果遂樞紐互通立交方案比選研究

文章結(jié)合廣西高速公路果遂樞紐互通式立交設(shè)計實例，綜合考慮主線平縱條件限制、主路交叉方式選擇、避讓沿線多種敏感因素與地形地物適應(yīng)等多種情況，通過多方案比選確定合理可行的方案，可為類似互通設(shè)計提供借鑒。

樞紐互通；立交；平縱條件；交叉方式；比選

U412.35+2A240764

作者簡介：

方雪朋（1990—），碩士，工程師，主要從事道路工程研究工作。

0" 引言

在過去十年中，廣西高速公路建設(shè)速度和規(guī)模取得了顯著進(jìn)展，已初步形成了以南寧為中心的“六橫七縱八支線”高速公路網(wǎng)。新建的高速公路將無法避免與現(xiàn)有高速公路交叉從而設(shè)置樞紐互通進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換［1］，樞紐互通是高速公路路網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分，在連接不同高速公路、緩解交通壓力、提高交通效率等方面發(fā)揮著重要作用。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通流量的不斷增加，樞紐互通的設(shè)計變得越來越重要。

本文結(jié)合果遂樞紐互通工程實例，綜合考慮所有遇到問題，確定方案比選思路后從多方面進(jìn)行比選論證，為樞紐互通設(shè)計提供參考。

1" 概況

武宣—來賓—合山—忻城公路（以下簡稱武合忻公路）是自治區(qū)政府最新批復(fù)的《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2018—2030年）》“1環(huán)12橫13縱25聯(lián)”布局方案中的聯(lián)6線。為有效實現(xiàn)武合忻公路與柳州經(jīng)合山至南寧高速公路（已于2021-07-01通車）之間交通量轉(zhuǎn)換的功能，需設(shè)置一處樞紐互通。見圖1。

武合忻公路與新柳南高速公路均采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度為120 km/h，路基寬度為26.5 m。

果遂樞紐互通預(yù)測的2047年遠(yuǎn)景交通量（pcu/d）如圖2所示，括號內(nèi)為單向小時交通量（pcu/h）。其中，果遂樞紐互通預(yù)測交通量轉(zhuǎn)換總數(shù)為26 980 pcu/d，武宣往返南寧為最大交通流方向，交通量為8 783 pcu/d，占比為32%，武宣往返柳州、忻城往返南寧、忻城往返柳州三個方向交通量依次減小，占比分別為26%、22%、18%，主次方向交通流差異較小，三個次方向交通流無明顯差異。同時環(huán)形匝道設(shè)計通行能力為800～1 000 pcu/d［2］，可判斷出四個方向交通轉(zhuǎn)換均較小。

2" 項目難點

（1）核查主線平縱條件。主線設(shè)計速度為120 km/h時，要求互通范圍內(nèi)主線最小平曲線半徑R=1 500 m，最大縱坡為2%［3］。經(jīng)核查發(fā)現(xiàn)兩高速公路交叉處互通范圍主線平面、縱斷面指標(biāo)不滿足要求，只能滿足設(shè)計速度為100 km/h時的平縱指標(biāo)，需要對多位置進(jìn)行核查比選，必要時可對部分路段進(jìn)行限速處置。

（2）匝道設(shè)計與交通轉(zhuǎn)換需求相適應(yīng)。匝道橫斷面選擇要與交通量相對應(yīng)；對于交通量轉(zhuǎn)換主方向宜采用直連式或半直連式，交通轉(zhuǎn)換次方向可采用環(huán)形匝道。同時匝道線形設(shè)計要滿足交通流舒適快捷要求，尤其設(shè)計速度越高，交通量越大，對匝道線形設(shè)計要求更高。

（3）主路交叉上跨下穿方式選擇。武合忻公路（新建）與新柳南高速公路（已建）交叉，其中新柳南高速公路該路段為路基方案，本項目若采用下穿新柳南高速公路方案，需對新柳南高速公路路基改橋，增加工程規(guī)模，阻斷交通影響正常運(yùn)營；若采用上跨新柳南高速公路方案，對新柳南高速公路運(yùn)營影響最小，但需增加主線橋梁920 m，因此需對上跨下穿方式進(jìn)行論證。

（4）沿線敏感控制因素較多，交叉位置北側(cè)靠近能容地下河，東南側(cè)緊鄰長嶺水庫，互通設(shè)計需避讓果遂鎮(zhèn)能容地下河保護(hù)區(qū)、沿線多處村莊、盡量減少占用長嶺水庫庫區(qū)等。

（5）匝道布設(shè)應(yīng)整體緊湊。適應(yīng)國家國土空間規(guī)劃要求，響應(yīng)新形勢下的國家土地政策［4］。通過整體緊湊的布局和與地形地物的適應(yīng)，使互通與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，提高工程實施的可操作性，減少占用基本農(nóng)田，降低工程規(guī)模，減少土地占用。

