高速公路新建樞紐互通與既有一般性互通疊加復(fù)合方案比選論證

張國毅

(華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司， 江蘇 南京 210018)

1 樞紐互通的位置及功能

佗城樞紐互通是汕(頭)昆(明)高速公路龍川至連平段的起點(diǎn)樞紐，位于河源市龍川縣佗城鎮(zhèn)，被交道路梅河高速公路是長深高速公路(G25)和濟(jì)廣高速公路(G35)的共線段。受龍川縣城市總體規(guī)劃、東江水源保護(hù)區(qū)范圍、東江航道規(guī)劃、下穿京九鐵路及現(xiàn)狀梅河高速平、縱面指標(biāo)等控制因素的限制，佗城樞紐互通將與現(xiàn)狀梅河高速龍川西互通組合為疊加復(fù)合型樞紐互通。

經(jīng)論證，新建佗城樞紐互通與現(xiàn)狀梅河高速龍川西互通組成復(fù)合型樞紐應(yīng)具備以下基本功能：

(1) 實(shí)現(xiàn)兩條高速公路(梅河與汕昆)之間的交通轉(zhuǎn)換——高接高功能。

(2) 維持現(xiàn)狀龍川西互通出入功能不變 —— 梅河高速落地功能。

(3) 滿足龍川縣出入汕昆高速公路(昆明方向)的需求 —— 汕昆高速落地功能。

(4) 盡可能減少對現(xiàn)有龍川西互通及梅河高速管養(yǎng)設(shè)施的影響。

(5) 盡量減少對現(xiàn)狀龍川西互通周邊已開發(fā)土地的占用及影響。

2 梅河高速公路及龍川西互通概況

梅河高速作為佗城樞紐互通的被交路，為長深高速公路(G25)和濟(jì)廣高速公路(G35)的共線段，道路路基寬度為24.5 m，雙向四車道，中央帶寬3.0 m(分隔帶2.0 m)，行車道4×3.75 m，硬路肩2×2.5 m，土路肩2×0.75 m，瀝青混凝土路面，設(shè)計(jì)速度為V-80 km/h。

圖1 現(xiàn)狀梅河高速平、縱面指標(biāo)示意圖

根據(jù)汕昆高速起點(diǎn)方案的比選，本項(xiàng)目對梅河高速公路的影響范圍K99+700-K102+700，該范圍內(nèi)梅河高速公路指標(biāo)如下：

(1) 平曲線半徑分別為1 250 m、825 m(根據(jù)《路線規(guī)范》要求，互通區(qū)平曲線極限最小半徑，當(dāng)設(shè)計(jì)速度80 km/h時為700 m,

(2) 最大縱坡超過4.00%的有兩段，分別為4.60%(MK99+088-MK99+768)、4.00%(MK100+268-MK101+768)，最小豎曲線半徑R凸=15 315 m，R凹=10 889 m(根據(jù)《路線規(guī)范》要求,互通區(qū)最大縱坡,設(shè)計(jì)速度80 km/h時為4.00%)。

通過對現(xiàn)狀梅河高速公路6.5 km路段內(nèi)平、縱面指標(biāo)的分析，如圖1所示，僅現(xiàn)狀龍川西互通區(qū)段內(nèi)具備布設(shè)樞紐互通的建設(shè)條件。現(xiàn)狀龍川西互通為梅河高速公路與縣道X159(原G205)溝通而設(shè)置的一般出入型互通立交，為A形單喇叭互通，互通匝道下穿主線，互通區(qū)梅河高速最小平曲線半徑1 250 m，最大縱坡2.78%，滿足布設(shè)樞紐互通的建設(shè)條件。

3 預(yù)測交通量分析

根據(jù)工程可行性研究報(bào)告交通量預(yù)測結(jié)果，佗城樞紐互通在2037年轉(zhuǎn)換交通量合計(jì)為43 056 pcu/d，其中昆明～梅州(汕頭)方向?yàn)?5 109 pcu/d，昆明-河源方向?yàn)? 947 pcu/d，昆明～梅州方向?yàn)橹髁飨颍鐖D2所示。汕昆高速公路的接入梅河高速公路后，河源-龍川段為53 188 pcu/d，龍川-梅州段為80 350 pcu/d。

初設(shè)階段對佗城樞紐互通轉(zhuǎn)向交通量重新進(jìn)行梳理分析，并補(bǔ)充龍川西互通轉(zhuǎn)向交通量。梳理后的轉(zhuǎn)向交通量為：昆明-梅州(汕頭)方向35109pcu/d，昆明-河源方向?yàn)? 947 pcu/d，龍川-梅州方向1 544 pcu/d，龍川-河源方向?yàn)? 111 pcu/d，龍川～昆明方向1 008 pcu/d。

圖2 佗城樞紐2037年交通量示意圖(單位：pcu/d)

