滬渝高速八嶺互通立交方案設(shè)計研究

王 聰，羅 希

（中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司，湖北 武漢）

引言

隨著城市化進(jìn)程的加速，交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展與完善已成為各地發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。作為連接城市間交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，高速公路互通立交在提升交通通行能力、改善交通流暢度方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1-2]。滬渝高速八嶺互通立交，作為連接上海與重慶的重要樞紐節(jié)點，其設(shè)計與規(guī)劃顯得尤為關(guān)鍵。本文以滬渝高速八嶺互通立交為研究對象，通過對互通立交設(shè)計方案、評價及設(shè)計要點等方面進(jìn)行了論述，為滬渝高速八嶺互通立交設(shè)計方案的確定提供理論依據(jù)，也為類似工程設(shè)計提供了借鑒與參考。

1 工程概況

滬渝高速公路新建八嶺互通形式采用A 型單喇叭互通型式，主線擴(kuò)建長度1 365 m，新建匝道長度2 543.167 m，設(shè)匝道橋251.16 m/2 座，被交路跨線橋126.08 m/1 座，新建匝道收費站1 處（3 進(jìn)5 出）。主線設(shè)計速度120 km/h，采用雙向八車道的高速公路標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)建，汽車荷載等級為公路-I 級，設(shè)計洪水頻率1/100，地震動峰值加速度0.065 g；匝道設(shè)計速度40 km/h，L匝道路基寬度16.5 m，A、B、C、D匝道路基寬度9.0 m。采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)詳見表1。

表1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2 互通立交平、縱面設(shè)計原則

2.1 滿足規(guī)范要求

互通立交的建設(shè)宜采用合適的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是與主線連接的匝道，其連接部需采用較高的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[4]。

2.2 原有工程盡量利用又充分考慮擴(kuò)建規(guī)劃

根據(jù)調(diào)查互通范圍內(nèi)滬渝高速未設(shè)置超高，互通建設(shè)盡可能的利用現(xiàn)有滬渝高速公路路基路面，互通范圍內(nèi)滬渝高速按2%橫坡拼寬，以節(jié)約工程投資，縮短工期。本互通運營期按設(shè)計速度100 km/h、路基寬度26.50 m標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，起終點設(shè)置銜接漸變段。

2.3 滿足遠(yuǎn)期交通量增長需求

互通的建設(shè)應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)期交通量特征年的預(yù)測值，結(jié)合路網(wǎng)分析，合理確定新建方式，包括互通匝道標(biāo)準(zhǔn)的采用、收費站、平交口的規(guī)模。

2.4 與旅游總體規(guī)劃相適應(yīng)

根據(jù)旅游區(qū)總體規(guī)劃，區(qū)域內(nèi)道路設(shè)置應(yīng)與旅游區(qū)功能布局相結(jié)合，加強(qiáng)與外部交通銜接，兼顧地形條件和景觀要求，完善道路網(wǎng)絡(luò)。

2.5 減輕施工期對地方交通、經(jīng)濟(jì)干擾

互通建設(shè)方式的選擇宜考慮在建設(shè)時盡量的維持地方交通上下高速公路或盡量縮短中斷交通的時間，匝道建設(shè)必須中斷交通時應(yīng)合理選擇中斷交通的時間段（比如選擇深夜地方出行交通較少時），把對地方交通、經(jīng)濟(jì)的影響減少到最輕程度[4]。

3 轉(zhuǎn)向交通量及斷面型式

滬渝高速八嶺互通遠(yuǎn)期年2038 年轉(zhuǎn)向交通量見表2。

信息化以計算機(jī)為主體，說明了信息化是建立在現(xiàn)代信息科技和網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上的。信息化表明了信息技術(shù)的廣泛運用。智能工具解放了人類的基本性工作甚至一些復(fù)雜性的工作。信息化讓人們獲得資源的渠道變得更多，獲得的資源也更多。這讓社會的基本提升了不止一個等級。在相應(yīng)的信息化理論領(lǐng)域不斷研究，探索信息化時代的新道路、新模式。同時，獲取新的信息資源，為下一步商業(yè)計劃做好充足的信息準(zhǔn)備。

