樞紐立交方案設(shè)計探析——以鳴凰西樞紐立交方案設(shè)計為例

李 浩，王 城

（1.東南大學建筑設(shè)計研究院有限公司，江蘇 南京 210096；2.江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司，江蘇 南京 210005）

0 引言

隨著我國以高速公路為主的國家公路網(wǎng)的逐漸形成，高速公路之間的交叉大量出現(xiàn)，樞紐互通式立交成為高速公路不可缺少的組成部分，樞紐立交的修建對合理疏導(dǎo)高速公路交匯處的車流，提高高速公路的運作效率，改善區(qū)域交通擁擠狀況起到積極作用。深入研究樞紐式立交的選型和設(shè)計，具有重要的現(xiàn)實意義[1]。

1 樞紐立交方案設(shè)計要點

樞紐立交形式的選擇不僅影響道路及立交本身的功能，而且與地區(qū)的規(guī)劃、路網(wǎng)交通功能的發(fā)揮、城市及區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展以及環(huán)境等都有十分密切的關(guān)系。樞紐立交形式的選擇應(yīng)考慮以下要點。

1.1 選型要與定位相結(jié)合

樞紐互通式立交的形式與所在位置條件密切相關(guān)，不同位置地形、地物及環(huán)境條件，適宜修建樞紐通式立交的形式不同。

1.2 相交道路的性質(zhì)、使用任務(wù)和轉(zhuǎn)彎交通量

樞紐互通式立交形式選擇時應(yīng)重點研究和全面安排樞紐范圍內(nèi)車流走向、轉(zhuǎn)彎交通量及交通組成，主線、被交線的性質(zhì)、等級以及立交的具體位置在立交定位時應(yīng)進行過全局性的考慮和規(guī)劃。

1.3 相交道路的交通條件、自然條件、社會環(huán)境條件和經(jīng)濟效益以及交通安全

影響樞紐互通式立交選形的交通條件包括設(shè)計交通量與通行能力、設(shè)計速度和服務(wù)水平等；自然條件包括地理狀況、地貌現(xiàn)狀和地質(zhì)資料等；社會環(huán)境條件包括土地規(guī)劃、土地利用現(xiàn)狀、現(xiàn)有建筑設(shè)施等。

1.4 選型要與環(huán)境景觀協(xié)調(diào)

選型要充分考慮區(qū)域規(guī)劃、可能提供的用地范圍、文物古跡保護區(qū)、周圍建筑物及設(shè)施分布現(xiàn)狀等，做到與自然景觀有機結(jié)合，體現(xiàn)立交與自然的和諧統(tǒng)一[2]。

2 鳴凰西樞紐方案設(shè)計

2.1 概況

常州西繞城高速北接常泰高速，南接宜興接太湖西側(cè)的出省通道，是江蘇省南北高速通道的重要組成部分。鳴凰西樞紐位于常州市武進區(qū)鳴凰鎮(zhèn)西，是常州西繞城高速通道重要的工點，該道路為寧常高速，路基寬為35.0m，設(shè)計速度為120km/h。在寧常高速實施時，已預(yù)留了匝道跨越湖濱大道的樁基礎(chǔ)[3]。

2.2 交通量及地形地物

該樞紐互通的轉(zhuǎn)向交通量在2029年將達61 878pcu/d，且主流向為南京—宜興方向，達31 711pcu/d，約占總轉(zhuǎn)換流量的60%。

互通范圍內(nèi)地勢平坦，地面標高約在3.5～5m之間，互通以北有湖濱大道橫穿本項目，互通范圍內(nèi)有民房分布?；ネ▍^(qū)內(nèi)表層為亞粘土，其下為粘土、粉砂、亞砂土等。

2.3 技術(shù)指標的采用

2.3.1 設(shè)計速度

鳴凰西樞紐南京—宜興方向的匝道設(shè)計車速采用80km/h，泰州—太倉方向的匝道設(shè)計車速采用60km/h，其余均采用40km/h。

2.3.2 車道寬度

單向單車道匝道寬度8.5m，單向雙車道設(shè)計匝道速度為80km/h的寬度為12.5m，設(shè)計速度為60km/h匝道的寬度為10.5m，對向分離雙車道匝道寬度15.5m。泰州—太倉方向匝道設(shè)計速度為40km/h，但匝道較長，為考慮超車所需，車道寬度采用10.5m。

