增建小間距立交的公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究

童愷旻，李 翔

（廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司，廣東 廣州 510060）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，新規(guī)劃的城市組團(tuán)不斷涌現(xiàn)，高速公路、城市快速路路網(wǎng)不斷加密。當(dāng)新的高等級路網(wǎng)與現(xiàn)狀高速公路進(jìn)行銜接時(shí)，增設(shè)的互通立交不可避免地對已有高速公路產(chǎn)生影響。在立交間距較小的設(shè)計(jì)條件下，立交的設(shè)計(jì)如何在保證交通安全的前提下，滿足交通需求，并能與現(xiàn)狀高速公路進(jìn)行良好的銜接，是應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)。

高速公路增設(shè)小間距立交的一般設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

圖1 高速公路增設(shè)小間距立交的一般設(shè)計(jì)思路

本文以廣州市北二環(huán)高速公路與開創(chuàng)大道立交為例，對圖1所示內(nèi)容分別進(jìn)行說明。

因?yàn)榈厩《舅爻４嬖谟谕寥乐校?，種植前需要把前期種植留在田里的禾兜盡快燃盡，在晴天深耕水田并曬田，田里撒一些石灰殺菌，也可以用環(huán)保酵素改善土壤。在南昌市五星農(nóng)場有機(jī)種植合作社調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，用鄱陽湖里的草和稻草漚制環(huán)保酵素改良土壤，3 a未曾感染過稻曲病，不僅稻曲病沒有發(fā)生，其他的蟲害也很少。

開創(chuàng)大道立交及周邊立交平面簡圖見圖2。

科學(xué)大洋鉆探還顯示，海洋沉積物中的細(xì)胞數(shù)量與海洋或土壤中的細(xì)胞數(shù)量大致相同。探險(xiǎn)隊(duì)不僅在8 000英尺深的沉積物中發(fā)現(xiàn)了生命，還在擁有8 600萬年歷史的沉積物和溫度超過60攝氏度的沉積物中發(fā)現(xiàn)了生命。

（1）開創(chuàng)大道處設(shè)置互通立交。

圖2 開創(chuàng)大道立交及周邊立交平面簡圖

開創(chuàng)大道在火村立交與蘿崗立交間下穿北二環(huán)高速公路，為雙向八車道城市主干路。

歷史上最初有記錄的中日交往記載是東漢班固的《漢書·地理志》。作于推古三十年，現(xiàn)存于中宮寺的《天壽國繡帳》是可確定的最早受中國影響的作品，其上云紋、鳳凰形象及花卉的賦色手法都明顯帶有漢代繪畫特征。自此以后中國的文化理念、思想觀念、生活習(xí)慣及審美情趣對日本產(chǎn)生了巨大的影響，有些甚至構(gòu)成日本根底性的文化傳統(tǒng)。

1 交通分析

1.1 建設(shè)必要性

優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)向車輛進(jìn)入集散車道，單側(cè)主線僅有一個(gè)出口與一個(gè)入口，與主線直行車輛隔離，對主線直行車輛影響較小；施工期間不占用主線車道，對主線車輛通行影響小。

教師要解除學(xué)生的“輕視”情緒，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。心理學(xué)研究表明：對人們心理主宰系統(tǒng)產(chǎn)生影響力的第一要素便是當(dāng)時(shí)的內(nèi)心情緒與狀態(tài)，生物教學(xué)的效果與學(xué)生情緒息息相關(guān)。“輕視”情緒是生物教學(xué)的“教”，特別是“學(xué)”的最大障礙。教師可以通過一些事例暗示學(xué)生，以調(diào)整學(xué)生的情緒，但不能指責(zé)學(xué)生，避免學(xué)生產(chǎn)生對抗情緒，誘發(fā)反面的暗示作用。

