太平樞紐互通改擴建方案研究

高夕力 姜繼軍

摘要 梁長高速公路由國家高速公路G42（滬蓉高速公路梁平至墊江段）和G50（滬渝高速墊江至長壽段）組成，是重慶主城與渝東北地區的第一條直連高速公路，通道功能顯著，也是重慶市公路網主骨架的重要組成部分。太平樞紐互通立交是連接國家高速公路G42和G50的樞紐互通。文章以太平樞紐互通式立交的方案設計為背景，通過對該立交方案的分析研究，探討大型樞紐復雜立交改擴建的設計思路和方法。

關鍵詞 高速公路；方案設計；改擴建

中圖分類號 U418.8文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）10-0031-03

0 引言

近年來，社會經濟的迅猛發展，重慶主城與渝東北地區的人流和物流交通需求不斷提升，梁長高速公路通行能力已無法適應現有的交通需求，擁堵的常態化已使射線通道功能大打折扣。在此背景下，出臺國家高速公路（G42、G50）梁平至長壽段改擴建工程項目方案并加以落地實施，成為完善和提升重慶渝東北地區射線高速公路網，緩解交通壓力的客觀需求。該項目屬于《重慶市高速公路網規劃（2019—2035）》布局規劃中射線加寬項目，對于提高渝東北地區與主城間交通聯絡，加強渝東北區域融合，促進長壽、墊江、梁平城市板塊互聯互通，帶動項目沿線經濟發展，為建設成渝地區雙城經濟圈，加速國家區域戰略發展具有積極的促進作用。

1 項目概況

梁長高速既有老路為雙向四車道高速公路，設計速度80 km/h，路基寬度24.5 m。

該項目全線采用雙向八車道高速公路標準改擴建，設計速度100 km/h，路基寬度41 m。總體采用兩側拼寬，局部受限路段采用單側拼寬或分離增建。該項目互通改擴建方案加寬形式主要有兩側拼寬、單側整體式拼寬和單側分離拼寬（老路同向分隔）。

太平樞紐互通是路網中重要通道的轉換節點，交通量較大。太平樞紐互通改擴建施工保通是樞紐方案可行的重要前提，在結合路網分流的情況下，施工單位要積極通過分階段施工、設置臨時保通道路等措施，保障交通正常通行。

1.1 太平樞紐互通現狀

太平樞紐互通為該項目與忠墊高速公路交叉設置。互通位于墊江縣太平鎮東側，現狀為單環苜蓿葉形樞紐互通。

忠墊高速公路起于重慶忠縣，止于川渝交界的明月山。該條高速路于2007年12月建成通車。采用雙向四車道標準，路基寬度24.5 m，設計速度80 km/h。

互通區忠墊高速主線平面為直線與半徑1 100 m的圓曲線，縱面位于前坡為1.7%、后坡?0.34%豎曲線半徑17 500 m的凸形豎曲線上。該項目主線平面為半徑2 600 m的圓曲線，縱面位于前坡為?1.388%、后坡0.68%豎曲線半徑26 000 m的凹型豎曲線上。

1.2 太平樞紐交通量預測

太平樞紐互通2047年日平均交通量預測情況見圖1。

鄰水至梁平交通量為主交通流向，鄰水至長壽交通量為次交通流向。

1.3 太平樞紐互通改擴建存在問題

現狀互通采用單環變異苜蓿葉型樞紐互通，該項目下穿忠墊高速，交叉樁號為該項目主線K62+145=忠墊高速DZKK147+183。現狀忠墊高速跨該項目主線橋為（5×25+25+3×27+28+6×25）m預應力箱梁。互通單喇叭內環半徑為80 m。除梁平至鄰水方向F匝道采用8.5 m單向單車道匝道（左側土路肩0.75 m +左側硬路肩1 m +行車道3.5 m +右側硬路肩2.5 m +右側土路肩0.75 m），其余匝道為10 m單向雙車道匝道（左側土路肩0.5 m +左側硬路肩1 m +行車道7 m +右側硬路肩1 m +右側土路肩0.5 m），見圖2。

根據現狀分析目前該方案存在以下問題：

（1）忠墊高速跨該項目主線橋及A、B、C、D匝道跨該項目主線橋跨徑有限，且受交叉角度控制，雙側拼寬路基將侵占既有橋梁橋墩。

（2）根據交通量預測結果，現狀環形匝道交通為該樞紐次交通流向，遠景年交通量已超出環形匝道通行能力上限，影響樞紐服務水平及營運安全[4]。

（3）現狀匝道單出入口不能滿足交通量需求，需要調整為雙出入口[5]。

（4）現狀墊江服務區與該項目凈距為1 070 m。根據交通量預測，鄰水至長壽方向匝道與長壽至鄰水方向匝道需要將出入口調整為雙車道出入口，導致該互通需要采用輔助車道與墊江服務區貫通[4]。

