連霍高速(G30)河南段陜州樞紐互通方案選型與設(shè)計

吳宜松

(河南省交通規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司，河南 鄭州 450052)

連霍高速(G30)河南段陜州樞紐互通方案選型與設(shè)計

吳宜松

(河南省交通規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司，河南 鄭州 450052)

陜州樞紐互通向北連接山西省侯平高速,向南連接連霍高速,成為連接河南、山西兩省之間重要的交通要道。從工程可行性研究開始，至初步設(shè)計及施工圖設(shè)計，其設(shè)計方案經(jīng)過反復(fù)優(yōu)化比選，不斷完善，介紹本樞紐互通的設(shè)計過程，為今后合理解決樞紐方案設(shè)計提供參考。

高速公路；樞紐；方案設(shè)計

1 交通量預(yù)測

本樞紐互通交通量分布特點為主要交通流為東北象限連云港與運城方向。次交通流方向為西南象限霍爾果斯與三門峽方向。終點與G209相交，屬樞紐型互通。為侯平高速、連霍高速、G209之間交通轉(zhuǎn)換提供了便捷通道。

2 方案設(shè)計

根據(jù)本項目功能和地位，主要控制因素有：新建小區(qū)、村莊、城市規(guī)劃、監(jiān)獄、蒙華、運三鐵路等因素。結(jié)合立交周邊地物、地形限制，依據(jù)規(guī)范要求，對互通型式及服務(wù)區(qū)布設(shè)方案做了多方案比較論證，以下僅從造價、用地、控制因素等方面選擇了3個較為合理的方案進行論述。

方案一: 用變形雙喇叭式互通方案，具體立交布置方案為：主線收費站以南即為陜州互通區(qū)，立交區(qū)主線及匝道需下穿運三鐵路及鐵路立交線位，為方便運三鐵路上跨本項目時橋梁布跨及設(shè)置橋墩，采用了分離式路基。同時為了方便三門峽市商務(wù)中心區(qū)車輛出入本項目及連霍高速，互通主線跨越連霍后繼續(xù)向南與G209交叉，設(shè)置三門峽南站；結(jié)合現(xiàn)場實際地形及地物分布特點，方案在此考慮在主線收費站兩側(cè)布置服務(wù)區(qū)，主要服務(wù)霍爾果斯與運三方向和連云港與運城方向車輛。項目東側(cè)服務(wù)區(qū)利用蒙華鐵路和運三鐵路之間空地布置，西側(cè)服務(wù)區(qū)選擇將收費站管理設(shè)施與服務(wù)區(qū)合建的方式布置。

根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果，東北象限方向為主交通流方向，為減小雙喇叭立交交織段車輛數(shù)，方案考慮將連云港至運城方向匝道在連霍高速以北單獨拉出，利用蒙華鐵路跨連霍高速邊跨下穿蒙華鐵路后接入主線收費站；同時為減少霍爾果斯方向至三門峽商務(wù)中心區(qū)車輛的繞行距離，將這方向匝道提前從連霍高速拉出后接入互通區(qū)收匝道；為方便靈寶至運城方向車輛進入服務(wù)區(qū)，匝道從連霍高速分離后上跨連霍高速、下穿運三鐵路后分出K匝道進入服務(wù)區(qū)；為減小運城至靈寶方向車輛繞行距離，同時也減少東南象限蒙華運與三鐵路段之間匝道交織車輛,在保證萬城華府小區(qū)安全距離的前提下，設(shè)置由北向西直接右轉(zhuǎn)的右轉(zhuǎn)匝道。

與工科方案相比較優(yōu)化了西北象限匝道，工科階段運城至霍爾果斯方向沒有設(shè)置右轉(zhuǎn)匝道；霍爾果斯至運城方向在工科階段通過在蒙華鐵路以東繞行，兩次下穿蒙華鐵路，增加了匝道長度，同時對蒙滑鐵路需要增設(shè)橋孔。