綜上所述,丁苯酞軟膠囊、依達(dá)拉奉聯(lián)合治療急性腦梗死效果顯著,改善神經(jīng)功能效果好,有助于減輕遺留病殘程度,值得在臨床推廣使用。

當(dāng)現(xiàn)狀路面較差，需做較大維修、加鋪改造情況下，主線可擬合現(xiàn)狀中線的平面線形作為新的里程設(shè)計(jì)線，縱斷面線形根據(jù)現(xiàn)狀路面標(biāo)高以及路面改造方案進(jìn)行擬合。此時(shí)只需設(shè)計(jì)1條里程線及1個(gè)縱斷面。這種情況下平縱的設(shè)計(jì)指標(biāo)相對容易控制，超高過渡也可重新進(jìn)行調(diào)整。

1.2 交通量預(yù)測

交通量預(yù)測結(jié)果將作為工程總體方案的重要依據(jù)，應(yīng)注意兩點(diǎn)：

（1）主線交通量是橫斷面設(shè)計(jì)的依據(jù)之一。

（2）在高速公路上增加立交后，由于立交間距較小，增設(shè)立交間交通量轉(zhuǎn)換均較大，對原立交間的匯入流出交通將產(chǎn)生較大影響。

開創(chuàng)大道立交及周邊立交交通量預(yù)測見圖3。

圖3 開創(chuàng)大道立交及周邊立交交通量預(yù)測 （單位：pcu/d）

由圖3可見，在北二環(huán)高速公路上增加開創(chuàng)大道立交后，由于立交間距較小，2條高速與北二環(huán)高速交通量轉(zhuǎn)換均較大，對蘿崗立交及火村立交間的匯入流出交通產(chǎn)生了較大影響。

2 總體設(shè)計(jì)

2.1 橫斷面設(shè)計(jì)

趙五娘的第一個(gè)愿望是與新婚丈夫蔡伯喈廝守，這個(gè)愿望的發(fā)送者是丈夫，接受者則是夫妻二人。這個(gè)愿望的幫助者有丈夫和蔡母。需要注意的是，這兩人的幫助作用有著微妙的不同。丈夫和趙五娘的愿望是一致的，二人都眷戀和美的夫妻生活，不愿意分離。蔡母的態(tài)度與趙五娘是一致的，即不愿蔡伯喈去參加科舉考試，而希望他留在家里。但是蔡母的出發(fā)點(diǎn)并不是贊成夫妻二人纏綿，“我到不合娶媳婦與孩兒，只得六十日，便把我孩兒都瘦了”⑥；她只是希望兒子留在家中照顧自己和蔡父。雖說另有心思，但蔡母的態(tài)度客觀上有利于趙五娘愿望的實(shí)現(xiàn)。

在蘿崗立交與火村立交間的主線交通量為82 000～83 000 pcu/d，可見在增加開創(chuàng)大道立交后，該段的遠(yuǎn)景年交通量已超出現(xiàn)狀斷面的實(shí)際通行能力。因此該段的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面采用在現(xiàn)狀雙向六車道的基礎(chǔ)上兩側(cè)各拼寬一車道的斷面，即主線為雙向八車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度為39.5 m。

但由于立交間距較近，立交間需設(shè)置輔助車道或集散車道，橫斷面設(shè)計(jì)還需結(jié)合輔助車道或集散車道的設(shè)置綜合考慮。

2.2 主線平面及縱斷面設(shè)計(jì)

由于主線需在兩側(cè)拼寬，主線的平面及縱斷面設(shè)計(jì)方案與路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案相關(guān)。

高速公路的主線橫斷面車道數(shù)應(yīng)按交通量預(yù)測結(jié)果進(jìn)行評價(jià)。新增立交后，應(yīng)評價(jià)該段遠(yuǎn)景年交通量是否超出現(xiàn)狀斷面的實(shí)際通行能力，標(biāo)準(zhǔn)斷面是否需拓寬。

以開創(chuàng)大道立交為例，科學(xué)城、蘿崗中心區(qū)缺乏與周邊高速公路連接的快速通道，交通流需通過科學(xué)城、蘿崗中心區(qū)內(nèi)部道路網(wǎng)轉(zhuǎn)換后，通過現(xiàn)有入口進(jìn)入高速公路，繞行距離較長，且干擾區(qū)域內(nèi)部交通。

