疆公路建設史上第一條真正意義上的高速公路工程。截止2011年7月，烏奎高速公路已運營了11年，2009年烏奎高速公路的交通流量為1.6萬小客車/日。隨著區域經濟的快速發展和交通量的迅速增長，烏奎高速公路的通行能力和服務功能已經滿足不了地方經濟快速發展需求，需要對現有高速公路進行改擴建，改擴建原則為“兩側拼寬，局部擴容”，主線設計車速維持原有運行速度120km／h，由4車道改擴建為8車道。

1 現有立交存在的問題

石河子互通式立交為主線下穿被交路的A型單喇叭（見圖1），該互通位于石河子市經濟開發區，瑪納斯大橋西側，是連接石河子市南北城區以及完成G30與石河子交通量轉換的重要連接點。該互通西側600m為輸油管線，東側490m為瑪納斯主河道，北側330m為主干渠以及廠房，南側680m為鐵路線。現有互通存在的主要問題是：a）被交線為城市主干道，與G30線形成T形交叉，規劃中城市主干道以分離式立交的形式下穿G30，連接石河子南北城區；b）根據遠景交通量預測主交通流方向石河子—烏魯木齊與烏魯木齊—石河子，設計末年（2037年）轉向交通量分別為17053pcu／d、15979pcu／d，而現有互通石河子—烏魯木齊為環形匝道，超過環形匝道的通行能力限值。次交通流方向奎屯—石河子與石河子—奎屯，設計末年（2037年）轉向交通量分別為5046pcu／d、3994pcu／d；c）現有互通未設置收費站，不符合改擴建后G30的全封閉式收費制式；d）加減速車道長度不滿足現行規范的要求。

圖1 石河子互通式立交現狀圖

2 立交改擴建方案

原被交路為城市主干道，考慮到G30的收費制式，確定兩種改擴建思路：

a）原位改建 保留現有的立交形式，對不滿足通行能力的匝道進行局部改建，考慮到石河子市南側新城區的規劃建設；

b）原位新建 利用原有立交的部分匝道，擴大建設規模，保證交通流的快速轉換及行車安全。

2.1 改擴建方案一

以不增加已征占地為原則進行改擴建方案選擇，維持現有互通型式不變，主線兩側拼寬為8車道，調整匝道與主線連接端部的匝道平曲線半徑或緩和曲線參數，保證匝道與主線順適銜接。利用原有互通的部分平縱面線形，廢除原有流出環形匝道，改為流入環形匝道，同時為保證石河子市南北城區的連接順暢，新建分離式立交橋上跨G30線。根據交通量預測，石河子—烏魯木齊及烏魯木齊—石河子方向采用單向雙車道匝道，需要設置輔助車道，對原有瑪納斯大橋左右側各增加輔助車道。該改擴建方案的優點是原互通北側匝道平面線形保留，施工對主線和互通運營影響均較小，能保證主線車流不受影響（如圖2所示）。

圖2 石河子互通式立交改擴建方案一

2.2 改擴建方案二

以交通流的快速轉換為原則進行改擴建方案選擇，考慮到方案一石河子—烏魯木齊方向匝道的平面線形受環形匝道半徑所限導致其指標較小，交通流不能快速轉化的問題，將其改擴建為左轉半定向匝道，并利用原有互通的對向雙車道匝道的平面線形將奎屯—石河子方向改擴建為半定向匝道，新建一座跨線橋，下穿石河子—烏魯木齊方向匝道。該改擴建方案的優點是原互通北側匝道平面線形保留，互通南側完全新建，并增加一座跨線橋，原有匝道橋的橋孔預留寬度不能滿足主線兩側拼寬所需要的寬度，需要拆除新建，施工對主線和互通運營影響均較大。石河子互通式立交改擴建方案二如圖3所示。

圖3 石河子互通式立交改擴建方案二

2.3 改擴建方案三

利用并延長石河子市現有的雙擁路做為被交路，連接規劃中的農業科技園區及科教園區，并根據規劃將被交路拓寬至28m。該方案采用變異苜蓿葉型式，主交通流方向采用半定向匝道，其余面轉匝道采用環形。該互通規模較大，南側匝道需跨越鐵路線，北側匝道需跨越主干渠，縱面線形較差，該方案存在的問題：a）收費不集中，需要在被交線設置兩處收費站，并在被交線上增加集散車道，減少收費站對直行車輛行駛的干擾，并且直行車輛可能誤行至集散車道，以致產生交通安全隱患和造成交通流紊亂；b）該互通設置橋梁較多，總體占地面積較大，工程造價較高。石河子互通式立交改擴建方案三如圖4所示。

圖4 石河子互通式立交改擴建方案三

3 方案比選

方案比選結果如下：

a）方案一 收費集中，且能利用部分匝道，但互通型式不能滿足主交通流的快速轉化，并需改建被交線，該方案存在的主要問題是平交口的壓力較大，服務水平低；

b）方案二 能實現主交通流的快速轉化，且能利用部分匝道，收費集中；

c）方案三 主次交通流能夠快速轉化，不需改建被交路，但是需要增加2座橋梁，且互通規模較大，收費不集中。

經綜合比選，推薦方案二。

[1]JTG D20—2006，公路路線設計規范[S].

[2]孫家駟.道路立交規劃與設計[M].北京：人民交通出版社，2009.

[3]曹榮吉，孫家駟.貴遵公路忠莊立交改擴建方案比選[J].中外公路，2006，5（166）：