以鹿山樞紐互通為例談二期實施方案的優(yōu)化

梁 戰(zhàn)， 邊 迪， 李 靚， 黃梟楠，丁武全

(浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司， 杭州 310000)

鹿山樞紐位于申(上海)嘉(興)湖(州)高速公路起點，是申嘉湖高速與杭(州)寧(南京)高速交叉設(shè)置的樞紐互通式立交，申嘉湖高速樁號K100+978.201，杭寧高速樁號K48+063.379。鹿山樞紐地處湖州市南部鹿山鎮(zhèn)，位于湖州市中心南側(cè)約5.7 km，樞紐主要功能是實現(xiàn)申嘉湖高速公路與杭寧高速公路間的交通量轉(zhuǎn)換，項目地理位置如圖1所示。

圖1 鹿山樞紐地理位置示意

1 建設(shè)條件及流量分析

1.1 地形地物

互通區(qū)范圍地勢較為平坦，河流密布，多為農(nóng)田、水塘，附近有村莊分布，互通區(qū)主要河流為南塘港及支流，主要地方路為黃湖公路?；ネ▍^(qū)西側(cè)為傳伍港村，東側(cè)為芮灣兜村，西南側(cè)為草田灣村，杭寧高速公路K47+675西側(cè)有朱王廟，結(jié)合地方意見盡量避免寺廟拆遷。申嘉湖高速一期工程中已實施上海往返南京方向(A、D匝道)、上海往返杭州方向(B、C匝道)4條匝道，申嘉湖高速上跨杭寧高速的橋梁(33+35+2×45+33)m已實施，MK100+546.662～MK100+887.770段(4×27.982+3×27.982+27.655+29.640+3×29.313)m橋梁左幅已實施，右幅未實施。剩下的主線橋、E匝道EK0+486～EK1+290段、F匝道、G匝道、H匝道、I匝道一期工程未實施，納入本工程實施，一期已實施部分如圖2所示。

圖2 鹿山樞紐一期已實施部分示意

1.2 交通流向

上海至杭州左轉(zhuǎn)半定向匝道(B匝道)一期已實施，二期轉(zhuǎn)向流量較大的主要為杭州往返安徽(安吉)方向，其余方向交通量較為均衡，交通量預(yù)測如圖3所示。

單位：pcu/d

2 主要技術(shù)標準

申嘉湖高速公路設(shè)計速度120 km/h，雙向6車道，路基寬度34.5 m[1]；杭寧高速公路設(shè)計速度120 km/h，現(xiàn)狀為雙向4車道，路基寬度26 m[2]，預(yù)留拓寬6車道。

1) 道路等級

申嘉湖、杭寧：高速公路。

2) 設(shè)計速度

申嘉湖、杭寧：120 km/h。

3) 凈空標準

高速公路：≥5.0 m；匝道：≥5.0 m。

4) 橫斷面

申嘉湖：34.5 m；杭寧：26 m(預(yù)留34.5 m)；匝道：8.5 m/10.5 m。

5) 匝道

主要技術(shù)指標見表1。

表1 互通式立交匝道技術(shù)指標[3]

3 一期預(yù)留(原設(shè)計)方案

3.1 原預(yù)留方案

申嘉湖高速公路(湖州段)一期工程起自上海楓涇鎮(zhèn)，終于湖州鹿山，一期施工圖設(shè)計于2005年6月獲浙江省交通廳批復(fù)。原設(shè)計中該樞紐為一次設(shè)計，分期實施，一期工程實施上海方向連接杭寧高速的4條匝道(A、B、C、D)，安徽(安吉)方向連接杭寧高速的4條匝道在二期工程(即申嘉湖西延工程)中實施。

鹿山樞紐原設(shè)計如圖4所示，為三環(huán)式變形苜蓿葉形互通，采用JTJ 011—94《公路路線設(shè)計規(guī)范》進行設(shè)計。在杭寧高速的杭州至南京向設(shè)置與主線斷面分離的集散道；但在申嘉湖高速上未采用斷面分離的集散道，而是采用整幅橋?qū)⒓⒌琅c主線并建，且通過地面標線分隔的方式設(shè)置軟隔離集散道。

圖4 鹿山樞紐原設(shè)計示意

3.2 原預(yù)留方案存在的主要問題

3.2.1 安評報告意見

《申嘉湖高速公路湖州鹿山至安吉孝源段公路項目安全性評價報告(初步設(shè)計階段)》[4]針對二期初步設(shè)計優(yōu)化后的鹿山樞紐方案進行了評估，主要結(jié)論如下：