當(dāng)現(xiàn)狀路面較好，為減少投資而保留現(xiàn)狀路面情況下，為了更好地指導(dǎo)施工，并且與現(xiàn)狀道路的平面、標(biāo)高進(jìn)行更好的銜接，拼寬路段可分左右幅獨(dú)立進(jìn)行平縱線形的擬合設(shè)計(jì)。分別以現(xiàn)狀高速公路的硬路肩外邊線進(jìn)行平面線形擬合作為左右幅里程設(shè)計(jì)線；縱斷面設(shè)計(jì)分別以左右幅里程設(shè)計(jì)線處的實(shí)測高程點(diǎn)為基礎(chǔ)，進(jìn)行縱斷面線形擬合。

2.3.3 輔助車道及集散車道的選擇

（1）在超高漸變段擬合的縱斷面最小坡長小于《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2017）[1]規(guī)定值。

（2）橫斷面拼寬，超高漸變率大于規(guī)范[1]規(guī)定值。

從減少對現(xiàn)狀路面的改造，避免過大地調(diào)整現(xiàn)狀縱斷面，減少工程造價(jià)的原則出發(fā)，其解決方案如下：

（1）根據(jù)《高速公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)細(xì)則》（ITG/T L11—2004）[2]，當(dāng)受構(gòu)造物控制且縱坡不大時(shí)，在滿足視距的前提下，經(jīng)論證，縱面設(shè)計(jì)可采用3 s設(shè)計(jì)速度行程的豎曲線長度控制設(shè)計(jì)。對左幅、右幅擬合縱斷面指標(biāo)較低的路段進(jìn)行路線透視圖檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)線形流暢，視覺誘導(dǎo)良好，無不良現(xiàn)象時(shí)，可以認(rèn)為行車是安全的。

（2）如果將拼寬后的超高漸變段限制在現(xiàn)狀超高漸變段范圍內(nèi)，則超高漸變率不滿足規(guī)范[1]要求。故需在超高漸變段設(shè)置路脊線，路脊線位置為拼寬后的第三車道外邊線，超高路脊線示意圖見圖4。

圖4 超高路脊線示意圖

2.3 立交設(shè)計(jì)

2.3.1 立交選址

公路安全與運(yùn)營性能在很大程度上取決互通式立交的間距。最小凈距是獨(dú)立互通式立交的最小控制標(biāo)準(zhǔn)，至相鄰入、出口之間主線基本路段的最小長度。隨著凈距的減小，出入交通流對主線直行交通流的干擾越來越大，當(dāng)凈距小于車輛駛離主線全過程所需要的距離時(shí)，難免造成交通流紊亂或形成安全隱患[3]。

在高速公路上增建小間距立交的立交選址除了需考慮常規(guī)的影響因素如區(qū)域總體規(guī)劃、立交功能外，還與立交間距密切相關(guān)，設(shè)計(jì)思路有兩個(gè)：

（1）當(dāng)新增的立交位置可以調(diào)整時(shí)，可考慮盡量減少兩立交間距，通過匝道連接形成復(fù)合式立交，以減少工程造價(jià)。

（2）當(dāng)新增的立交位置難于調(diào)整，立交間距相對較大時(shí)，一般通過設(shè)置輔助車道或集散車道，以減少工程造價(jià)。

科學(xué)城、蘿崗中心區(qū)高速公路出入口的立交選址初步擬定了以下3個(gè)方案：

珊德拉夫人啜飲著濃濃的黑咖啡說，我想，我母親一定喜歡她那個(gè)時(shí)代，不然她不會(huì)做了這么多套精美絕倫的衣服。上帝賜予我和母親一樣的身材，我就穿著她的衣服，用她喜歡的方式來旅行和游覽，這就等于延長了她的生命。我用這種懷念方式，讓她在天堂微笑。

現(xiàn)狀廣州市北二環(huán)高速公路為雙向六車道，與廣惠高速公路相交處設(shè)置蘿崗立交，與廣深高速公路相交處設(shè)置火村立交，兩立交加速車道漸變段終點(diǎn)與減速車道漸變段起點(diǎn)距離分別為2 285 m和 1 978 m。

