紅花套過江通道板門溪樞紐互通方案研究

涂洪濤

（中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430056）

紅花套過江通道位于宜昌長江公路大橋和宜都長江大橋之間，路線總體呈東西走向，途經(jīng)枝江市安福寺鎮(zhèn)、猇亭區(qū)云池街道、宜都市紅花套鎮(zhèn)與長陽縣龍舟坪鎮(zhèn)。本項(xiàng)目具備高速公路、城市快速路、軌道交通等“多位一體”交通功能。

其中，高速公路是滬渝高速宜昌市區(qū)段過江復(fù)線，是宜昌市“十線三環(huán)”高速公路網(wǎng)規(guī)劃中“環(huán)二”的重要組成部分，采用設(shè)計(jì)速度100km/h 的雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度33.5m；城市快速路為宜昌市“五縱六橫”快速路網(wǎng)中“橫五”的重要組成部分，采用設(shè)計(jì)速度80km/h 的雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)；軌道交通為市域（郊）軌道S4 線越江段，采用雙線軌道、市域A 型車標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度140km/h。該項(xiàng)目建成后，將鞏固宜昌在國家綜合立體交通網(wǎng)中的地位，緩解宜昌長江公路大橋通行能力，使東西向物流在宜昌更順，同時服務(wù)支撐城市東拓戰(zhàn)略的實(shí)施。

根據(jù)路線總體走向，本項(xiàng)目高速公路起點(diǎn)在枝江市安福寺鎮(zhèn)板門溪村設(shè)置“T”型互通接滬渝高速。為繞避宜昌三峽機(jī)場規(guī)劃范圍，盡量從板門溪水庫邊緣通過，同時滿足與枝江西樞紐互通凈距要求，經(jīng)充分論證后起點(diǎn)擬設(shè)置在枝江西服務(wù)區(qū)東側(cè)，具體位置如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目起點(diǎn)方案圖

因服務(wù)區(qū)與互通式立體交叉合并設(shè)置時，交通流數(shù)量及交通組織的復(fù)雜程度明顯增加，因而規(guī)范要求，服務(wù)區(qū)與互通式立體交叉宜單獨(dú)設(shè)置，當(dāng)服務(wù)區(qū)與互通式立體交叉分設(shè)困難且總出入交通量較小，服務(wù)區(qū)與互通式立體交叉可合并設(shè)置。目前已建工程中，樞紐互通因交通量較大，較少與服務(wù)區(qū)合并設(shè)置。針對本項(xiàng)目板門溪樞紐互通為“T”型樞紐互通，交通流線數(shù)量較“十”字型樞紐互通少，且交通量主次分明，次要交通量較小等特點(diǎn)，本文結(jié)合板門溪樞紐互通功能定位、交通量預(yù)測結(jié)果以及主要控制因素，針對板門溪樞紐互通和枝江西服務(wù)區(qū)合建提出三個可行方案進(jìn)行對比分析研究，為今后類似工程提出新的思路。

1 交通量分析

根據(jù)交通量預(yù)測，板門溪樞紐互通2047年平均日交通量為53740pcu/d（如圖2）。具體如下：重慶往返武漢方向的雙向流量為34931pcu/d，占總流量的65%，為主交通流向；宜昌方向往返重慶方向的雙向交通量為18809pcu/d，占總流量的35%。

圖2 板門溪互通交通量預(yù)測結(jié)果

根據(jù)公式2-1，計(jì)算各方向設(shè)計(jì)小時交通量。

DDHV=AADT×K×D

DDHV—設(shè)計(jì)小時交通量（pcu/h）；

AADT—年平均日交通量（pcu/d）；

K—設(shè)計(jì)小時交通量系數(shù)，根據(jù)交叉公路功能、交通量、地區(qū)氣候和地形等條件確定；

D—方向不均勻系數(shù)，根據(jù)當(dāng)?shù)亟煌坑^測資料確定，當(dāng)資料缺乏時，可在50%～60%范圍內(nèi)選取。

經(jīng)計(jì)算，重慶往返武漢方向設(shè)計(jì)小時交通量為1485pcu/h；宜昌方向往返重慶方向設(shè)計(jì)小時交通量為800pcu/h。因而，武漢至重慶方向左轉(zhuǎn)彎匝道宜選用外轉(zhuǎn)彎半直連式，重慶至宜昌方向左轉(zhuǎn)彎匝道可選用環(huán)形、外轉(zhuǎn)彎半直連式或迂回型半直連式匝道。

2 互通方案設(shè)計(jì)原則

由于該互通是在原有枝江西服務(wù)區(qū)的基礎(chǔ)上進(jìn)行布設(shè)，因此，在進(jìn)行互通方案設(shè)計(jì)時，除符合公路立體交叉設(shè)計(jì)的基本原則外，還應(yīng)滿足以下幾個方面的原則：