方案二：采用半定向方案，具體立交布置方案為：連云港左轉(zhuǎn)方向采用了半定向匝道，取消了圓形環(huán)圈匝道，提高了匝道的行駛速度。先上跨連霍高速，再下穿蒙華鐵路、運三鐵路、分離式主線路基。三門峽左轉(zhuǎn)方向與方案一相比，取消了圓形環(huán)圈匝道，提高了匝道的行駛速度。

首先方案二看上去線形指標還是非常合理樞紐互通的理念，最主要的是解決了交織的沖突，不存在交織的現(xiàn)象，增加了安全性。其次，減少了一條西北象限的右轉(zhuǎn)匝道，由于本項目離新建小區(qū)較近，且是挖方，存在安全性問題。

方案二缺點：與方案一相比增加了三座橋，由于運三鐵路已經(jīng)實施，運三鐵路、蒙華鐵路、 侯平高速同時跨越黃河，同時處在同一平面位置。本項目互通主線為過黃河后預(yù)留線位，所有標高都已經(jīng)確定，因此連云港左轉(zhuǎn)方向需要上跨連霍高速、下穿蒙華鐵路、運三鐵路和主線分離式路基，在此程度上溝通協(xié)調(diào)難度大，因此舍棄了方案二。

方案三:本方案相對于方案一，主要為東側(cè)服務(wù)區(qū)位置比選，將東側(cè)服務(wù)區(qū)位置由蒙華、運三鐵路之間空地調(diào)整到連霍高速南側(cè)，霍爾果斯至運城匝道與蒙華鐵路、運三鐵路圍成的區(qū)域內(nèi)。同時調(diào)整西北象限霍爾果斯至運城的匝道線位，在下穿N匝道后繼續(xù)向前下穿蒙華鐵路后并入E匝道，匝道下穿蒙華鐵路采用1～16 m框架橋，但是需要采用單向雙車道斷面。

該方案的優(yōu)點是東側(cè)服務(wù)區(qū)避免放在兩條鐵路之間，減小了鐵路對以后服務(wù)區(qū)人員工作、辦公的影響；缺點是由于東側(cè)服務(wù)區(qū)放置在連霍高速南側(cè)、蒙華鐵路東側(cè)以及匝道所圍城的區(qū)域，因此工作人員出行相當(dāng)不便。

3 施工圖設(shè)計及問題

(1)連霍高速設(shè)計時速100 km/h,縱段K125+794～126+300/K126+950～K127+640為4%縱坡，按照《 公路立體交叉設(shè)計細則》(JTG/T D21-2014)規(guī)定，減速車道下坡和加速車道上坡的路段主線最大縱坡一般值2%，最大值3%。陜州樞紐縱段不滿足互通區(qū)指標要求，但是連霍高速縱段K125+794～126+300為上坡，K126+950～K127+640為下坡，依據(jù)互通變速車道上坡減速、下坡加速原理，從而使該互通在大縱坡上設(shè)置加減速車道符合要求。

(2)由于西北象限小區(qū)離主線較近，交通量較大不能設(shè)置半徑較大的圓曲線，利用三門峽左轉(zhuǎn)的匝道，分流一部分交通量，但是存在交織。

(3)由于蒙華鐵路、運三鐵路需要上跨G209角度較小，鐵路橋墩樁基礎(chǔ)一般相對較大，且G209路基寬度13 m。同時互通接G209處平曲線半徑R=200、縱坡大于3%。需要對被交路進行改造，首先采用分離式路基形式進行設(shè)計，然后設(shè)置專用右轉(zhuǎn)車道。再次，對平交口進行渠化設(shè)計。不但給鐵路充分預(yù)留了橋墩位置，而且保證了平交口由于增設(shè)了互通后交通量增大的安全性。

4 結(jié) 論

通過本樞紐互通的設(shè)計過程，對控制因素較多的樞紐互通有如下體會：首先從常規(guī)的樞紐方案進行變異，要發(fā)散思維，結(jié)合每一個控制點去思考。然后每個方案都要通過平面和縱段具體的去設(shè)計進行比較，不能紙上談兵。要從互通的具體位置、造價、型式等要素去考慮方案。

2016-12-11

U412

：C

：1008-3383(2017)07-0084-01