柳敦高速公路柳園樞紐互通方案設(shè)計

黃 濤，戴 琪

（中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，湖北 武漢 430060）

0 引言

高速公路樞紐互通是聯(lián)通兩條高速公路的重要紐帶，同時也是工程項目建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。其布局是否合理、方案是否可行，關(guān)系到整個項目的工程造價成本及后期運營所帶來的社會效益和經(jīng)濟效益。為了滿足功能的需要，互通方案的選擇需要進行全面的比較分析[1-4]。

1 項目概況

柳敦高速公路連接敦煌市和瓜州縣柳園鎮(zhèn)，打通了新疆、內(nèi)蒙古西部以及柳園鎮(zhèn)抵達敦煌市的便捷快速通道，同時也打通了敦煌市通往柳園火車站、高鐵站的快速通道。柳園樞紐互通位于瓜州縣西北側(cè)，是擬建項目柳敦高速公路與連霍高速公路相互交通轉(zhuǎn)換的樞紐互通（見圖1）。柳敦高速和連霍高速設(shè)計速度均為80 km/h，雙向4車道，路基寬24.5 m。該互通范圍連霍高速為分離式路基，單幅路基寬12.25 m。

圖1 互通地理位置圖

2 設(shè)計思路

2.1 設(shè)計原則

（1）互通式立交設(shè)置應(yīng)根據(jù)路線走向、總體布局、現(xiàn)有道路及規(guī)劃路網(wǎng)的分布、地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展情況、預測交通量、自然條件、社會條件及地形條件等因素綜合考慮[5-7]。

（2）互通布設(shè)應(yīng)根據(jù)其功能定位，采用相應(yīng)技術(shù)標準，不過于追求高指標，在滿足功能的前提下，盡可能節(jié)約用地。

（3）重視匝道的出入口設(shè)計。互通匝道設(shè)計時應(yīng)盡量減小對主線直行車流的干擾。

（4）體現(xiàn)互通景觀設(shè)計要求。互通范圍內(nèi)景觀設(shè)計與邊坡、防護、排水等相結(jié)合，邊坡盡量采用緩坡及植草防護，平縱設(shè)計以貼近周圍自然景觀為原則。

（5）互通位置應(yīng)選擇在城鎮(zhèn)的主要出入口或與區(qū)域內(nèi)主要道路銜接處，以便與地方干線路網(wǎng)相銜接，從而形成便捷的交通運輸網(wǎng)絡(luò)，利于區(qū)域交通流集散。

（6）互通的設(shè)置應(yīng)滿足促進地方經(jīng)濟發(fā)展的需要及地方政府的規(guī)劃和要求。

（7）在滿足功能需求的前提下，應(yīng)靈活掌握線形指標，盡可能利用地形布設(shè)匝道，以免對山體造成大面積開挖，盡量降低工程造價。

2.2 交通量預測

根據(jù)工可報告交通量預測，預測遠景年（2038年）該互通總轉(zhuǎn)向交通量為11 065 puc/d，交通量總體偏小，其中敦煌來往新疆方向轉(zhuǎn)向交通量為7 851 puc/d，敦煌來往瓜州方向轉(zhuǎn)向交通量為3 214 puc/d，分別占互通總轉(zhuǎn)向交通量的70.95%和29.05%。因此，可以看出由敦煌去往新疆方向為該互通的主流交通方向（見圖2）。

圖2 柳園樞紐互通2038年交通量分布（單位：puc/d）

2.3 技術(shù)標準

互通式立交設(shè)計按照交通部頒布的《公路立體交叉設(shè)計細則》（JTG/TD021—2014）執(zhí)行，主線設(shè)計速度為80 km/h。 一般互通式立交匝道的設(shè)計速度采用40 km/h；樞紐互通式立交定向、半定向匝道設(shè)計速度采用40～60 km/h，環(huán)形匝道采用40 km/h[6]。

2.4 主要受控因素

（1）地形條件。該互通的選址位于柳園鎮(zhèn)西北側(cè)，緊鄰G30連霍高速公路。該區(qū)域連霍高速右側(cè)地形較為平坦開闊，但左側(cè)下方地勢較高，互通匝道布置會造成部分山體開挖。

（2）地物。該區(qū)域G30連霍高速公路兩側(cè)有高壓電塔分布，互通匝道的布置應(yīng)對高壓電塔進行避讓，并保證其與高壓線在水平和豎直方向有一定的安全距離。

（3）不良地質(zhì)。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)勘查鉆孔資料，該互通區(qū)域存在鹽漬土。鹽漬土位于山前洪積扇地帶，地表局部可見鹽霜，局部土層開挖晾曬后可見泛白現(xiàn)象。路床范圍的鹽漬土對公路存在很大的潛在危害，應(yīng)嚴格避免路床范圍存在鹽漬土。

3 方案設(shè)計

3.1 互通方案

根據(jù)上述主要受控因素，同時考慮預測交通量整體較小，本著減小占地、降低工程造價的原則，互通方案舍棄了復雜的苜蓿葉形樞紐互通型式，擬定了單喇叭和T形樞紐兩個方案進行比選。

方案一：采用B型單喇叭樞紐方案，互通匝道設(shè)橋梁上跨G30連霍高速。主流交通為敦煌至新疆方案，匝道采用10.5 m的雙車道橫斷面；敦煌至瓜州方案采用環(huán)形布置，環(huán)形半徑90 m，匝道采用9 m的單車橫道斷面。新疆出口方向匝道采用10.5m的雙車道橫斷面，瓜州入口方向匝道采用9m的單車道橫斷面（見圖3）。

圖3 柳園樞紐互通方案一

方案二：采用T型樞紐方案，敦煌至新疆方向匝道和瓜州至敦煌方向匝道分別設(shè)橋梁上跨G30連霍高速公路，互通匝道除往瓜州入口匝道采用9 m的單車道橫斷面外，其余匝道均采用10.5m的雙車道橫斷面（見圖4）。

圖4 柳園樞紐互通方案二

3.2 方案比選

根據(jù)上述擬定的兩個方案，對兩個方案的技術(shù)指標、工程規(guī)模及各自優(yōu)缺點進行比較，具體見表 1、表 2。

比選結(jié)論：通過上述對柳園樞紐互通兩個方案的比較，可以看出方案一（B型單喇叭）工程規(guī)模較小，造價較方案二（T型）低2 694.491萬元；由于敦煌來往新疆方向為主流交通方向，采用B型單喇叭與主流交通方向吻合，符合預測交通量的通行要求；同時，方案一有效地避免了對兩側(cè)高壓電塔的加高改造，大大降低了工程建設(shè)難度。因此，經(jīng)過綜合比選，推薦采用方案一（B型單喇叭）作為柳敦高速公路柳園樞紐互通建設(shè)方案。

表1 技術(shù)指標及工程規(guī)模比較表

表2 方案優(yōu)缺點比較表

4 結(jié)語

互通的選型受多種因素的控制，在互通的方案設(shè)計工作中，應(yīng)做到因地制宜、注重比選。針對西北沙漠戈壁等交通量較小區(qū)域，樞紐互通的設(shè)計應(yīng)以滿足功能需求為主，在實現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能的前提下盡可能簡化互通形式，不片面追求路線的平順舒適，且應(yīng)在綜合考慮經(jīng)濟、技術(shù)及社會效益后擇優(yōu)推薦。本文結(jié)合設(shè)計實例進行論述，希望能為類似工程區(qū)域的互通方案設(shè)計提供參考。

參考文獻：

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