新增路網(wǎng)節(jié)點形成復合式互通立交方案研究

劉海闊

（甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院股份有限公司，甘肅 蘭州 730010）

根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，高速公路相鄰互通立交凈距不得小于1000m，若小于1000m，應(yīng)將兩立交合并設(shè)置為復合式互通立交；復合式互通立交的交織段長度不應(yīng)小于600m，其連接方式可采用輔助車道、集散車道、分離車道三種形式進行設(shè)計；根據(jù)《公路立體交叉設(shè)計細則》規(guī)定，不同主線設(shè)計速度、路基寬度影響互通式立體交叉之間的最小凈距不一致[1-3]。

黃土坡樞紐立交與G75 蘭海國家高速公路相接，根據(jù)交通流向及立交區(qū)地形、地貌，立交宜采用T 型樞紐立交，立交距離G75 蘭海國家高速三岔服務(wù)型立交1.25Km，立交凈距不滿足獨立設(shè)置立交規(guī)范要求，因此，考慮復合式樞紐立交。

1 工程概況

黃土坡樞紐立交位于漳縣三岔鎮(zhèn)西黃土坡村，立交布設(shè)主要受區(qū)域地形、地貌、漳河、漳縣水源地、既有渭武高速主線、渭武高速漳縣西立交、三岔鎮(zhèn)規(guī)劃、墩坪省級文物等因素影響，其中墩坪省級文物范圍禁止進入。

2 交通量預(yù)測

根據(jù)交通量預(yù)測，遠景年（2044 年）該互通立交蘭州至漳縣方向轉(zhuǎn)向交通量為515puc/d，隴南至漳縣方向轉(zhuǎn)向交通量為999puc/d，分別占互通總轉(zhuǎn)向交通量的34.02%和65.98%。見圖1 所示。

圖1 遠景年（2044 年）交通量預(yù)測

3 方案研究

3.1 方案一：主線連續(xù)分合流的復合式樞紐立交

繞避省級文物墩坪遺址，提出主線連續(xù)分合流的復合式樞紐，該樞紐立交方案采用變異的喇叭立交實現(xiàn)本項目與渭武高速交通轉(zhuǎn)換，改造渭武高速渭源至三岔方向的匝道為匝道F，匝道F 上跨匝道C、匝道G 實現(xiàn)漳縣至三岔的交通轉(zhuǎn)換，由于渭源至漳縣交通量為867pcu/h，因此采用半徑為60m 的內(nèi)環(huán)匝道，為滿足主線分合流間距要求，匝道B、匝道F 采用主線連續(xù)分流，匝道C、渭武高速內(nèi)環(huán)匝道采用主線連續(xù)合流。如圖2 所示。

圖2 黃土坡樞紐立交方案一平面圖

渭武主線最小圓曲線半徑為700m，最大縱坡為2.80%，S42 主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為2.15%，設(shè)置主線橋梁1110m/1 座。立交匝道全長3993.940m，共設(shè)置匝道橋梁687.9m/4 座。

3.2 方案二：輔助車道相連的T 型復合式樞紐立交

對于中西部地區(qū)且轉(zhuǎn)向交通量較小時，經(jīng)過充分論證并對通行能力分析驗算后，可采用輔助車道將兩互通式立體交叉的上一入口至下一出口連通，因此對工可方案進行了優(yōu)化，提出了方案二輔助車道相連的T 型復合式樞紐立交。如圖3 所示。

圖3 黃土坡樞紐立交方案二平面圖

該方案綜合考慮城鎮(zhèn)規(guī)劃、黃土坡養(yǎng)護工區(qū)、新農(nóng)村、渭武高速三岔隧道等控制因素對工可方案進行了優(yōu)化，采用輔助車道方式將G75 蘭海國家高速三岔服務(wù)型立交與樞紐立交連通，解決蘭海高速與本項目的交通轉(zhuǎn)換。

該樞紐立交方案匝道A 上跨主線，匝道C 上跨主線及A 匝道，匝道A 為漳縣至武都方向，交通量為1194puc/d，最小圓曲線半徑為150m，采用單出入口雙車道匝道，最大縱坡為3.95%；匝道C為武都至漳縣至方向，交通量為1194puc/d，最小圓曲線半徑為150m，采用單出入口雙車道匝道，最大縱坡為2.30%；匝道B 為漳縣至渭源方向，交通量為867puc/d，最小圓曲線半徑為135m，采用單出入口單車道匝道，最大縱坡為3.15%；匝道C 為渭源至漳縣方向，交通量為867puc/d，最小圓曲線半徑為135m，采用單出入口單車道匝道，最大縱坡為3.70%；互通區(qū)渭武主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為2.80%，S42 主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為1.65%。匝道全長4155.067m，共設(shè)置主線橋梁900m/1 座，渭武主線拼寬橋梁280m/1 座，匝道橋梁2905m/6 座。

