山區(qū)復(fù)雜地形條件下樞紐互通方案研究
——德會(huì)高速公路錦川變異T型樞紐互通方案設(shè)計(jì)

柳苑新 賀亞軍 葉長(zhǎng)遠(yuǎn)

（四川省交通勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司， 四川 成都 610017）

1 項(xiàng)目概況及互通布設(shè)控制因素

德會(huì)高速位于四川涼山州德昌縣和會(huì)理縣境內(nèi),項(xiàng)目建設(shè)加強(qiáng)了川滇兩省交流溝通，構(gòu)建互聯(lián)互通高速公路網(wǎng)絡(luò)，也是川南、滇中北融入“一帶一路”和“長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶”戰(zhàn)略的前提和基礎(chǔ)；是會(huì)理、會(huì)東等對(duì)外聯(lián)系的集疏運(yùn)主通道，是帶動(dòng)沿線(xiàn)地區(qū)脫貧致富之路，也是促進(jìn)區(qū)域旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎。

圖1 地理位置

項(xiàng)目起于德昌縣錦川鎮(zhèn)，接京昆高速西昌至攀枝花段，經(jīng)老碾、六華、益門(mén)、外北等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，從會(huì)理縣城規(guī)劃區(qū)東側(cè)通過(guò)，止于會(huì)理縣南閣鄉(xiāng)，接擬建宜攀高速，路線(xiàn)全長(zhǎng)約78.5Km。全線(xiàn)橋隧比為64.3%，設(shè)置互通7 處，服務(wù)區(qū)2 處。項(xiàng)目采用雙向四車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80Km/h，路基寬25.5m[1]。

項(xiàng)目起點(diǎn)錦川樞紐互通受西攀高速平面線(xiàn)形的影響較大，該區(qū)域內(nèi)西攀高速自北向南曲線(xiàn)半徑分別為1500m、510m、550m 及830m，550m 半徑平曲線(xiàn)前后夾直線(xiàn)長(zhǎng)度分別為245m 及297m，510m 及550m 半徑不滿(mǎn)足設(shè)置互通的平曲線(xiàn)最小半徑700m 的要求，互通匝道設(shè)置需充分考慮平曲線(xiàn)半徑影響；西攀高速主線(xiàn)縱斷面滿(mǎn)足互通設(shè)置要求。

項(xiàng)目起點(diǎn)緊鄰安寧河，安寧河遠(yuǎn)期規(guī)劃為IX 級(jí)航道，受行洪及通航限制，跨越安寧河匝道橋交角及跨徑是控制因素之一。安寧河左側(cè)為緊鄰河岸的G108 及既有成昆鐵路，互通連接的主線(xiàn)需重點(diǎn)考慮地形高差、上跨成昆鐵路明洞橋梁的交角和跨徑，以及上跨成昆鐵路施工、運(yùn)營(yíng)安全問(wèn)題。

2 交通量預(yù)測(cè)及設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，錦川樞紐互通式立交2041年遠(yuǎn)期交通量轉(zhuǎn)換出入總數(shù)為19241 輛/日，主交通流方向?yàn)闀?huì)理-西昌往來(lái)方向，交通量為14511輛/日，設(shè)計(jì)小時(shí)交通量為1887pcu/d；次交通流為會(huì)理-攀枝花往來(lái)方向，交通量為4730 輛/日，設(shè)計(jì)小時(shí)交通量為615pcu/d。

本樞紐互通主要技術(shù)指標(biāo)有：1）主線(xiàn)設(shè)計(jì)速度為80km/h,路基寬度為25.5米；西攀高速公路主線(xiàn)設(shè)計(jì)速度為80km/h,路基寬度為24.5 米。 2）匝道設(shè)計(jì)速度：主交通流匝道60km/h，次交通流匝道40km/h。3）路基寬度：主交通流雙車(chē)道匝道12.75m，次交通流單出入口雙車(chē)道匝道10.5m。4）行車(chē)道寬：主交通流匝道3.75m，次交通流匝道3.5m。

主交通流向加、減速車(chē)道長(zhǎng)度按80km/h 主線(xiàn)設(shè)計(jì)車(chē)速控制設(shè)計(jì)，次交通流向加、減速車(chē)道長(zhǎng)度按60km/h 主線(xiàn)設(shè)計(jì)車(chē)速控制設(shè)計(jì)。

3 互通方案設(shè)計(jì)

K 線(xiàn)互通方案設(shè)置于西攀高速550m 平曲線(xiàn)末端，利用前序510m 平曲線(xiàn)

末端及夾直線(xiàn)滿(mǎn)足700m 曲率的線(xiàn)形區(qū)間設(shè)置西昌向減速分流A 匝道，西昌向加速合流B 匝道設(shè)置于510m 平面線(xiàn)前端及1500m 平曲線(xiàn)末端，攀枝花向分合流C、D 匝道位于直線(xiàn)及830m 平曲線(xiàn)段。D 匝道上跨西攀高速，下穿A、B 匝道；A、C、D 匝道變速車(chē)道涉及西攀高速主線(xiàn)橋拼寬改造。