表2 交通量分布情況

根據(jù)交通預(yù)測，2038 年本項目轉(zhuǎn)向交通量為18 364 pcu/d，其中往宜昌往返方向為7 713 pcu/d，占42%；往武漢往返方向為10 651 pcu/d，占58%，兩個方向基本相當(dāng)。根據(jù)互通的功能和定位，八嶺互通是荊州旅游區(qū)上下滬渝高速公路的重要出入口，建成后能有效減輕荊州城區(qū)交通壓力。

4 互通方案比選

滬渝高速八嶺互通設(shè)置在滬渝高速公路樁號K1112+538.045 處，為A 型單喇叭互通。設(shè)計范圍為K1111+905～K1113+270，全長1 365 m?；ネㄅc主線的交叉位置及型式在前期的工作中已得到論證和確定。本次初步設(shè)計主要就L匝道的方案進(jìn)行比選。

4.1 方案一

方案一在滬渝高速K1112+538.045 處進(jìn)行新建，互通采用上跨滬渝高速的型式。根據(jù)合理性布局，采用A型喇叭互通，設(shè)置匝道收費站一處，規(guī)模為3 進(jìn)5 出。通過南北走向的L 匝道，北面連接地方規(guī)劃旅游公路的平交口可直接通往荊州文化旅游區(qū)。

方案一主線設(shè)計范圍為K1111+905～K1113+270，主線長1 365 m，A、B、C、D 匝道全長1 002.977 m，L 匝道全長1 543.172 m，計價土石方為368 464 m3（含管理中心土方），瀝青砼路面60 832.5 m2，新建大中橋3 座，新建涵洞7 道，涵洞接長3 道，新建通道3 道，通道接長3 道。新增用地230 畝，拆遷面積為925.37 m2。

L匝道對接荊當(dāng)旅游公路，所有上下滬渝的旅游車輛直接在平交口處集中分流，交通流清晰；L匝道長，容納車輛能力強(qiáng)，后期改擴(kuò)建條件優(yōu)。但L 匝道長了535.784 m，多1 座60 m橋，工程量增大?？傮w見圖1。

圖1 八嶺互通方案一總體圖

4.2 方案二

方案二在方案一的基礎(chǔ)上互通形式不變，本著節(jié)約造價、減少占地的原則，不跨越村鎮(zhèn)主干路直接連接南北規(guī)劃旅游公路。

方案二主線長1 365 m，A、B、C、D 匝道全長1 017.952 m，L 匝道全長1 007.388 m，計價土石方為249 499 m3，瀝青砼路面55 533.8 m2，新建大中橋2 座，新建涵洞3 道，涵洞接長3 道，新建通道3 道，通道接長3 道。新增用地188.5 畝，拆遷面積為1 076.3 m2。

方案二工程量偏小，占地少，但收費廣場距離旅游公路平交口近，容納車輛能力差；后期收費站改擴(kuò)建條件差；前往規(guī)劃旅游公路的車輛還需要往北繞行500 m?？傮w見圖2。

圖2 八嶺互通方案二總體圖

結(jié)合互通功能，交通量及互通工點處的地物地貌，同時根據(jù)地方政府及業(yè)主的意見，初步設(shè)計推薦方案一，方案二做同等深度的比選。

5 互通立交路線方案評價

綜合考慮線形、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保等四個評價指標(biāo)，構(gòu)建互通立交路線方案評價體系[5]，見圖3。

圖3 高速公路互通立交方案評價體系

本文采用綜合評分法對滬渝高速八嶺互通立交方案進(jìn)行評價。該方法能夠結(jié)合定性與定量評價，同時簡單易行，適用于互通立交方案選擇等情況。通過對方案一和方案二按照上述四項評價指標(biāo)進(jìn)行打分，通過對分?jǐn)?shù)的加權(quán)匯總來確定最優(yōu)方案。綜合評分法的操作方法和流程如下。

首先，明確定義用于評價方案的各項指標(biāo)，根據(jù)實際情況和項目的特點，對線形、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分配，權(quán)重分配結(jié)果見表3。

