樞紐型立交改擴(kuò)建方案影響因素分析

高國棟 王昱曉

(山西省交通建設(shè)質(zhì)量安全監(jiān)督局，山西 太原 030006)

樞紐型立交改擴(kuò)建方案影響因素分析

高國棟 王昱曉

(山西省交通建設(shè)質(zhì)量安全監(jiān)督局，山西 太原 030006)

通過對高速道路上的互通式立交改建影響因素的分析，歸納總結(jié)了樞紐互通改擴(kuò)建設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出在實(shí)際工程中應(yīng)考慮多種影響因素，確定樞紐立交改擴(kuò)建方案，使設(shè)計(jì)方案在多種功能要求下達(dá)到平衡。

立交，改擴(kuò)建方案，影響因素

由于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及汽車保有量上升，道路一些平面交叉口就逐漸成為行車的咽喉與瓶頸地段，不斷發(fā)生堵塞現(xiàn)象，使得交通擁擠不堪，直接導(dǎo)致道路行車車速低、油耗大，極大降低道路通行能力，造成交通事故率快速上升。將平面交叉改建為立體交叉，分別從時(shí)間和空間兩方面保證了交通等的暢通，使道路交叉向立體化方向發(fā)展是解決現(xiàn)有交通問題的有效手段之一。立體交叉口在道路中的作用日益突出，在道路網(wǎng)的規(guī)劃中，立體交叉作為決定整體規(guī)劃的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。但隨著各地區(qū)域路網(wǎng)的快速發(fā)展，原來作為交通節(jié)點(diǎn)的各互通式立體交叉，逐漸難以滿足急速上升的交通量轉(zhuǎn)換的需求。因此，作為高速道路上的重要交通節(jié)點(diǎn)——互通式立交的改造將會逐漸成為道路工程面臨的主要問題之一，有必要對影響互通式樞紐立交的改建的影響因素進(jìn)行闡述和分析，為工程實(shí)踐提供參考。

1 改擴(kuò)建方案影響因素

1.1 主線加寬方式

目前，我國主要采用的加寬方式有以下4種：1)兩側(cè)整體加寬；2)兩側(cè)分離加寬；3)單側(cè)整體加寬；4)單側(cè)分離加寬。單從工程經(jīng)濟(jì)的角度看，如果交叉主線跨線橋跨徑足夠進(jìn)行道路主線改擴(kuò)建作業(yè)，則采取兩側(cè)整體加寬的方式應(yīng)當(dāng)是最為經(jīng)濟(jì)的，這種方式只需對主線范圍內(nèi)的端部進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整即可。反之，則應(yīng)該考慮采用分離加寬方式，避免對跨線橋進(jìn)行調(diào)整。但是，對于僅改造端部部分線形的改擴(kuò)建工程，因?yàn)闆]有對匝道進(jìn)行調(diào)整，因此，整個(gè)互通式立體交叉轉(zhuǎn)換交通流能力難以有所提高。當(dāng)主線在某側(cè)進(jìn)行改擴(kuò)建受到一定限制時(shí)，應(yīng)考慮采用單側(cè)整體加寬方式，或改建為分離式路基，進(jìn)行分離加寬。如果采用單側(cè)整體加寬，則加寬側(cè)的匝道，尤其是靠近主線的匝道，則可能需要部分或者全部改建或者重建。如果主線采用分離式路基，不但需要對匝道的線位進(jìn)行較大幅度改造甚至重建，而且對原有匝道的利用率比較低，工程費(fèi)用的增加量較大。

1.2 遠(yuǎn)景交通量

對于改擴(kuò)建工程方案，能否滿足遠(yuǎn)景交通量需求是需要首先考慮的問題。樞紐互通型式改變與否首先取決于現(xiàn)有工程是否能夠滿足設(shè)計(jì)年限末年的交通量需求。當(dāng)僅加寬匝道就可以滿足交通量需求時(shí)，可以選擇維持樞紐互通型式不變，僅對匝道及連接部進(jìn)行局部改造即可；反之，則應(yīng)根據(jù)具體交通量情況，重新構(gòu)型出能滿足遠(yuǎn)景交通量的樞紐互通型式，并根據(jù)現(xiàn)有工程情況，擬定出可行的改擴(kuò)建方案。