3.3 方案三：集散車道相連的T 型復合式樞紐立交

結(jié)合地形地質(zhì)條件、漳河流量、拆遷占地、工程規(guī)模、平縱面指標等因素，一處一般互通式立體交叉和另一處樞紐互通式立體交叉構(gòu)成的復合式立體交叉應(yīng)采用與主線分隔的集散車道將主線一側(cè)的所有出口、所有入口連通，形成在主線上一次流出、一次匯入的方式[4]，因此提出方案三集散車道相連的T 型復合式樞紐立交。

該立交方案以三岔鎮(zhèn)城鎮(zhèn)、減少征遷為主要控制因素，考慮黃土坡樞紐立交位置，經(jīng)分析該樞紐立交與G75蘭海國家高速三岔一般互通立交凈距小于1000m，應(yīng)設(shè)置為復合式互通立體交叉形式，依據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》，該立交需采用與主線分隔的集散車道將主線一側(cè)的所有出口、所有入口連通，形成在主線上一次流出、一次匯入的方式，即集散車道相連的T 型復合式樞紐立交。如圖4 所示。

圖4 黃土坡樞紐立交方案三平面圖

該樞紐立交方案匝道A 上跨主線，匝道C 上跨主線、匝道A，其中匝道A、匝道C、渭武高速三岔立交渭源至三岔、三岔至武都方向由北側(cè)集散車道聯(lián)通，匝道B、匝道D、渭武高速三岔立交三岔至渭源、武都至三岔方向由南側(cè)集散車道聯(lián)通。渭武主線最小圓曲線半徑為700m，最大縱坡為2.80%，S42 主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為1.65%。集散車道長4733.411m，樞紐立交匝道全長3066.187m，改造渭武高速三岔立交匝道長1362.016m，共設(shè)置主線橋梁900m/1 座，渭武主線新建橋梁560m/2 座，匝道橋梁2800m/4 座。

3.4 方案四：匝道相連的無交織區(qū)的T 型復合式樞紐立交

若交通量大、交織距離短、有雙車道出人匝道時，采用交織分離車道，將在集散車道上的主要交織車流分離，形成兩處互通式立體交叉間無交織運行的方式[5]，因此提出方案三匝道相連的無交織區(qū)的T 型復合式樞紐立交。如圖5 所示。

圖5 黃土坡樞紐立交方案四平面圖

為使兩處G75 蘭海國家高速三岔一般互通立交與黃土坡樞紐立交交叉間形成無交織運行的方式，提出了匝道相連的無交織區(qū)的T 型復合式樞紐立交，該立交形式工程規(guī)模最大，需改造渭武高速4 條已完工的匝道，同時新建6 條匝道完成無交織運行。

樞紐立交方案匝道A 上跨主線，匝道D 上跨主線、匝道C，匝道D、匝道J，武都方向車輛通過匝道F、匝道G、匝道J 駛出渭武高速至三岔、漳縣方向，三岔、漳縣方向駛?cè)胛嘉涓咚侔粗骶€側(cè)連續(xù)分流設(shè)計形成無交織運行的方式；渭源方向車輛駛通過匝道D、匝道E、匝道C 駛出渭武高速至三岔、漳縣方向，由三岔、漳縣方向駛?cè)胛嘉涓咚侔粗骶€側(cè)連續(xù)合流設(shè)計形成無交織運行的方式。

渭武主線最小圓曲線半徑為700m，最大縱坡為2.80%，S42 主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為1.65%。立交匝道全長8031.317m，共設(shè)置匝道橋梁3590m/8 座。

3.5 方案五：改造渭武高速三岔立交為T 型樞紐立交+B 型單喇叭出入口立交

為不遺留有價值的比選方案，初步設(shè)計階段在E 線方案基礎(chǔ)，將渭武高速三岔立交改造為T 型樞紐立交，在河南村與下大橋村之間新建B 型單喇叭出入口立交及收費管理所，在漳河北側(cè)設(shè)置3.85km 連接線實現(xiàn)本項目及渭武高速與三岔鎮(zhèn)周邊道路的交通轉(zhuǎn)換。如圖6 所示。