（2）改造蘿崗立交，增設(shè)地方出入口，形成復(fù)合式立交。

一是嚴(yán)格落實(shí)空間、總量、項(xiàng)目“三位一體”環(huán)境準(zhǔn)入制度，把好環(huán)境準(zhǔn)入關(guān)，強(qiáng)化總量控制要求，否決相關(guān)項(xiàng)目5個(gè)；二是強(qiáng)化重點(diǎn)排污企業(yè)的在線監(jiān)控巡查，切實(shí)防范企業(yè)雨天偷排行為；三是開展危廢企業(yè)（電鍍、化工、鋼帶、門業(yè)）大檢查。要求各企業(yè)對自身固廢實(shí)行規(guī)范管理、完善臺(tái)賬等整改，嚴(yán)厲打擊非法轉(zhuǎn)移、隨意傾倒、非法填埋等違法行為；2013年完成2家企業(yè)刷卡排污總量自動(dòng)控制系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)，把在線排污監(jiān)測點(diǎn)從63個(gè)提高到71個(gè)。

（3）改造火村立交，增設(shè)地方出入口，形成復(fù)合式立交。

通過對地方路網(wǎng)銜接、與周邊規(guī)劃的符合性、交通功能、征地拆遷、工程造價(jià)等幾個(gè)方面進(jìn)行比選，立交選址在開創(chuàng)大道處增設(shè)互通立交，通過設(shè)置輔助車道或集散車道與相鄰立交相連。

2.3.2 立交方案

開創(chuàng)大道立交布設(shè)了菱形、菱形+部分苜蓿葉、雙喇叭、單喇叭共4個(gè)立交方案進(jìn)行比選。鑒于菱形立交型式緊湊，出入口與相鄰立交的距離相對較長，更有利于3個(gè)立交間的轉(zhuǎn)換交通交織，且平縱指標(biāo)較高，占地較小，拆遷較少，工程規(guī)模最小，與地方規(guī)劃協(xié)調(diào)性好的諸多特點(diǎn)，從而推薦菱形立交方案。

如果高速公路現(xiàn)狀設(shè)有超高，按原硬路肩邊線的標(biāo)高擬合時(shí)，縱斷面設(shè)計(jì)可能存在以下兩個(gè)問題：

新增的開創(chuàng)大道立交與蘿崗立交凈距分別為699 m和705 m，與火村立交之間凈距分別為900 m和755 m，均小于《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D21—2014）[3]要求的值，需利用輔助車道或集散車道進(jìn)行連接。

半連續(xù)反應(yīng)器的有效體積為5.0 L，反應(yīng)條件為中溫厭氧消化（37±2）℃，通過水浴方式對反應(yīng)器進(jìn)行保溫，通過機(jī)械攪拌的方式進(jìn)行連續(xù)攪拌，轉(zhuǎn)速為100 r·min-1。每天進(jìn)出料1次，在進(jìn)出料前先進(jìn)行氣體組分分析。取出料進(jìn)行pH、揮發(fā)性固體和總揮發(fā)性有機(jī)酸的分析。

（1）輔助車道方案（見圖5）

圖5 設(shè)輔助車道處橫斷面[4] （單位：m）

主線橫斷面每側(cè)由現(xiàn)狀單向三車道各拼寬一車道后，在立交間采用一車道輔助車道連接。設(shè)輔助車道處主線共為雙向十車道，路基寬度為46.5 m。

優(yōu)點(diǎn)：通行能力較大，滿足交織需要，對直行車輛影響較小；改造高速公路較短。

由圖3可知，忽略連桿AB的質(zhì)量，將連桿AB看作二力桿，則連桿AB在B點(diǎn)的受力可以分解為連桿方向的力FAB、彈簧拉力Fk以及外負(fù)載F，它們之間的相互關(guān)系為：

