新增互通式立交出入口與既有服務區合并設置研究

張 圣，廖勇剛

（廣州市市政工程設計研究總院有限公司，廣東 廣州 510060）

0 引言

互通式立交為相交道路提供交通轉換，服務區為高速公路行駛車輛提供后勤服務，兩者均為高速公路沿線的主要構造物。由于兩者的服務功能不同通常分開設置，由于城市城區范圍內土地資源珍貴、路網密集，高速公路既要滿足交通轉換的需求，又需在合適的位置設置服務區為車輛提供后勤服務，互通式立交和服務區分開布設會造成土地資源和工程投資的浪費。因此，在城市城區范圍內，若受到土地規劃、路網、既有建筑物等多方面限制，不具備分開設置互通式立交和服務區條件時，可考慮兩者合并設置的方案。

1 互通式立交和服務區合并設置條件

1.1 主線線形指標及變速車道長度

立交出入口位置的選擇應滿足高速公路主線線形指標要求，為車輛流入、流出提供安全、平穩、舒適的運行條件。互通式立交范圍內主線線形指標、變速車道長度及有關參數應分別符合《公路路線設計規范》（JTG D20—2017）[1]表11.1.9、表11.3.8-1的相關規定。

1.2 合并設置交通量

流入、流出交通量是互通式立交和服務區合并設置的主要影響因素之一。根據日本《日本高速公路設計要領》[2]，只有在駛入和駛出高速公路的交通流量都極小且能夠妥善處理交通流線時，才允許兩個方向交通流均使用服務區。根據國內學者研究，當互通式立交匝道交通量小于表1 中單向單車道設計小時交通量時，互通式立交與服務區可以進行合并設置[3]。

表1 匝道橫斷面類型和設計小時交通量的關系

1.3 交通組織

互通式立交和服務區出入口合并設置后交通流線數量及交通組織的復雜程度明顯增加。根據《公路立體交叉設計細則》（JTG/T D21—2014）[4]，互通式立交和服務區的交通流線應統一布置，在保證互通式立交匝道連續和便捷的前提下應簡化交通流線組合；互通式立體交叉和服務區在主線上的出、入口宜合并為單一的出、入口；停車場宜采用單一的出口。為避免合并設置中互通式立交匝道車輛與使用完服務區返回高速公路的車輛產生交織，應將互通式立交匝道和服務區匝道的分流點設置在服務區入口之前，使互通式立交轉彎交通流從服務區外圍通過。服務區匝道相鄰鼻端之間的距離應滿足《公路立體交叉設計細則》（JTGT D21—2014）表12.2.7 的規定。

2 廣州南站南出口與金山服務區匝道合并設置方案

2.1 項目背景

廣州南站是廣州高鐵交通樞紐和城市公共交通的換乘中心，是承載廣州輻射泛珠三角最重要的交通樞紐之一。目前，中心城區通往廣州南站的主要通道有2 條地鐵和4 條道路，但隨著廣州南站周邊的開發與發展，既有通道難以適應廣州南站客流量增加所帶來的交通壓力。因此，需考慮新增連接廣州南站的通道。

海華公路工程（一級公路）是佛山順德與廣州南站對接的重點工程，連接廣州南站南側的番禺區石壁街與順德區陳村街，目前正處于建設期。在廣明高速新增出入口，通過海華公路連接廣州南站，能夠有效解決番禺、高明方向快速往返南站交通需求，有利于南站周邊交通的組織。

2.2 廣州南站南出口與金山服務區匝道合并設置條件分析

廣明高速與海華公路相交東側約200 m 位置為現狀金山服務區，服務區分設于主線兩側。金山服務區西側1.3 km 處為廣明高速陳村特大橋（矮塔斜拉橋），若在金山服務區的西側布設立交出入口，則立交橋梁工程規模較大，且需涉及到陳村特大橋拼寬，工程造價和技術難度較大。金山服務區東側0.9 km處為金山樞紐立交，服務區和樞紐立交之間已設置了輔助車道，不再具備增加落地互通立交的技術條件。綜合上述受限因素，考慮廣明高速新增出入口與金山服務區匝道合并設置，現對二者合并設置條件進行分析。