該方案匝道A、B、D 均需跨越安寧河，橋梁均需采用較大跨徑?；ネㄔ训兰胁荚O(shè)，線(xiàn)形較為流暢、協(xié)調(diào)，主、次交通流運(yùn)營(yíng)里程分布較為均衡；互通區(qū)西攀高速左側(cè)C、D 匝道區(qū)域?yàn)榛巨r(nóng)田。

2）錦川樞紐互通方案二（B 線(xiàn)方案起點(diǎn)互通）

B 線(xiàn)互通方案設(shè)置于西攀高速510m 平曲線(xiàn)末端，設(shè)置變異T 型樞紐互通，利用510m 平面線(xiàn)前端及1500m 平曲線(xiàn)末端設(shè)置西昌向分合流A、B 匝道，攀枝花向分流C 匝道因高程需要設(shè)于830m 平曲線(xiàn)段，攀枝花向合流D匝道設(shè)于夾直線(xiàn)及550m 平曲線(xiàn)前端。B、D 匝道布設(shè)需考慮與成昆鐵路路基段安全間距。D 匝道上跨西攀高速及B 匝道，下穿A 匝道；C、D 匝道變速車(chē)道涉及西攀高速主線(xiàn)橋拼寬改造。

該方案僅C 匝道并行主線(xiàn)設(shè)置橋梁跨越安寧河，通航及行洪限制條件較少。B 線(xiàn)方案主線(xiàn)涉及安寧河河岸（BK0+500）應(yīng)進(jìn)行岸坡處治，以保證主線(xiàn)邊坡穩(wěn)定?；ネ▍^(qū)內(nèi)除道路和房屋外均為基本農(nóng)田。

3）錦川樞紐互通方案三（B1 線(xiàn)方案起點(diǎn)互通）

綜合考慮方案一、方案二優(yōu)缺點(diǎn)，提出主次交通流向匝道分區(qū)域設(shè)置的變異T 型樞紐方案三。利用510m 平面線(xiàn)前端及1500m 平曲線(xiàn)末端設(shè)置西昌向分合流A、B 匝道，攀枝花向分合流C、D 匝道位于直線(xiàn)及830m 平曲線(xiàn)段。

方案三設(shè)置A 匝道上跨西攀高速550m 平曲線(xiàn)段，平行成昆鐵路設(shè)置B匝道路基連接西攀高速，鑒于A 匝道基本為橋梁，A、B 匝道區(qū)域內(nèi)基本農(nóng)田可不計(jì)列占用；參照方案二主線(xiàn)設(shè)置L 匝道至上跨成昆鐵路明洞段，L 匝道按照60km/h 設(shè)計(jì)。參照方案一設(shè)置C、D 匝道于上跨成昆鐵路之前連接L匝道，同時(shí)改善兩匝道與安寧河航道線(xiàn)交角，控制跨河橋梁的跨徑；同理，鑒于C、D 均為橋梁，區(qū)域內(nèi)基本農(nóng)田可不計(jì)列占用。C 匝道下穿L 匝道、上跨西攀高速；C、D 匝道變速車(chē)道涉及西攀高速主線(xiàn)橋拼寬改造。

4 互通方案比選

1）工程規(guī)模比較

三方案匝道長(zhǎng)度依次為5.779km、4.895km 和4.551km，對(duì)應(yīng)德會(huì)高速主線(xiàn)長(zhǎng)度依次為2.126km、2.793km和3.301km，占用土地依次為399.63畝、434.22畝和287.41 畝，建安費(fèi)+征拆費(fèi)用依次為61890.13 萬(wàn)元、50369.31 萬(wàn)元和44299.03 萬(wàn)元。

2）全壽命周期分析

結(jié)合交通量分布情況計(jì)算全壽命周期成本如下表：

表1 全壽命周期成本計(jì)算匯總表

從表中可以看出在全壽命周期之內(nèi), B1 線(xiàn)建安費(fèi)+征拆、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用現(xiàn)值、汽車(chē)?yán)@行成本三方面綜合費(fèi)用最為節(jié)省。

3）方案比選結(jié)論

綜合以上分析，方案三為方案一和方案二綜合方案，滿(mǎn)足安寧河行洪及通航要求、能夠保證上跨成昆鐵路施工及運(yùn)營(yíng)安全，且有效消除了西攀主線(xiàn)兩處小半徑平曲線(xiàn)對(duì)互通影響，且全壽命周期成本最為有利，故推薦方案三（B1 線(xiàn)方案起點(diǎn)互通）。

5 結(jié)語(yǔ)

交通流線(xiàn)指具有方向和大小的單向交通流的運(yùn)行軌跡線(xiàn)，是構(gòu)成互通式立體交叉形式的基本單元[2]。理清交通流線(xiàn)的方向、大小和形式，在充分論證行駛安全、工程規(guī)模、實(shí)施難度的前提下，可靈活進(jìn)行互通構(gòu)形，無(wú)需拘泥于規(guī)范提供的參考實(shí)例，能夠更好的適應(yīng)山區(qū)復(fù)雜地形條件和既有高速現(xiàn)狀，達(dá)到較好的效果。