1.3 原有工程的利用

樞紐互通占地范圍較大，并且樞紐互通所處位置經(jīng)常位于城鎮(zhèn)附近，土地資源珍貴，不能隨意擴(kuò)大規(guī)模增加占地。同時(shí)，樞紐互通除了主線以外，各匝道間往往也存在跨線橋，跨線橋較一般喇叭式互通跨線橋數(shù)量多，橋長也較長，廢棄重建成本較高，而若利用原有工程進(jìn)行局部改造或者加寬，工程費(fèi)用將會大為降低，所以，原有工程的利用將會對互通式立交改擴(kuò)建方案產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。

1.4 交通組織

科學(xué)合理的交通組織方案對于樞紐互通式立交改擴(kuò)建有著相當(dāng)重要的地位。根據(jù)以往的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，簡單設(shè)計(jì)的交通組織方案在實(shí)際實(shí)施過程中會出現(xiàn)交通組織不足的情況，從而臨時(shí)進(jìn)行添加。到實(shí)際運(yùn)營階段，交通組織變得相當(dāng)復(fù)雜，最后往往導(dǎo)致了交通混亂，嚴(yán)重影響了行車安全和服務(wù)水平。因此，改擴(kuò)建方案的確定，一般也需要在綜合考慮施工和運(yùn)營階段的交通組織之后，不斷的對改擴(kuò)建方案做出一定的優(yōu)化，從而擬定出合理的改擴(kuò)建方案。

1.5 交通事故分析和景觀要求等

互通立交具有交通轉(zhuǎn)換功能和空間多層結(jié)構(gòu)形態(tài)兩大特征。在有限的區(qū)域空間內(nèi)要完成各方向的交通轉(zhuǎn)換，加劇了其運(yùn)行方向的復(fù)雜性；同時(shí)受項(xiàng)目投資、現(xiàn)場條件及環(huán)境限制，互通式立交的技術(shù)指標(biāo)往往較低，而當(dāng)幾個(gè)低限指標(biāo)組合不當(dāng)時(shí)，所構(gòu)成的線形可能造成運(yùn)行條件更為復(fù)雜。這些復(fù)雜的因素導(dǎo)致互通立交成為高速公路交通事故的多發(fā)地。

因此，互通式立交運(yùn)營通車之后，對歷年來所發(fā)生的交通事故進(jìn)行調(diào)查分析，掌握交通事故分布情況，找出交通事故發(fā)生原因，確定互通式立交區(qū)域內(nèi)的事故黑點(diǎn)，對于互通式立交的改擴(kuò)建方案制定有著重要的價(jià)值。

2 樞紐互通改擴(kuò)建設(shè)計(jì)方案

樞紐互通式立交占地規(guī)模大，造價(jià)高,所以原位擴(kuò)建和原位改建方案，相對移位重建方案而言占新增用地?cái)?shù)量大為減少，改擴(kuò)建規(guī)模較小，對相關(guān)道路路線調(diào)整小，投資規(guī)模較小，因此，道路改擴(kuò)建引起樞紐立交改擴(kuò)建總體設(shè)計(jì)方案一般采用原位改建或原位擴(kuò)建方案。