缺點(diǎn)：對2個(gè)立交共4個(gè)匝道出入口位置進(jìn)行局部改造，將一定程度上影響進(jìn)出車輛；高速公路上的出入口較多，凈距較小，對直行車流影響較大。

（2）集散車道方案（見圖6）

本病由于反復(fù)嘔吐而出現(xiàn)脫水，營養(yǎng)不良，因此，視病情程度給予補(bǔ)充電解質(zhì)、靜脈營養(yǎng)，體質(zhì)極差者可補(bǔ)充白蛋白，合并肺炎或手術(shù)應(yīng)用抗生素治療。

圖6 設(shè)集散車道處橫斷面[4] （單位：m）

立交間的轉(zhuǎn)向交通量較大，占了主線交通量的1/3～1/2，當(dāng)采用集散車道與直行交通分離后，在主線橫斷面每側(cè)直行維持現(xiàn)狀單向三車道不變，在原主線硬路肩外側(cè)加設(shè)兩車道集散車道。主線車道加集散車道也為雙向十車道，路基寬度為52 m。

1)截割頭靜止情況下，本系統(tǒng)的抬升角在0.3°以內(nèi)跳動(dòng)，回轉(zhuǎn)角跳動(dòng)在0.25°以內(nèi)；截割頭運(yùn)動(dòng)情況下，測量值與截割頭實(shí)際擺動(dòng)趨勢一致，曲線近似呈線性關(guān)系且穩(wěn)定性良好。

高速公路增設(shè)小間距立交，往往使現(xiàn)狀交通條件發(fā)生較大的改變，甚至影響交通安全，必須對其建設(shè)的必要性進(jìn)行充分論證，對地方路網(wǎng)銜接、與周邊規(guī)劃的符合性、交通功能、征地拆遷、工程造價(jià)等幾個(gè)方面進(jìn)行比選。

缺點(diǎn)：主線兩側(cè)各需拼寬10.5 m，改造高速公路較長，需2個(gè)立交共8個(gè)匝道出入口，施工期間對立交交通影響較大；當(dāng)立交間轉(zhuǎn)向交通量非常大時(shí)，集散車道僅有兩車道，又匯進(jìn)匯出頻繁，通行能力有限，車流比較飽和；而主線單向三車道通行能力有一定富余，但與集散車道隔離，相互之間不能分流，相對于設(shè)輔助車道方案通行能力較低。

3 拼寬設(shè)計(jì)

3.1 填方路基拼寬設(shè)計(jì)

高速公路主要為填方路基，主線橫斷面拼寬后需對現(xiàn)狀路基進(jìn)行拼寬設(shè)計(jì)，并且加強(qiáng)新舊路基間的排水設(shè)計(jì)，增設(shè)盲溝，排除路基內(nèi)部排水。

（1）一般路基拼接方案（見圖7）

當(dāng)路側(cè)用地不受限制時(shí)，一般采用放坡的方式，對舊路基進(jìn)行拼寬。為了保證新老路基拼接完成后的整體性和變形協(xié)調(diào)統(tǒng)一性，減少新老路基差異沉降，對于老路基填土壓實(shí)度較高、穩(wěn)定較好的路段，采用清坡80 cm后平行開挖臺(tái)階的方式，隔一定間距設(shè)置高強(qiáng)土工格柵。拼寬路基需根據(jù)下方地基情況進(jìn)行相應(yīng)的地基處理。

圖7 一般路基拼接方案[5]

（2）氣泡混合輕質(zhì)土拼接方案（見圖8）

圖8 氣泡混合輕質(zhì)土拼接方案[5]

氣泡混合輕質(zhì)土的荷載小，并且具有施工澆筑時(shí)流動(dòng)性高，噪音小，達(dá)到齡期后整體性好、自體可以直立而無須放坡的特點(diǎn)，主要用于放坡受限、需要減少拆遷的路段、需要拼寬且拼寬后土路基外緣線位于現(xiàn)有道路坡腳內(nèi)的軟基路段以及施工對周圍影響大的路段。

3.2 路面拼寬設(shè)計(jì)