2.3.3 匝道設(shè)計線

單向單車道及單向雙車道匝道以行車道中心線為設(shè)計線位置，泰州—太倉方向匝道考慮超車所需，設(shè)計線采用右側(cè)行車道的中心線。

2.4 具體方案設(shè)計

本樞紐考慮適應(yīng)主流向要求，同時盡可能降低工程規(guī)模，根據(jù)交通量分布情況，結(jié)合地形、地物，考慮如下五個方案。

2.4.1 方案一為苜蓿葉型+半定向匝道（見圖1）。南京—宜興方向采用單向雙車道匝道，設(shè)計車速為80km/h，泰州—太倉方向采用考慮超車所需的單向雙車道匝道，設(shè)計車速為60km/h，其余均采用單向單車道匝道，設(shè)計車速為40km/h，匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式。

圖1 鳴凰西樞紐互通方案一

該方案的優(yōu)點是滿足主流向要求，且主流向平縱指標較高，適應(yīng)車輛快速行駛，互通布局相對緊湊，占地小，總體工程規(guī)模小，左轉(zhuǎn)匝道繞行距離相對較短，能夠充分利用已經(jīng)預(yù)留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎(chǔ)。

2.4.2 方案二為苜蓿葉型+半定向匝道（見圖2）。南京—宜興方向采用單向雙車道匝道，設(shè)計車速為80km/h，泰州—太倉方向考慮超車所需的單向雙車道匝道，設(shè)計車速為60km/h，其余均采用單向單車道匝道，設(shè)計車速為40km/h，匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式。

該方案的優(yōu)點是滿足主流向要求，平縱指標相對較高，適應(yīng)車輛快速行駛，左轉(zhuǎn)匝道繞行距離相對較短，營運費用相對較低，能夠充分利用已經(jīng)預(yù)留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎(chǔ)。缺點是占地比方案一要大，工程規(guī)模相對較大。

圖2 鳴凰西樞紐互通方案二

2.4.3 方案三為苜蓿葉型+定向匝道（見圖3）。南京～宜興方向采用單向雙車道匝道，設(shè)計車速為80km/h，其余均采用單向單車道匝道，設(shè)計車速為40km/h，匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式。

該方案的優(yōu)點是南京—宜興方向運行相對方案一和方案二更為順捷，但內(nèi)環(huán)匝道之間存在交織影響，互通布局欠緊湊，占地大，造價較高，且不能利用已經(jīng)預(yù)留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎(chǔ)，造成既有工程浪費。

圖3 鳴凰西樞紐互通方案三

2.4.4 方案四為基本同方案二（見圖4），不同的是內(nèi)環(huán)匝道直接與寧常高速拼接。

該方案的優(yōu)點是總體工程規(guī)模相對方案二稍小，但寧常高速公路上存在連續(xù)出口，易造成行車誤判，對安全運行亦有一定的影響。

圖4 鳴凰西樞紐互通方案四

2.4.5 方案五為苜蓿葉型+半定向匝道（見圖5）。南京—宜興方向采用單向雙車道匝道，設(shè)計車速為80km/h，其余均采用單向單車道匝道，設(shè)計車速為40km/h，匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式，該方案與方案三的區(qū)別是將直連式匝道改為半直連式匝道。

圖5 鳴凰西樞紐互通方案五

2.5 工程規(guī)模及比較分析

鳴凰西樞紐各方案主要工程規(guī)模如表1所示。

表1 鳴凰西樞紐互通主要工程規(guī)模表

由于方案一具有滿足主流向要求，且主流向平縱指標較高，適應(yīng)車輛快速行駛，互通布局相對緊湊，占地相對較小，左轉(zhuǎn)匝道繞行距離相對較短，營運費用相對較低，能夠充分利用已經(jīng)預(yù)留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎(chǔ)等優(yōu)點,故推薦采用方案一。

3 結(jié)語

樞紐立交的選形，由于不同的地形、地質(zhì)、交通等條件，應(yīng)在深入調(diào)查和研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)相交叉道路的等級、功能、交通量組成及大小，以及地形、地物、地質(zhì)等情況，合理布設(shè)匝道[4]，做好不同位置或不同形式的方案比選，經(jīng)各指標的綜合評價，選出最優(yōu)的樞紐立交形式。

本文通過經(jīng)濟合理性、技術(shù)可行性、實施可能性等方面進行充分的分析比較，最后確定了本項目的推薦方案，以確保鳴凰西樞紐具有較高的技術(shù)指標和合理的工程造價。

[1]石良清.預(yù)測交通量與互通立交布局和設(shè)計的相關(guān)關(guān)系研究[J].交通標準化，2007,（8）：59-61.

[2]向宗舉.大雁山互通立交方案設(shè)計探討[J].公路,2007,（9）：93-96.

[3]江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計院有限公司.常州西繞城高速公路工程可行性研究[R].南京：江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計院有限公司，2006.

[4]張鵬.常見互通立交形式的分析與比較[J].橋梁隧道，2007，（4）：104-105.