表3 評價指標(biāo)權(quán)重分配結(jié)果

然后，對于每個評價指標(biāo)，設(shè)定評分細(xì)則和分值范圍，評分范圍為1～10 分，分?jǐn)?shù)越高代表方案在該指標(biāo)下的表現(xiàn)越好。按照評價指標(biāo)和權(quán)重進(jìn)行詳細(xì)評分，對方案一和方案二各個評價指標(biāo)的得分按照權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，得到該方案的綜合評分K。最后，根據(jù)總得分進(jìn)行比較和討論，分析各個方案在各個評價指標(biāo)下的表現(xiàn)，K 值越大，表明該互通立交方案越好，了解各個方案的優(yōu)劣勢，選擇最適合滬渝高速八嶺互通立交方案。

互通立交方案綜合評分計算公式[6]如下：

式中：Li—互通立交第i 項評價指標(biāo)得分；wi—互通立交第i 項評價指標(biāo)權(quán)重。

評價得分標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 評價得分標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)計算，方案一和方案二各分項指標(biāo)評分結(jié)果如圖4 所示。由圖4 可知，滬渝高速八嶺互通立交的方案一和方案二綜合評分結(jié)果分別為88.2、85.5。

圖4 互通立交方案設(shè)計評價結(jié)果

5.1 線性評價

方案一設(shè)計符合相應(yīng)的線形標(biāo)準(zhǔn)要求，匝道布局清晰，交叉口設(shè)置合理，對接荊當(dāng)旅游公路，能夠有效分流旅游車輛，減少交叉流量，但其匝道較長，工程量和施工風(fēng)險較大；方案二相較于方案一，匝道較短，涵洞和橋梁的數(shù)量也相對較少，減少了一些施工風(fēng)險，收費廣場距離旅游公路平交口較近，可能對交叉流量的分流效果不如方案一。

5.2 經(jīng)濟(jì)評價

雖然方案一的工程量較大，但能充分利用現(xiàn)有高速公路路基路面，有利于節(jié)約工程投資和縮短工期，在土石方和瀝青砼路面等方面的工程量較大，會增加投資成本；方案二在土石方和瀝青砼路面等方面的工程量相對較小，投資成本較少，相對于方案一，方案二在工程量較小的同時，也會對項目的收費站改擴(kuò)建條件產(chǎn)生一定的影響。

5.3 節(jié)能評價

方案一在設(shè)計上能夠有效降低能源消耗，匝道布局合理，交通流暢，有助于減少交通擁堵，降低車輛的能源消耗；方案二的匝道設(shè)計布局較為簡單，可能會對交通流暢有一定的節(jié)能效果，但相對于方案一，可能的節(jié)能效果會有一定程度的差距。

5.4 環(huán)保評價

方案一的設(shè)計能夠最大程度地保護(hù)周圍的生態(tài)環(huán)境，尤其是對歷史文化古跡和自然環(huán)境的保護(hù)原則，但考慮到古跡保護(hù)，方案一在環(huán)保方面會有明顯優(yōu)勢。方案二相對簡化的設(shè)計可能會減少對周圍生態(tài)環(huán)境的影響，但具體影響程度需要進(jìn)一步評估。

綜合以上評價情況，可以看到，方案一在安全性、經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性和環(huán)保性方面都有一定的優(yōu)勢，特別是在安全和環(huán)保方面。然而，方案二也具有一些優(yōu)點，如在經(jīng)濟(jì)性和施工風(fēng)險方面可能更為有利。綜合考慮，將方案一作為滬渝高速八嶺互通立交的推薦方案。

結(jié)束語

綜上，本文主要分析了滬渝高速八嶺互通立交的設(shè)計方案與要點，通過對其路線設(shè)計原則以及轉(zhuǎn)向交通量等方面的綜合分析，明確了互通立交在連接上海與重慶兩大城市間承擔(dān)的重要作用；在兩個方案的比選中，方案一在安全性、經(jīng)濟(jì)性及發(fā)展?jié)摿Φ确矫姹憩F(xiàn)突出，尤其是與周邊旅游區(qū)的直接聯(lián)系，為八嶺互通立交的設(shè)計提供了新的思路，也為互通立交的高效運行奠定了堅實基礎(chǔ)。