果遂樞紐互通立交方案比選研究/方雪朋，張永魁，湯彬彬，左紹祥

3" 立交方案初步研究

3.1" 交叉位置分析

根據(jù)《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2018—2030年）》布局，以及地方政府意見，為繞避合山煤礦采空區(qū)，武合忻公路從合山市北側(cè)轄區(qū)經(jīng)過后，在果遂鎮(zhèn)附近與新柳南高速公路（已通車）交叉，新柳南高速公路交叉樁號為K77+815附近。見表1、圖3。

3.2" 方案比選思路

3.2.1" 上跨下穿方式選擇

根據(jù)武合忻公路（新建）上跨和下穿新柳南高速公路（已建）兩種穿越方式，提出四岔變形苜蓿葉形樞紐互通兩種思路進(jìn)行比選。

3.2.2" 主線是否限速處置

根據(jù)新柳南高速路段主線平縱指標(biāo)分析，針對主線路段是否限速，提出四岔變形苜蓿葉形與雙T兩種思路進(jìn)行比選。

根據(jù)以上研究思路，提出三個方案進(jìn)行比選研究（表2）。

4" 方案比選

4.1" 方案介紹

4.1.1" 方案一（比較方案）

方案一采用對向雙環(huán)苜蓿葉形，南寧至忻城、柳州至武宣方向的左轉(zhuǎn)車道均采用半定向型匝道，半定向匝道采用的是上跨新柳南高速公路，上跨武合忻公路主線，其他方向采用環(huán)圈匝道。該方案主線下穿新柳南高速公路，涉及對新柳南高速公路路基段的改造，同時因該段不滿足120 km/h互通平縱指標(biāo)，需要對該段新柳南高速公路進(jìn)行限速（由120 km/h降至100 km/h）。見圖4。

4.1.2" 方案二（比較方案）

方案二采用對稱雙環(huán)苜蓿葉形，主線和匝道同時上跨新柳南高速公路，柳州至武宣、武宣至南寧方向的左轉(zhuǎn)車道均采用半定向型匝道，半定向匝道采用的是上跨新柳南高速公路，下穿武合忻公路主線，其他方向采用環(huán)圈匝道。該方案主線上跨新柳南高速公路，但同樣因該段新柳南不滿足120 km/h互通平縱指標(biāo)，需要對該段新柳南高速公路進(jìn)行限速（由120 km/h降至100 km/h）。見圖5。

4.1.3" 方案三（推薦方案）

方案三采用雙T形，主線和匝道同時上跨新柳南高速公路，武宣至南寧、柳州至武宣方向的左轉(zhuǎn)車道均采用半定向型匝道，半定向匝道采用的是上跨新柳南高速公路，下穿武合忻公路主線。該方案主線上跨新柳南高速公路，互通匝道與新柳南高速公路交叉范圍內(nèi)新柳南高速公路滿足120 km/h互通平縱指標(biāo)，不需要對該段新柳南高速公路進(jìn)行限速。見圖6。

4.2" 方案比選

具體工程規(guī)模對比情況詳見表3。

盡管方案三雙T互通方案橋梁工程規(guī)模較大，雙T之間存在繞行距離，但互通區(qū)內(nèi)被交路新柳南高速公路指標(biāo)滿足120 km/h要求，互通與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，互通布設(shè)緊湊，占地較小，投資較低，且主線和匝道同時上跨新柳南高速公路，不影響新柳南高速公路正常通行，無需拆除新柳南高速公路相關(guān)工程，完全避讓長嶺水庫等敏感因素，故從綜合效益角度考慮，推薦方案三雙T。

5" 結(jié)語

隨著我國高速公路迅猛發(fā)展，高速公路路網(wǎng)已有較大規(guī)模，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通量增長，往往樞紐互通節(jié)點限制路網(wǎng)功能發(fā)揮，因此有必要在設(shè)計階段重視樞紐互通比選論證，全面考慮所有影響因素。樞紐互通設(shè)計是一個不斷優(yōu)化、不斷比選的復(fù)雜過程，需要不斷進(jìn)行經(jīng)驗積累和特點分析研究，同時結(jié)合具體情況進(jìn)行重點設(shè)計優(yōu)化。本文結(jié)合果遂樞紐互通設(shè)計實例，梳理全部關(guān)鍵問題，重點研究主線平縱指標(biāo)不滿足的情況、主路交叉關(guān)系、眾多控制性敏感因素，提出多個方案進(jìn)行比選，為類似樞紐互通設(shè)計提供參考。

［1］張" 鄒，王金鵬，趙" 倫.新建樞紐互通交通組織設(shè)計方案研究［J］.西部交通科技，2023（5）：52-55.

［2］JTG D20-2017，公路路線設(shè)計規(guī)范［S］.

［3］JTG/T D21-2014，公路立體交叉設(shè)計細(xì)則［S］.

［4］張" 帥，韓勝利，趙光德，等.既有高速公路增設(shè)互通立交方案比選分析［J］.西部交通科技，2023（10）：64-66.

20240418