公路和城市道路互通式立交設(shè)計(jì)問題研究

凌偉才

(中國華西工程設(shè)計(jì)建設(shè)有限公司，廣東 深圳 518000)

互通式立交，即互通式立體交叉，指的是通過跨線構(gòu)造物的設(shè)置來分離相交叉的道路空間，同時(shí)上道路和下道路之間采用匝道相連，以確保轉(zhuǎn)彎車輛正常行駛?，F(xiàn)結(jié)合實(shí)例，對互通式立交設(shè)計(jì)中需要注意的問題作如下分析。

1 外沙互通式立交

1.1 功能定位

根據(jù)《珠交函[2014]128號關(guān)于中山市橫五線西段工程方案的意見》，并結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，該項(xiàng)目和古神公路之間的交叉形式由原十字形調(diào)整為南北雙T形交叉，即同時(shí)在K37+156.077、K41+300處布置互通式立交，采用以上兩個(gè)互通式立交，能確保板芙、坦洲、珠海、城桂公路的交通實(shí)現(xiàn)順利轉(zhuǎn)換。

本立交處在該項(xiàng)目和古神公路之間的交叉部位，從市區(qū)路網(wǎng)總體規(guī)劃角度看，橫五線、縱六線均為市區(qū)三環(huán)路重要組成部分，該立交處在其西南角方向，是使環(huán)狀道路實(shí)現(xiàn)閉合的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，所以該立交的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮高標(biāo)準(zhǔn)，以此在各個(gè)方向上都能實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換。

1.2 交通量預(yù)測

根據(jù)交通量預(yù)測，該立交有很大的轉(zhuǎn)向交通量，而且不同方向上的交通量較為均勻，沒有主要的交通流向。

1.3 控制條件分布

在本立交區(qū)域中，其控制條件以古神公路為主，該公路現(xiàn)已通車，采用雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)?；ネǚ秶鷥?nèi)存在大量魚塘，河溝縱橫；此外，K0+700處南沙大道近期與橫五西交叉方式為右進(jìn)右出的平交，外沙立交橋下設(shè)置掉頭匝道，避免逆行，便于橫五西兩側(cè)南北交通轉(zhuǎn)換；除此之外，互通范圍內(nèi)無其余控制性因素。

1.4 方案比選

(1)方案一

即采用Y型互通式立交?？紤]到外沙立交節(jié)點(diǎn)的實(shí)際交通量相對較大，故應(yīng)提高技術(shù)指標(biāo)來確保每個(gè)轉(zhuǎn)向上的交通都能快速通過。通過在橫五線和古神公路之間相交處Y型互通式立交的設(shè)置，能使板芙、坦洲、城桂公路的交通實(shí)現(xiàn)順利轉(zhuǎn)換。該方案的匝道線形較為平順，左轉(zhuǎn)彎半徑的最小值為180 m，具有很強(qiáng)的通行能力，但存在縱斷面起伏相對較大的缺點(diǎn)?？傮w而言，該方法有很高的技術(shù)指標(biāo)，能有效保證橫五線與古神公路通行順暢性，提高服務(wù)水平，且橋梁規(guī)模小，無需大面積占地，造價(jià)水平低。

(2)方案二

即采用半直連式T型互通式立交。通過在橫五線和古神公路之間相交處半直連式T型互通式立交的設(shè)置，能使板芙、坦洲、城桂公路的交通實(shí)現(xiàn)順利轉(zhuǎn)換。匝道采用迂回展線的方法克服高差，使占地明顯增加。該方案匝道線形保持平順，半徑的最小值為100 m，且縱斷面無太大起伏，比較均衡。但其平面指標(biāo)相對較低，對遠(yuǎn)期服務(wù)不利，難以滿足不同方向上車輛轉(zhuǎn)向?qū)嶋H需求，立交規(guī)模偏大，成本高。

(3)各方案優(yōu)勢、缺點(diǎn)

方案一的優(yōu)勢在于和交通量良好匹配，可滿足實(shí)際的通行要求，且占地省，造價(jià)低；缺點(diǎn)為縱斷面指標(biāo)偏低。方案二的優(yōu)勢在于有很高的縱斷面指標(biāo)，能減少拆遷；但平面指標(biāo)偏低，通行能力不足，立交規(guī)模大，投資高。

各方案工程量對比如表1所示。

根據(jù)綜合對比結(jié)果，將方案一，即Y型互通式立交為推薦方案。

2 孖龍互通式立交

2.1 位置與功能

該立交建于橫5線和縱5線之間的交叉部位，其中，橫5線和縱5線分別是東西向與南北向的主干線，所以該立交負(fù)責(zé)對這兩條干線實(shí)施交通轉(zhuǎn)換。

