大別山南(白帽)互通立交方案設(shè)計

程 名 占昌寶

(安徽省交通規(guī)劃設(shè)計研究總院股份有限公司，公路交通節(jié)能與環(huán)保技術(shù)及裝備交通運輸行業(yè)研發(fā)中心，安徽 合肥 230000)

1 概述

岳武高速公路安徽段全長46.2 km，全線位于安徽省岳西縣境內(nèi)，目前已建成通車。沿線設(shè)置岳西樞紐、沙村互通(預(yù)留)、司空山互通、白帽服務(wù)區(qū)，于2015年年底正式通車運營。

岳西縣地處大別山腹地，是典型的革命老區(qū)、貧困山區(qū)，岳武高速的建成通車，對岳西來說，是一條致富路。但岳西縣受地形條件限制，縣域內(nèi)現(xiàn)有國省道干線公路技術(shù)標準較低，同時岳武服務(wù)型互通出口較少，因此，岳武高速對沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟帶動影響有限，為了岳武高速更好的服務(wù)白帽、古坊、冶溪、店前和鄰省鄰縣的陶河、百里、百中、彌陀、大山等邊陲大鄉(xiāng)重鎮(zhèn)的30多萬人口，因此，經(jīng)岳西縣政府請求，根據(jù)安徽省人民政府專題會議紀要《研究岳武高速白帽出入口建設(shè)工作》(2015年第142號)精神，擬增設(shè)白帽互通，并開展大別山南(白帽)互通的研究工作。

同時，岳武高速是G42S上海至武漢高速公路的重要組成部分。因此項目建設(shè)，對加快岳西縣與省會及皖江城市帶聯(lián)系，促進岳西縣與省會及皖江城市帶社會經(jīng)濟綜合發(fā)展速度，早日融入長三角洲地區(qū)，全面提升周邊區(qū)域經(jīng)濟等起著積極作用。

2 互通區(qū)主要技術(shù)標準

2.1 主線

公路等級：全封閉、全立交、雙向四車道高速公路；設(shè)計速度:80 km/h；路基寬24.5 m，路面寬21 m；設(shè)計荷載:公路—Ⅰ級。

2.2 相交道路(G318)

公路等級：二級公路；設(shè)計速度:40 km/h；路基寬12 m，路面寬9 m；設(shè)計荷載:公路—Ⅰ級。

2.3 匝道

設(shè)計速度:35 km/h；路基寬9 m/10.5 m，設(shè)計荷載:公路—Ⅰ級。

3 轉(zhuǎn)彎交通量分析

根據(jù)路段OD調(diào)查資料，綜合考慮互通位置、周邊路網(wǎng)、沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口、社會經(jīng)濟發(fā)展水平的基礎(chǔ)上，參考我省高速公路中同等相關(guān)互通立交交通量現(xiàn)狀，經(jīng)預(yù)測，到2023年互通進出口交通量合計約1 200 pcu/d，到2038年約3 134 pcu/d，交通量較小，主交通流向為白帽←→岳西方向，見圖1。

4 互通區(qū)控制因素

地形、地貌復(fù)雜，路線走廊狹窄，多為“V”形山谷，地面橫坡陡峻；全線橋隧比高；主線與地方道路高程落差大；因此互通布設(shè)受控因素較多，見圖2。

5 互通選址

5.1 選址原則

1)互通出口距離白帽鎮(zhèn)要近；

2)互通出口要與地方等級道路銜接。

5.2 互通布設(shè)區(qū)間

1)白帽鎮(zhèn)位于岳武高速白帽服務(wù)區(qū)東南1.5 km處，同時位于G318附近，因此互通出口與G318相接最為合適；

2)G318在白帽鎮(zhèn)附近與岳武主線走向的關(guān)系，以G318分離立交為界，G318往西與岳武主線接近平行，間距在40 m～80 m左右，無法布設(shè)互通，且遠離白帽鎮(zhèn)；往東過白帽服務(wù)區(qū)后，主線遠離G318與白帽鎮(zhèn)。

因此互通布設(shè)區(qū)間位于白帽服務(wù)區(qū)與G318分離立交之間較為合適，見圖3。

6 互通區(qū)建設(shè)條件

1)主線平縱面指標滿足互通布設(shè)要求；

2)互通區(qū)地形狹窄，地形高程落差大，主線縱面高程在237 m～275 m之間，東高西低；G318高程在210 m～262 m之間，東低西高；主線與G318落差在13 m～65 m之間；

3)互通布設(shè)區(qū)主要控制因素：G318分離立交、高強河大橋、白帽服務(wù)區(qū)；

4)互通轉(zhuǎn)彎交通量小。

7 互通方案布局選型

岳武高速為山嶺重丘區(qū)高速公路，高速公路主線的橋隧比高，主線填、挖高度普遍較高，增設(shè)互通的限制因素多。因此在互通布設(shè)區(qū)間內(nèi)，結(jié)合項目的特點、建設(shè)條件，轉(zhuǎn)彎交通量、工程造價、安全性及社會影響等方面，擬定五個互通方案進行比選。

