渝西樞紐互通式立交設(shè)計探討

馮　平

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，西安　710043)

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渝西樞紐互通式立交設(shè)計探討

馮平

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，西安710043)

摘要：為了提高渝蓉高速公路與重慶繞城高速公路交叉處渝西樞紐互通式立交的服務(wù)水平，滿足各方向車流快速、高效、安全轉(zhuǎn)換的需求，根據(jù)立交周邊地形地貌和城市規(guī)劃等限制條件，對各階段不同立交方案分別從交通和環(huán)境適應(yīng)能力、行車安全、工程造價等方面進(jìn)行多方案比選、優(yōu)化后，最終推薦技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、符合駕駛習(xí)慣的“變異Y形+變異喇叭形”設(shè)計方案，為今后類似樞紐互通式立交的設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路；樞紐互通式立交；設(shè)計

渝蓉高速公路(G5013)位于成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的核心地帶，東起重慶市沙坪壩區(qū)青木關(guān)鎮(zhèn)陳家橋，經(jīng)過重慶繞城高速，連接璧山、銅梁、大足以及四川省的安岳、資陽，西至成都市繞城高速公路，全長251 km，是連接成渝經(jīng)濟(jì)雙核的最便捷通道。

渝西樞紐的設(shè)置為渝蓉高速公路與重慶繞城高速公路提供便捷的交通流轉(zhuǎn)換。渝蓉高速和繞城高速交叉樁號為K1+520.555，渝蓉高速上跨繞城高速。該互通立交形式選擇和匝道布設(shè)受限因素多：其一，主線收費站位于K0+400，與交叉中心僅1.12 km；其二，主線縉云山隧道距離交叉中心位置為0.75 km；其三，繞城高速(北碚方向)有青木關(guān)單喇叭互通立交，中心距約為2.5 km；其四，擬建互通式立交東南象限規(guī)劃的大學(xué)城已經(jīng)開始建設(shè)，東北象限的陳家橋中央商貿(mào)圈規(guī)劃已經(jīng)審批，立交范圍內(nèi)還有重慶泰琦水泥廠等廠礦企業(yè)和許多居民區(qū)，立交在保證交通功能的前提下應(yīng)盡可能節(jié)約城市用地。

1交通量預(yù)測

本樞紐互通2034年遠(yuǎn)景交通量預(yù)測分布見圖1。交通量分布特點為主流交通流為繞城高速上、下成都方向，設(shè)計小時交通量分別為713、892 pcu，分別占轉(zhuǎn)向總流量的34.1%和42.6%。

2互通主要技術(shù)指標(biāo)

本互通設(shè)計遵循交通部頒布的現(xiàn)行路線、路基、路面、橋梁、交通工程等設(shè)計規(guī)范，根據(jù)相交公路等級和交通量分布情況，確定主線及匝道技術(shù)指標(biāo)，見表1。

3方案設(shè)計

注：括號外數(shù)據(jù)為小客車年平均日交通量，括號內(nèi)數(shù)據(jù)為小客車設(shè)計小時交通量。圖1　交通量預(yù)測分布

由于渝西樞紐互通式立交周邊地形復(fù)雜，匝道布設(shè)受控因素多，為此，在初測和初設(shè)階段，為了尋求一個比較經(jīng)濟(jì)而又行車安全的方案，做了許多比較方案，最終選擇有代表性的兩個“變異Y形+變異喇叭形”方案進(jìn)行比選。

表1　渝西樞紐互通式立交技術(shù)指標(biāo)

渝西樞紐互通式立交中，繞城高速公路已經(jīng)建成通車，本項目起點線位已經(jīng)明確，縉云山隧道進(jìn)口位置也沒有調(diào)整余地。因此，渝西樞紐互通式立交無法通過調(diào)整兩相交公路線位來加大與縉云山隧道之間的距離，兩者之間的距離僅有0.75 km，為盡可能保證行車安全和隧道出口有足夠的識別視距，以及隧道進(jìn)口段滿足設(shè)置標(biāo)志和標(biāo)志以后對洞口判斷所需的距離，立交中心至縉云山隧道進(jìn)口段(即繞城高速公路以西)應(yīng)盡可能不布設(shè)匝道，所有各個轉(zhuǎn)向方向的匝道應(yīng)盡可能布置在繞城高速公路以東。

兩個方案都是按以上思路進(jìn)行設(shè)計，均采用“變異Y形+變異喇叭形” 的組合式互通式立交形式，設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)一致：匝道設(shè)計速度40～60 km/h?；ネㄊ搅⒔恢骶€范圍內(nèi)最小平曲線半徑為3 500 m，最大縱坡為0.6%。成都→重慶方向第一個出口距離縉云山隧道洞口間距0.64 km，漸變段止點距離洞口10 m距離。重慶→成都方向最后一個入口距離縉云山隧道進(jìn)口間距為0.87 km，漸變段止點距離洞口10 m距離。繞城高速公路互通式立交起點距離青木關(guān)互通式立交凈距為0.7 km。方案一匝道總長5 897 m，方案二匝道總長5 651 m。