表1 各方案工程量對比

2.2 交通量預(yù)測

根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果，2039年主交通流向?yàn)橹楹Ｖ脸枪鸸吠捣较?南側(cè)與東側(cè))，板芙與城桂公路往返(北側(cè)與東側(cè))交通量亦較大，其余方向交通量較小。

2.3 控制條件

該互通有很多復(fù)雜的控制要素，線位將受到很嚴(yán)重的限制與影響，這些因素包括：(1)互通處在板丈山隧道和加林山隧道之間，這兩條隧道在平面上的間隔距離只為800 m；(2)互通區(qū)中存在很多高壓鐵塔和高壓線路；(3)互通區(qū)中既有建筑十分密集；(4)澳門科技大學(xué)和金泰地產(chǎn)均已出讓用地；(5)需從廣珠西線高架橋下穿過；(6)地形條件復(fù)雜。

2.4 方案比選

(1)方案一

該方案為橫五線上T型立交+國道G105上平行式菱形立交的全互通立交。由于遠(yuǎn)期交通壓力相對較大，所以A、B、C三個(gè)匝道都設(shè)計(jì)成雙車道，E匝道和輔道平交口進(jìn)出口渠化相結(jié)合，按雙向八車道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，使G105輔道平交口具有較高的蓄車能力，充分發(fā)揮交通轉(zhuǎn)換功能。因板丈山隧道和加林山隧道之間的距離僅800 m，所以為減小隧道規(guī)模增加，將隧道和互通的速度都限制在60 km/h以下，且雙車道匝道都布置單車道進(jìn)出口，隧道口和漸變段相距較近這一因素對交通運(yùn)行造成的不利影響可充分借助交通工程得以改善。

(2)方案二

以實(shí)際的交通量情況為依據(jù)，在國道G105和橫五線上采用“T”型互通式立交，以此滿足十字交通轉(zhuǎn)換要求。本方案匝道行車保持連續(xù)，有很強(qiáng)的通行能力，但工程規(guī)模較大，需要額外征用澳門科技大學(xué)地，實(shí)施困難。

(3)方案三

即采用菱形+北向東左轉(zhuǎn)立交。由于項(xiàng)目線位會受到限制，且造價(jià)偏高、實(shí)施難度大，所以該方案采用路網(wǎng)分流的方法來減少左轉(zhuǎn)的匝道，僅保留北向東方向上的左轉(zhuǎn)匝道。為了發(fā)揮正常使用功能，需要設(shè)置輔道，并對印花廠進(jìn)行拆遷。

(4)各方案優(yōu)勢、缺點(diǎn)

方案一主要優(yōu)勢在于平面順適、縱斷面無太大起伏，有較高的技術(shù)指標(biāo)，能滿足交通通行實(shí)際要求。工程規(guī)模小，無需太大拆遷，有利于節(jié)省造價(jià)。和G105國道的遠(yuǎn)期改造相一致，既能保證人行及非機(jī)動車出行連續(xù)性，還對周圍單位人流出入有利。但該方案的造價(jià)相對較高，會對山體造成很大的破壞。方案二的優(yōu)勢為有很高的平總指標(biāo)，且車流連續(xù)，通行能力較強(qiáng)。但該方案不僅占地大、成本高，而且需要額外征地，實(shí)施起來較為困難，同時(shí)對東北方向也有一定影響。方案三的優(yōu)勢為規(guī)模小、占地省，但無法滿足實(shí)際交通要求。

各方案工程量對比如表2所示。

表2 各方案工程量對比

根據(jù)綜合對比結(jié)果，將方案一，即橫五線上T型立交+國道G105上平行式菱形立交的全互通立交為推薦方案。

3 結(jié)束語

綜上所述，在互通式立交方案設(shè)計(jì)前，應(yīng)先明確立交所在位置和主要功能，并對范圍內(nèi)的交通量進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，然后結(jié)合收集到的全面、詳細(xì)平縱橫控制因素(包含規(guī)劃層面的、在建的以及現(xiàn)狀存在的均需要收集)，據(jù)此采用同一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定合理可行的互通式立交方案，最后通過技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比，確定最佳方案。

最后，城市立交選型設(shè)計(jì)需要研讀《城市道路交叉口設(shè)計(jì)過程》(CJJ 152-2010)，公路立交選型則研讀《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D21-2014)，并熟練使用相關(guān)立交設(shè)計(jì)軟件，才能保證設(shè)計(jì)出滿足規(guī)范要求、工程可行的互通式立交。