1) 鹿山樞紐為一次設(shè)計，分期實施，上海與杭寧高速公路相接的4條匝道在申嘉湖高速公路一期工程中已建成，安徽(安吉)與杭寧高速公路相接的4條匝道工程量計入申嘉湖高速西延工程(二期)，在二期工程中實施。鹿山樞紐原施工圖設(shè)計滿足JTJ 011—94《公路路線設(shè)計規(guī)范》要求，經(jīng)局部優(yōu)化完善后能滿足交通功能要求。

2) 鹿山樞紐互通式立交的形式與預(yù)測的轉(zhuǎn)彎交通量基本匹配。二期設(shè)計通過將原設(shè)計杭寧高速H、A匝道2個連續(xù)出口合并成一個，簡化了出入口，使樞紐立交方案更加合理。

3) 對申嘉湖高速公路安吉至上海方向的出入口采用了標線軟隔離的交通組織方式[5]，即采用標線軟隔離島將交織區(qū)與主線直行車道分離，減少交織運行對主線直行車流的干擾，標線軟隔離島外的車道同時串聯(lián)申嘉湖高速上海方向的出入口。采用標線軟隔離島渠化[6]的路段，其橫斷面劃分如下：1.5 m(中分帶/2)+0.75 m(左側(cè)路緣帶)+3×3.75 m(主線行車道)+0.5 m(路緣帶)+1 m(標線軟隔離)+2×3.5 m(交織區(qū)的行車道)+1 m(右側(cè)硬路肩)+0.75 m(土路肩)=23.75 m。

4) 杭寧高速上所有出口端部，識別視距均滿足要求，并保持通視。匝道全長范圍滿足規(guī)定的停車視距要求。各個入口處的通視三角區(qū)基本滿足規(guī)范要求。

3.2.2 審查意見

結(jié)合JTG/T D21—2014《公路立體交叉設(shè)計細則》6.5.5條和10.7.3條，在設(shè)計咨詢審查過程中，部分專家提出以下主要意見：

1) 當四岔交叉各轉(zhuǎn)彎交通量均小于單車道設(shè)計通行能力時，可采用4條左轉(zhuǎn)彎匝道均為環(huán)形的完全苜蓿葉形[7]。當交叉公路為高速公路或具干線功能的一級公路，應(yīng)設(shè)置集散道將兩環(huán)形匝道之間的交織區(qū)與交叉公路自行車道相隔離。

2) 集散道與主線之間應(yīng)設(shè)置分隔帶，分隔帶寬度不宜小于2.0 m。主線在設(shè)有集散道路段應(yīng)維持原有硬路肩的寬度[8]。

3) 樞紐原設(shè)計中采用標線軟隔離的集散道斷面寬度不滿足要求，位于主線的出入口路段，駛?cè)?、駛出車輛交織頻繁，存在一定的行車安全隱患。而申嘉湖上跨杭寧高速的主要橋梁[9]已建成，拼寬老橋?qū)κ┕て诒Ｍㄟ\行產(chǎn)生較大影響[10]。

4 二期實施方案

結(jié)合安評報告和審查專家意見，設(shè)計擬定了4個補充方案，如圖5～圖7所示。鹿山樞紐方案優(yōu)缺點和主要工程數(shù)量見表2、表3。

表3 鹿山樞紐主要工程量比較

表2 鹿山樞紐方案主要優(yōu)缺點

圖7 方案4二期實施效果圖

綜上所述，方案4雖造價高出一些，但各匝道分合流端部間距、斷面布置等均滿足規(guī)范要求[15]，主流向匝道線形指標較高，通行能力及安全性比原施工圖設(shè)計方案有較大改善，基本無新征用地，推薦采用方案4。

圖6 方案4匝道名稱示意

5 結(jié)束語

鹿山樞紐原設(shè)計時間為2005年，滿足當時94版規(guī)范要求，但該規(guī)范對集散道等內(nèi)容沒有明確要求。時隔10多年，我國交通建設(shè)迅猛發(fā)展，建設(shè)經(jīng)驗越加豐富，規(guī)范更加細化，使得原設(shè)計預(yù)留方案部分細節(jié)不滿足現(xiàn)行路線規(guī)范和立交細則要求。通過本項目二期工程實施方案設(shè)計，認識如下：

1) 對類似預(yù)留二期工程的處理，應(yīng)結(jié)合地形地物、運營保通、用地條件、造價等實際情況，靈活把握設(shè)計指標。

2) 考慮到我國公路路線規(guī)范大約10年更新和交通量不斷增長的情況，建議今后設(shè)計預(yù)留時，在匝道端部間距、斷面寬度、凈空、平縱指標等方面可留有一定的富余度，避免將來拆建浪費，同時更加有利于安全性方面的考慮。

3) 對三環(huán)式變形苜蓿葉形樞紐方案，由于存在車輛交織的情況，會降低主線的通行能力，因此高速公路相交的樞紐互通中宜少采用，或設(shè)置與主線隔離的集散道，避免在主線上直接交織。