2.2.1 廣明高速主線線形條件及變速車道長度

廣明高速主線設計速度為100 km/h，全線采用雙向六車道高速公路標準。金山服務區范圍內廣明高速主線平面線形為直線，最大縱坡為1.3%，主線凹形豎曲線最小半徑為13 280 m ；匝道設計速度為40 km/h，均采用單車道匝道。主線線形指標、變速車道長度及有關參數均滿足設置互通立交的要求。

2.2.2 交通量

該節點交通量預測如圖1 所示，匝道設計小時交通量為98～221 pcu/h，滿足表1 要求。

圖1 2039 年廣明高速—海華公路立交交通量（單位：pcu/h）

2.2.3 海華大橋工程主線路線縱斷面

海華大橋工程為一級公路，雙向8 車道，在廣明高速以南段縱坡為3.4%，廣明高速以北段縱坡為2.4%。根據《公路立體交叉設計細則》（JTGT D21—2014）第11.3.3 條規定，廣明高速與海華大橋工程銜接匝道的接入位置應設置在廣明高速以北路段。

2.3 方案研究

服務區周邊現狀多為農田及防護，為盡量少占用土地，在制定方案時考慮將新增立交匝道與金山服務區匝道合并設置。綜合考慮地形、地物、地質、投資等因素，為方便立交功能實現，并合理控制投資規模，初步擬定以下4 個方案[5]。

2.3.1 方案一

如圖2 所示，方案一采用部分苜蓿葉型互通立交，設置由番禺往返廣州南站以及高明往返廣州南站方向的4 條匝道。其中南站往番禺方向需在海華大橋橋底調頭后進入匝道收費站。該方案新增用地7.70 hm2，建安費造價估算約4 835 萬元。

圖2 方案一總體布置圖

2.3.2 方案二

如圖3 所示，方案二采用變異菱形互通立交，交通功能與方案一一致，其中南站往番禺方向設置匝道橋，上跨廣明高速和海華公路后直接進入廣明高速。該方案新增用地5.99 hm2，建安費造價估算約1.23 億元。

圖3 方案二總體布置圖

2.3.3 方案三

如圖4 所示，方案三采用變異半菱形部分互通立交，設置番禺往返廣州南站方向的2 條匝道，其中南站往番禺方向設置匝道橋，上跨廣明高速和海華公路后直接進入廣明高速。該方案新增用地3.76 hm2，建安費造價估算約4 750 萬元。

圖4 方案三總體布置圖

2.3.4 方案四

如圖5 所示，方案四采用菱形部分互通立交，設置番禺往返廣州南站方向的2 條匝道，其中南站往番禺方向需在海華大橋橋底調頭后進入匝道收費站。該方案新增用地3.18 hm2，建安費造價估算約3 850 萬元，總估算約5 338 萬。

圖5 方案四總體布置圖

2.3.5 方案比選

表2 為各方案對比表。綜合考慮該項目的交通功能定位（主要服務于廣明高速與南站的聯系）、廣州市對項目早日通車的迫切需要、對城市規劃的影響、工程規模、征地拆遷、施工周期等因素，推薦采用方案四。

表2 方案對比表

3 結語

隨著城市建設進程的加快，城市周邊開發強度增大，地方路網接入高速公路的需求增加。而市內高速公路周邊土地資源一般較為緊缺，在不影響運營安全的前提下，新增互通式立交出入口與既有服務區合并設置，可以有效節約土地資源、減小工程費用，也滿足相鄰大型構造物的間距要求。新增立交出入口匝道應結合規劃、地形條件、服務區位置等因素靈活布置，在滿足交通需求的前提下盡量減小工程規模和土地占用；服務區與互通式立交的交通流線應統一布置，在保證互通式立交匝道連續和便捷的前提下應簡化交通流線組合，避免兩種交通之間產生沖突。