7.1 方案一(與服務(wù)區(qū)合建)

主要考慮匝道利用現(xiàn)有主線橋孔(高強河大橋)下穿，同時考慮降低后期運營管理成本，匝道收費站與主線間設(shè)置平交口，采用變異的半苜蓿葉方案，總造價1.38億元。存在問題：1)對服務(wù)區(qū)現(xiàn)有的交通組織有一定干擾；2)受高差影響，南北側(cè)匝道縱坡較大；3)匝道下穿主線橋處，大縱坡盡頭為小半徑；路基開挖，樁基出露；存在安全隱患；4)匝道收費站內(nèi)側(cè)平交口存在誤行或逆行調(diào)頭，見圖4。

7.2 方案二

主要考慮匝道利用現(xiàn)有主線橋孔(高強河大橋)下穿，同時考慮降低后期運營管理成本，匝道收費站與主線間設(shè)置平交口，采用變異的半苜蓿葉方案，總造價1.40億元，見圖5。存在問題：1)受高差影響，南北側(cè)匝道縱坡較大；2)匝道下穿主線橋處，大縱坡盡頭為小半徑；路基開挖，樁基出露；存在安全隱患；3)匝道收費站內(nèi)側(cè)平交口存在誤行或逆行調(diào)頭；4)匝道與G318交叉口，G318為2個90°的S彎，安全性差；5)主線北側(cè)匝道存在1處40 m高邊坡。

7.3 方案三

主要考慮匝道利用現(xiàn)有主線橋孔(G318分離立交)下穿，通過改移G318，采用半苜蓿葉方案，總造價1.32億元，見圖6。存在問題：1)設(shè)置兩處收費站及管理區(qū)，收費站建設(shè)成本高，后期運營管理成本高；2)主線北側(cè)交口處G318縱坡大，存在安全隱患；3)主線北側(cè)匝道開挖出現(xiàn)高邊坡，且現(xiàn)狀該處主線邊坡已有坍塌(該處現(xiàn)狀為錨索框架)。

7.4 方案四

主要解決前述3個方案利用現(xiàn)有主線橋孔下穿導(dǎo)致的樁基出露、存在收費站內(nèi)側(cè)交口誤行或逆行調(diào)頭、匝道大縱坡盡頭接小半徑曲線等安全問題、高邊坡問題、管理運營成本問題，采用匝道下穿主線的單喇叭方案，總造價1.45億元,見圖7。存在問題：1)匝道與G318平交口處，G318平面線形差，為2個接近90°的小半徑S彎，視距差，安全隱患大；2)匝道下穿主線處(主線高程254.5 m)與G318平交處(G318高程216 m)的高程落差大，導(dǎo)致匝道的縱坡大，縱面指標低，存在安全隱患；3)改建G318約517 m；4)匝道下穿主線，對高速運營有干擾。

7.5 方案五

主要解決方案四匝道下穿主線處與G318平交處高程落差大導(dǎo)致的匝道縱面指標低的缺陷，以及匝道與G318交叉處的安全問題，利用G318縱面東低西高的特點，優(yōu)化匝道與G318交叉位置，提高匝道的縱面指標及與G318平交口處的安全，采用匝道下穿主線的單喇叭方案，總造價1.157億元,見圖8。存在問題：1)改建G318約1 020 m；2)匝道下穿主線，對高速運營有干擾。

7.6 比選結(jié)論

方案五與方案一、二、三、四相比，方案五對原有主線橋梁樁基無影響、不存在高邊坡，收費站內(nèi)側(cè)無平交口，匝道無大縱坡接小半徑曲線，管理運營成本低，匝道與G318交口安全性好，造價相對較低；主要缺點是對G318改造較長，施工期對主線運營稍有影響。但由于岳武高速東延未建，高速公路的交通量較小(皖鄂主線→司空山(170 pcu/d)，司空山→皖鄂主(190 pcu/d))，因此施工期對主線運營干擾較小，因此選擇方案五作為本項目的建設(shè)方案。

8 結(jié)語

山嶺重丘區(qū)高速公路，由于地形、地貌復(fù)雜，路線走廊狹窄，橋隧比高，對于新增互通的選址及方案擬定的限制性因素也越來越多，主線平、縱指標問題、拆遷問題，大型構(gòu)造物間距問題、工程規(guī)模問題等，都對互通方案布局選型產(chǎn)生較大的影響。因此，新增互通的布局選型應(yīng)結(jié)合轉(zhuǎn)彎交通量、行車安全性、工程經(jīng)濟性、社會影響等多方面綜合比選，確保互通方案的經(jīng)濟合理、安全可靠、社會和諧。