（5）現狀互通匝道存在縱坡較大問題，具體表現在兩方面：一是長壽→鄰水方向C匝道縱坡為5.394%，縱坡偏大；二是梁平→忠縣方向B匝道縱坡為5.375%，縱坡偏大。

2 方案介紹

初步設計階段在工可方案的基礎上，結合交通量與現場實際情況，現階段擬定2個方案進行比選。

2.1 主線原位雙側拼寬方案

工可方案考慮基于原有互通形式，主線原位雙側拼寬，對出入口進行調整[1]。拆除原有上跨該項目主線的4座匝道橋與1座忠墊高速主線橋（中期D匝道橋僅拆跨該項目主線一聯）。該方案為工可優化方案，考慮到工可方案利用的現狀內環匝道不能滿足交通量要求，將內環匝道改為半定向匝道，并將鄰水至長壽方向匝道與長壽至鄰水方向匝道出入口調整為雙車道出入口，梁平至鄰水方向匝道由原8.5 m單向單車道匝道拼寬為9 m，其余匝道由10 m單向雙車道匝道拼寬為10.5 m，設計速度為60 km/h，匝道平曲線最小半徑為120 m。單車道入口加速車道采用平行式，雙車道入口加速車道采用直接式，減速車道采用直接式，見圖3～4。

由于鄰水至長壽方向匝道與長壽至鄰水方向匝道出入口調整為雙車道出入口與墊江服務區凈距不滿足1 km，因此該方案采用輔助車道與墊江服務區貫通。

2.2 主線分離增建左幅

考慮到方案一原位雙側拼寬需要拆除原有上跨該項目主線的4座匝道橋與1座忠墊高速主線橋，報廢工程量大，且保暢困難，因此方案二將現狀梁長高速主線改造為半幅（同向分隔，既有主線及匝道橋在中央分隔帶立墩[3]），主線左側新建半幅上跨忠墊高速。因匝道出入口調整為雙車道出入口與墊江服務區凈距不滿足1 km，因此方案二同方案一均采用輔助車道與墊江服務區貫通。

3 方案比較

（1）匝道指標：方案一廢除既有縱坡較大的匝道橋，新建匝道縱坡均在5%以內；方案二考慮盡量利用原匝道橋。因此，通過對整體指標的評估，方案一較方案二好。

（2）拆遷規模：方案一拆遷規模較方案二小。

（3）施工保暢條件：方案一需廢除既有4座匝道橋與1座忠墊高速主線橋，施工期間需要采用臨時鋼便橋進行保暢。整體保暢難度較高。

（4）工程規模：方案一相對方案二投資增加3 174萬元。

綜上所述，方案二工程規模較小，保暢條件較好。結合忠墊公司回函意見推薦方案，針對匝道縱坡大的問題，設計中加強交安設施，進一步保證行車安全。因此，現階段推薦方案二。方案一作為同精度比較方案，見表1。

4 結語

該文闡述樞紐互通的現狀和改擴建的必要性，采用“四階段法”進行交通量預測，并對現狀樞紐的適應性進行了分析，并從工程實際出發，制定改擴建設計原則，綜合考慮樞紐的功能定位、通行能力及服務水平、交通組織方案及運行安全分析、既有工程利用和銜接路網及鄰近設施的影響多個因素，布設了原位改建和移位新建方案，經比選后推薦路網功能完善、設計指標和工程規模適中的原位改建方案。隨著社會的發展、路網規劃的調整和交通量的快速增長，早期建設的高速公路之間交通轉換的樞紐互通，往往會出現功能調整、交通量不適應等問題，需進行改擴建，太平樞紐改擴建方案研究作為典型案例，可為復雜樞紐互通的改擴建工程提供參考。

參考文獻

[1]華設設計集團股份有限公司. 京滬高速公路廣陵至靖江段擴建工程廣陵樞紐方案研究報告[R]. 2021.

[2]江蘇交通控股股份有限公司. 江蘇交控系統高速公路改擴建時機研究報告[R]. 2020.

[3]華設設計集團股份有限公司. 滬陜高速公路平潮至廣陵段擴建工程施工圖設計[Z]. 2020.

[4]中交第一公路勘察設計研究院有限公司. 公路路線設計規范： JTGD20—2017[S]. 北京：人民交通出版社股份有限公司， 2017.

[5]中國公路工程咨詢集團有限公司. 公路立體交叉設計細則： JTG/T D20—2014[S]. 北京：人民交通出版社股份有限公司， 2017.