圖6 黃土坡樞紐立交方案五平面圖

該T 樞紐立交由原渭武高速三岔立交改造，由于三岔立交內(nèi)環(huán)匝道圓曲線半徑50m，不滿足樞紐立交最小半徑要求，因此將內(nèi)環(huán)匝道廢除，新建匝道T-B，其他匝道根據(jù)主線分流、合流設(shè)計原則相應(yīng)調(diào)整，在AK14+915 處設(shè)置新建B 型單喇叭立交，使樞紐立交與單喇叭立交之間凈距滿足1000m 要求，從而分離設(shè)置取消交織區(qū)。

渭武主線最小圓曲線半徑為700m，最大縱坡為2.80%，S42 主線最小圓曲線半徑為800m，最大縱坡為1.65%，設(shè)置主線橋梁1400m/1 座，T 型樞紐匝道全長3540.609m，設(shè)置匝道橋梁500m/1 座，B 型單喇叭立交匝道全長2451.495m，設(shè)置匝道橋梁1230m/4 座，新建連接線3847.229m，設(shè)置大橋100m/1 座。

4 方案比選情況

4.1 方案一：主線連續(xù)分合流的復合式樞紐立交

優(yōu)點：①該方案對省級文物保護區(qū)無影響；②橋梁工程規(guī)模最小；③對渭武高速正常通行影響較小。

缺點：需拆除黃土坡小學及部分民居，征遷量最大。

4.2 方案二：輔助車道相連的T 型復合式樞紐立交

優(yōu)點：①橋梁工程規(guī)模較小，占地少；②對渭武高速正常通行影響較小。

缺點：該方案需進入敦坪遺址保護區(qū)，無法取得省文物局同意。

4.3 方案三：集散車道相連的T 型復合式樞紐立交

優(yōu)點：有利于立交交叉流出、匯入交通的穩(wěn)定運行。

缺點：①工程規(guī)模較大，造價較高；②需對渭武高速漳縣西立交部分匝道進行改造；③黃土坡村征遷量較大。

4.4 方案四：匝道相連的無交織區(qū)的T 型復合式樞紐立交

優(yōu)點：更有利于立交交叉流出、匯入交通的穩(wěn)定運行。

缺點：①工程規(guī)模最大，造價最高；②需對渭武高速漳縣西立交部分匝道進行改造；③黃土坡村征遷量較大。

4.5 方案五：改造渭武高速三岔立交為T 型樞紐立交+B 型單喇叭出入口立交

優(yōu)點：①不存在行車交織區(qū)；②征遷規(guī)模小。

缺點：①廢除渭武高速漳縣西立交及收費管理所及隧道管理站，存在國有資產(chǎn)賠償、分割問題；②兩次跨越漳縣珍稀水生動物國家級自然保護區(qū)。

方案二立交規(guī)模及立交形式均可行，但該方案需侵占敦坪遺址保護區(qū)，無法取得省文物局同意；方案三、方案四采用集散車道相連或匝道相連的無交織區(qū)T 型復合式樞紐立交形式，可以降低立交交叉流出、匯入交通的互相影響，但工程規(guī)模大、造價較高；方案五雖然不存在行車交織區(qū)，更利于高速通行安全，但會對渭武高速已完工工程進行拆除，造成國有資產(chǎn)賠償、分割問題，社會影響差。經(jīng)綜合比選，方案一不侵占省級文物保護區(qū)，立交規(guī)模、形式可行，對渭武高速正常通行影響也較小，因此初步設(shè)計階段推薦方案一：主線連續(xù)分合流的復合式樞紐立交。

結(jié)束語

從黃土坡復合式樞紐立交設(shè)計過程中可以看出：新增互通立交位于城鎮(zhèn)周邊，限制因素較多，立交間距不滿足規(guī)范要求，就直接套用具體復合式立交形式，需要在滿足規(guī)范要求的條件下靈活運用輔助車道、集散車道、分離車道這三種方式，黃土坡樞紐立交南側(cè)采用輔助車道形式，滿足規(guī)范間距要求，北側(cè)受敦坪遺址限制，采用分離車道形式才能滿足規(guī)范要求；同時要最大限度考慮既有工程的使用，減少工程浪費；最后復合式樞紐立交交通組織相對較為復雜，完善的交安設(shè)施是也是保證立交區(qū)安全重要組成部分，應(yīng)加強重視。