原則上路面拼寬結(jié)構(gòu)的形式應(yīng)與現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)一致，關(guān)鍵點(diǎn)是避免新舊路基不均勻沉降引起的路面縱向裂縫。

（1）墊層、底基層的結(jié)構(gòu)與原路面結(jié)構(gòu)一致。

術(shù)。一想到這個(gè)字，我腦海里不由自主就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)畫面：一個(gè)陰暗密室，伸手不見五指，某人或幾人正在冥思苦索，偶或竊竊私語，額頭擰成一個(gè)“川”字：如何步步為營，誘敵深入？如何巧設(shè)機(jī)關(guān)，一舉殲滅？……戰(zhàn)略上要藐視敵人，樹立必勝信心；但戰(zhàn)術(shù)上要重視敵人，知己知彼，運(yùn)籌帷幄，方能一擊致命……思維縝密，滴水不漏；彎彎腸管，百繞千回。這樣的人老謀深算、工于心計(jì)，倘其心計(jì)用于歧途，一旦被其瞄準(zhǔn)算計(jì)，任你練就百般分身術(shù)，也難逃如來佛手心、牛頭馬面魔掌。想想都可怕。

（2）如果原路面結(jié)構(gòu)為混凝土路面或在混凝土路面上加鋪瀝青罩面，拼寬路面結(jié)構(gòu)的基層宜采用C35混凝土，拆除原硬路肩的混凝土板，按拼寬寬度重新進(jìn)行混凝土板塊劃分，增強(qiáng)新舊路基銜接處路面結(jié)構(gòu)的剛度，并且采用植筋的方式與原車行道水泥混凝土板銜接。

3.3 橋梁拼寬設(shè)計(jì)

建成較久的高速公路橋梁一般采用以前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，隨著社會(huì)發(fā)展，新的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已相繼取代原規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。對擴(kuò)建后新舊橋梁采用何種設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，參照高速公路改擴(kuò)建的專項(xiàng)研究和成功經(jīng)驗(yàn)，對原有分離式路基橋梁，仍執(zhí)行“舊規(guī)范”；對新建分離式路基橋梁和拆除重建橋梁，執(zhí)行“新規(guī)范”；對整體式路基段需拼接橋梁的新拼寬部分執(zhí)行“新規(guī)范”，拼接成整體后舊橋的承載能力極限承載力需符合“新規(guī)范”，正常使用極限狀態(tài)按“舊規(guī)范”驗(yàn)算。

下部結(jié)構(gòu)采用不連接的方式。優(yōu)點(diǎn)是施工簡單，不改變老橋的蓋梁受力模式，在新老橋樁基發(fā)生差異沉降時(shí)不產(chǎn)生次內(nèi)力。

空心板、小箱梁和連續(xù)箱梁等常規(guī)結(jié)構(gòu)均采用上部結(jié)構(gòu)整體式拼接，通過延長預(yù)應(yīng)力張拉前的混凝土養(yǎng)護(hù)齡期和存梁時(shí)間（大約3個(gè)月左右）來減小新舊結(jié)構(gòu)的收縮徐變差異，并在新橋完成澆筑成梁或安裝結(jié)束后，視跨徑和結(jié)構(gòu)型式情況，在合適的拼接時(shí)間采用合適的拼接方式進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)拼接。

4 結(jié) 語

（1）應(yīng)充分論證增建小間距立交的必要性，如果有其他位置可供選擇，應(yīng)盡量不要在立交間距不大的高速公路路段上增建立交，避免形成小間距立交群；如果必須設(shè)置為小間距立交群，則以保證交通安全，滿足交通功能，減少工程造價(jià)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）立交方案對工程的影響較大，平面、縱斷面、橫斷面的設(shè)計(jì)方案根據(jù)工程的具體情況均有不同選擇。

（3）路基、路面、構(gòu)筑物的拼寬設(shè)計(jì)方案將影響工程建成后的質(zhì)量，設(shè)計(jì)方案關(guān)注的重點(diǎn)是減少差異沉降，避免縱向裂縫、病害的產(chǎn)生。