（1）分清主次交通流，確保互通能滿足通行能力要求；

（2）交通組織應(yīng)明確，避免與服務(wù)區(qū)交通量相互干擾；

（3）主線出入口間距應(yīng)滿足規(guī)范要求，利于交通標(biāo)志布設(shè)，避免誤判誤行；

（4）盡可能減小工程規(guī)模，節(jié)約投資和占地。

3 互通方案研究

3.1 主要控制因素

（1）地形條件：項(xiàng)目區(qū)域地形平坦、起伏不大，適宜互通的布設(shè)；

（2）河流、水系：項(xiàng)目區(qū)域分布有火山口水庫、板門溪水庫。其中，板門溪水庫對本項(xiàng)目起點(diǎn)位置的選擇影響較大；

（3）三峽機(jī)場：三峽機(jī)場、三峽臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)均位于枝江西服務(wù)區(qū)西側(cè)，為避免對其規(guī)劃的破壞，本項(xiàng)目起點(diǎn)位置只能選擇在枝江西服務(wù)區(qū)東側(cè)，因而武漢往返重慶方向匝道與服務(wù)區(qū)干擾較小，宜昌往返重慶方向匝道與服務(wù)區(qū)干擾較大，需重點(diǎn)進(jìn)行分析研究。

（4）枝江西樞紐互通：枝江西樞紐互通位于呼北高速與滬渝高速交叉處，距離枝江西服務(wù)區(qū)3.7km。根據(jù)規(guī)范，當(dāng)相鄰互通式立體交叉分別獨(dú)立設(shè)置時，相互之間的凈距不應(yīng)小于表1的規(guī)定值。最小凈距是兩互通立體式交叉的入、出交通流各自處于獨(dú)立的合、分流運(yùn)行狀態(tài)，不會干擾主線直行交通流的連續(xù)運(yùn)行，且兩互通式立體交叉之間的主線基本路段長度能滿足設(shè)置下一出口預(yù)告標(biāo)志的需要。

表1 互通式立體交叉及其他設(shè)施的最小凈距

（5）枝江西服務(wù)區(qū)

板門溪樞紐互通在布設(shè)匝道時，主線側(cè)需按連續(xù)分流或連續(xù)合流設(shè)置時，連續(xù)分、合流鼻端之間的距離不應(yīng)小于表2規(guī)定值。

表2 主線側(cè)連續(xù)分、合流鼻端最小間距

3.2 互通方案

板門溪樞紐互通是紅花套過江通道與滬渝高速銜接的重要樞紐，主要承擔(dān)著分流滬渝高速過江交通量，減小宜昌公路長江大橋的交通壓力的功能。現(xiàn)起點(diǎn)位置位于枝江西服務(wù)區(qū)東側(cè)，因武漢往返重慶方向匝道為主交通流向，匝道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較高，該方向匝道采用設(shè)計(jì)速度80km/h 標(biāo)準(zhǔn)，最小平曲線半徑600m。因該方向匝道均位于服務(wù)區(qū)東側(cè)，且采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較高，與服務(wù)區(qū)在主線側(cè)分、合流鼻端凈距較容易滿足規(guī)范要求；而宜昌往返重慶方向需穿過服務(wù)區(qū)，與服務(wù)區(qū)干擾較大，針對此方向匝道的布設(shè)，提出如下三個設(shè)計(jì)方案：

方案一：遷建枝江西服務(wù)區(qū)。遷建枝江西服務(wù)區(qū)后，重慶往返宜昌方向匝道不受服務(wù)區(qū)的影響，該互通方案采用左轉(zhuǎn)匝道迂回型T 型互通。互通與枝江西樞紐互通凈距為1.2km，滿足規(guī)范要求。該方案交通組織明確，但枝江西服務(wù)區(qū)遷建協(xié)調(diào)難度大、費(fèi)用較高，占地較小。

方案二：保留枝江西服務(wù)區(qū)，采用左轉(zhuǎn)彎匝道迂回型T 型互通。其中，重慶往宜昌方向匝道采用迂回型匝道，在進(jìn)入枝江西服務(wù)區(qū)前并入枝江西服務(wù)區(qū)匝道，經(jīng)服務(wù)區(qū)后，進(jìn)入滬渝高速公路；宜昌往重慶方向匝道經(jīng)服務(wù)區(qū)后，與服務(wù)區(qū)匝道分離，接本項(xiàng)目武漢往重慶方向匝道。該方案工程造價(jià)較低，但宜昌往返重慶方向交通量與滬渝高速進(jìn)出服務(wù)區(qū)交通流有一定程度的干擾，尤其是宜昌往重慶方向交通量在經(jīng)過服務(wù)區(qū)后加速行駛的同時進(jìn)行分流，安全隱患較大。

圖3 方案一平面布置圖

圖4 方案二平面布置圖

方案三：保留枝江西服務(wù)區(qū)，左轉(zhuǎn)彎匝道從服務(wù)區(qū)南側(cè)繞避枝江西服務(wù)區(qū)，滿足該方向匝道在主線側(cè)分、合流鼻與服務(wù)區(qū)匝道在主線側(cè)分、合流鼻凈距的要求。該方案避免了與進(jìn)出服務(wù)區(qū)交通量的干擾，也無需遷建枝江西服務(wù)區(qū)。主線側(cè)連續(xù)連續(xù)分、合流鼻端之間的距離大于350m，滿足規(guī)范要求。因而，從交通組織、工程投資費(fèi)用等方面綜合考慮，本互通采用該方案。

圖5 方案三平面布置圖

4 結(jié)語

因紅花套板門溪樞紐互通位于枝江西服務(wù)區(qū)東側(cè)，宜昌往返重慶方向匝道的布設(shè)受服務(wù)區(qū)影響較大。在滿足規(guī)范要求的前提下，本文提出三種互通與服務(wù)區(qū)合建方案，從交通組織、工程投資、工程占地等方面進(jìn)行對比分析研究，提出最優(yōu)方案，為今后類似工程項(xiàng)目提供參考。