兩方案平面分別見圖2和圖3。

注：字母代表匝道編號，下同。圖2　方案一平面

圖3　方案二平面

兩個方案中，方案二匝道線形指標(biāo)優(yōu)于方案一，且投資較方案一略低。經(jīng)綜合比較，初步設(shè)計把“變異Y形+變異喇叭形”的方案二作為推薦方案。方案一與方案二技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見表2。

表2　渝西樞紐互通方案比較

4施工圖設(shè)計方案優(yōu)化

本樞紐互通建設(shè)條件受限制因素較多，主要限制因素是主線收費站和縉云山隧道。從建設(shè)條件看不適宜修建規(guī)模太大、指標(biāo)太高的互通式立交。受收費站影響，主線車速難以達(dá)到120 km/h，同時匝道繞行距離偏長，以及北碚→重慶、江津→成都方向的兩條匝道布設(shè)為左出左進(jìn)，與駕駛習(xí)慣不一致，還有匝道分、合流間距過近，匝道方向不明確等問題。因此，施工圖階段對立交方案進(jìn)一步優(yōu)化，力爭以最短的匝道、最便捷的方式實現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換功能的同時，減短橋梁長度，縮小占地規(guī)模，降低工程投資。

施工圖設(shè)計階段，主要對以下5個方面進(jìn)行了優(yōu)化：

(1)對北碚→重慶和江津→成都方向的兩條左轉(zhuǎn)匝道進(jìn)行了優(yōu)化，由原來的左轉(zhuǎn)右出改為左轉(zhuǎn)左出，使匝道分合流更符合駕駛習(xí)慣，避免車輛誤行；

(2)拉大了分流口(F-A)和合流口(H-A)之間的間距，從而提高了行車安全性；

(3)將北碚→成都(C匝道)的原半定向匝道上跨繞城高速后并入主線優(yōu)化為定向匝道直接并入主線，使匝道方向明確，行車更加順暢，隧道進(jìn)口段長度也可以滿足最不利的情況下設(shè)置標(biāo)志和標(biāo)志以后對洞口判斷所需的距離；

(4)為方便大學(xué)城和陳家橋中心商貿(mào)區(qū)之間的溝通，結(jié)合路網(wǎng)規(guī)劃，在收費廣場附近增設(shè)2孔30 m橋梁，預(yù)留虎曾路北延段以后下穿高速公路條件。

(5)將成都→北碚方向左轉(zhuǎn)環(huán)形匝道半徑由65 m增大至70 m，提高環(huán)形匝道的通行能力。

優(yōu)化后的立交更緊湊，占地減少了35.6畝，雖然橋梁增加了5座，但總長度縮減了382 m。優(yōu)化后的立交型式見圖4，效果圖見圖5。

圖4　渝西樞紐互通施工圖實施方案

圖5　渝西樞紐互通效果圖

5結(jié)語

互通式立交作為公路及城市路網(wǎng)的重要節(jié)點，是保證道路交通運(yùn)輸暢通的關(guān)鍵。通過對渝西樞紐互通式立交的設(shè)計，總結(jié)了以下幾點思路，供類似工程參考。

(1)山區(qū)受地形地貌的限制，隧道出入口往往與互通式立交間距較近，隧道出口預(yù)告標(biāo)志設(shè)置和隧道入口對洞口判斷所需距離對立交方案影響很大，往往成為立交選型的決定性因素。

(2)立交出、入口有條件時盡量采用單一右出、右入形式，以減少在高速公路上的出入口，減少對高速公路主線交通流的干擾，提高高速公路立交區(qū)的服務(wù)水平，同時盡量拉大分、合流口的距離，增加行車安全性。

(3)根據(jù)各方向交通量，合理布設(shè)匝道，靈活處理受限象限的匝道設(shè)計，在滿足通行能力的條件下，可以采用環(huán)形匝道。

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Probe into the Design of Yuxi Pivotal Interchange

FENG Ping

(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd.， Xi’an 710043， China)

Abstract：In order to improve the service of Yu Xi pivot interchange at the junction between Yu Rong expressway and Chong Qing outer circular expressway， and to meet fast， efficient and safe transition in each direction， this paper recommends a “variable Y type+variable trumpet type” interchange proposal， according to the restricted conditions such as the surrounding landscape and urban planning. The proposal proves to be feasible， economical and conform to driving habits with respect to traffic and environmental adaptability， safety and cost based on scheme comparison and optimization of different interchange plans. It may provide references for future similar interchange design．

Key words：Expressway; Pivotal interchange; Design

中圖分類號：U448.14

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2015.04.011

文章編號：1004-2954(2015)04-0038-03

作者簡介：馮平(1971—)，男，高級工程師。

收稿日期：2014-07-10； 修回日期：2014-07-30