2.1 原位改建

互通式立交的原位改建方案，具體到各個(gè)匝道細(xì)部則包括了匝道原位重建和匝道局部改建兩種。當(dāng)原有互通交通量變化相當(dāng)大，以至于原工程大部分現(xiàn)有工程采用加寬或者局部改建已然不能滿足現(xiàn)有或遠(yuǎn)景交通需求，此時(shí)，需要拆除不能滿足要求的匝道、跨線橋等，在原互通位置重新構(gòu)型新的互通。原位改建方案優(yōu)點(diǎn)：1)相對于移位重建方案，原位改建方案對道路主線影響較小，對于原有道路及工程構(gòu)造物利用率較高。2)改擴(kuò)建工程互通式立交規(guī)模變化小，新增占地較少，對周圍環(huán)境影響較小。3)部分匝道線形的改變可以有效的適應(yīng)現(xiàn)在及將來的交通需求。4)重建部分匝道和跨線構(gòu)造物，可以有效的對過去不合理或不成熟的設(shè)計(jì)進(jìn)行修正，消滅可能存在的安全隱患。原位改建方案缺點(diǎn)：1)匝道和跨線構(gòu)造物的拆除將對交通產(chǎn)生巨大影響，雖然可以通過完善交通組織設(shè)計(jì)保證交通通暢，但是出行路線的變化依然會給出行人員帶來不便。2)重建匝道和跨線構(gòu)造物造價(jià)較高。

2.2 原位擴(kuò)建

互通式立交的原位擴(kuò)建方案又分為原位加寬擴(kuò)建和預(yù)留方案原位擴(kuò)建兩種情況。預(yù)留方案的原位擴(kuò)建，指現(xiàn)有立交設(shè)計(jì)時(shí)為完整設(shè)計(jì)，但是由于各種原因考慮施工時(shí)實(shí)行了分期修建計(jì)劃，一般多見于新建道路接于現(xiàn)有道路互通式交叉處。原位加寬擴(kuò)建就是在現(xiàn)有匝道位置、充分利用老路的基礎(chǔ)上提高道路通行能力。擴(kuò)建可對現(xiàn)有道路平縱面、路基路面、橋隧構(gòu)造物、交通安全等方面所存在的缺陷進(jìn)行改造，減少事故隱患。原位擴(kuò)建方案優(yōu)點(diǎn)：1)原位擴(kuò)建方案可以充分發(fā)揮現(xiàn)有立體交叉潛能，原有工程利用率最高。2)對交叉道路路線和周圍路網(wǎng)內(nèi)其他道路幾乎無影響，對附近城市總體規(guī)劃和現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)布局不會造成較大影響，社會影響小。3)新增占地少，節(jié)約大量土地資源，工程造價(jià)低。原位擴(kuò)建方案缺點(diǎn)：1)受現(xiàn)有工程限制較大，僅能對道路平縱面線形進(jìn)行微調(diào)，有時(shí)候甚至改建工程線形比原有線形標(biāo)準(zhǔn)更低。2)整個(gè)互通式立體交叉受現(xiàn)有工程構(gòu)造物使用年限限制，工程養(yǎng)護(hù)壓力較大。

3 結(jié)語

樞紐立交的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)受交通量、路網(wǎng)布局，以及社會發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求等因素的影響，方案設(shè)計(jì)既要考慮交通功能、施工的方便，也要考慮社會影響、工程造價(jià)，以及與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一等諸多因素。設(shè)計(jì)者應(yīng)綜合考慮多種影響因素，確定樞紐立交改擴(kuò)建方案，使設(shè)計(jì)方案在多種功能要求下盡可能達(dá)到平衡。

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[7] 李永義.高速公路施工路段交通組織方案設(shè)計(jì)與評價(jià)研究[D].南京：東南大學(xué)，2006.

Analysis on factors influencing hub-style interchange expansion scheme

GAO Guo-dong WANG Yu-xiao

(ShanxiBureauofTrafficConstructionQualitySafetySupervision,Taiyuan030006,China)

The paper analyzes factors influencing hub-style interchange expansion scheme, summarizes defects and merits of hub-style interchange expansion design scheme, points out influencing factors needing attention in actual engineering, and finally determines hub-style interchange expansion scheme, so as to make the design scheme balance with various functions.

interchange, expansion scheme, influential factor

1009-6825(2014)11-0156-02

2014-01-25

高國棟(1986- )，男，碩士，助理工程師； 王昱曉(1987- )，男，助理工程師

U412.1

A