4 樞紐互通初步設(shè)計(jì)方案比選

根據(jù)佗城樞紐轉(zhuǎn)向交通量分布特點(diǎn)、新建樞紐互通對梅河高速公路的影響及佗城樞紐互通總體規(guī)模(建安費(fèi)用及占地、拆遷費(fèi)用)等因素綜合考慮。共提出3類情況及對應(yīng)方案如下：

(1) 汕昆高速作為匝道接入梅河高速公路，梅河高速公路不改造。

(2) 梅河高速公路、汕昆高速公路均作為主線。

(3) 梅河高速公路、汕昆高速公路均作為主線，將汕昆高速公路整幅拉通并相應(yīng)改移梅河高速。

針對3類情況，提出6種應(yīng)對方案(表1)。進(jìn)行了全面的比較分析(表2)。

表1 佗城樞紐互通式立交方案布置一覽表

表2 佗城樞紐互通方案比較表

項(xiàng)目 / 方案汕昆高速作為匝道接入梅河高速公路,梅河高速公路不改造方案一方案二方案三方案四梅河高速、汕昆高速均作為主線方案五梅河、汕昆高速均作為主線,將汕昆高速整幅拉通并相應(yīng)改移梅河高速方案六匝道 設(shè)計(jì)速度/(km/h)40～8040～8040～6040～8040～8040～80 最小半徑/m5560606511060 最大縱坡/%3.783.993.883.883.953.98 全長/m6538.328439.264669.446216.134003.811153.82建安費(fèi)/萬元237832553219819265582425022880占地總面積/hm243.72(新增28.92)44.03(新增29.23)40.12(新增25.32)46.99(新增32.19)41.9(新增27.9)35.62(新增21.62)拆遷房屋面積/m220915.426682.318262.1223103.523783.816392.1優(yōu)點(diǎn)互通方案形式緊湊,功能清晰;對周邊已開發(fā)地塊影響較小,對梅河高速公路、速養(yǎng)護(hù)工區(qū)及既有龍川西互通影響小,占地拆遷規(guī)模適中互通方案形式緊湊,占地規(guī)模小,對梅河高速公路、養(yǎng)護(hù)工區(qū)影響小互通方案功能清晰,且互通整體規(guī)模較小,對周邊已開發(fā)地塊影響較小,且占地、拆遷規(guī)模適中互通方案功能清晰,對梅河高速公路、梅河高速養(yǎng)護(hù)工區(qū)及龍川西互通影響最小,無須搬遷既有收費(fèi)站大棚及中石化龍川加油站?；ネǚ桨腹δ芮逦?原龍川西互通及梅河高速養(yǎng)護(hù)工區(qū)完全保留無須改建互通方案汕昆高速指標(biāo)較高,且轉(zhuǎn)向功能清晰;原龍川西互通、養(yǎng)護(hù)工區(qū)及互通收費(fèi)站完全保留無須改建缺點(diǎn)需拆遷中石化龍川加油站。拆遷規(guī)模略大,其中對藍(lán)屋村影響較大;互通區(qū)匝道長度、橋梁長度略大,橋梁整體規(guī)模較方案一略大匝道設(shè)計(jì)指標(biāo)偏低,主流向L匝道設(shè)計(jì)速度僅為60 km/h,需廢除原互通3條匝道,施工期對互通影響較大?；ネㄖ骶€存在明顯交織,存在一定安全隱患需拆遷劉氏祠堂,藍(lán)屋村民房拆遷數(shù)量較多;新建樞紐與原龍川西互通所夾部分土地利用率較低?；ネ傮w規(guī)模較其他方案略大,拆遷及新增占地規(guī)模大但龍川-昆明方向存在一定繞行。新建樞紐與原龍川西互通所夾部分面積較大,土地利用率較低,藍(lán)屋村受兩條高速公路合圍,出行及環(huán)境影響較大龍川-昆明方向存在一定繞行。梅河高速改建費(fèi)用高,且對梅河高速運(yùn)營存在影響。樞紐與原互通所夾面積較大,土地利用率較低,居民出行及環(huán)境影響大

5 施工圖設(shè)計(jì)樞紐方案的比選完善

為減少施工期對既有龍川西互通收費(fèi)管養(yǎng)系統(tǒng)的影響，施工圖設(shè)計(jì)階段進(jìn)一步優(yōu)化比選?，F(xiàn)狀龍川西互通(單喇叭)主體保持不變，僅A、D匝道出口局部與新建樞紐出口H、F匝道合并，以減少互通區(qū)主線開口，原互通入口B、E匝道維持現(xiàn)狀。汕昆高速主線布設(shè)于原互通主體西側(cè)，新建佗城樞紐采用“T形樞紐形式”，疊加于現(xiàn)狀龍川西互通之上。原龍川西互通匝道收費(fèi)站不做遷改，新建P、Q匝道接入原互通收費(fèi)站，滿足龍川縣出入汕昆高速(昆明方向)的交通需求。樞紐方案形式緊湊、轉(zhuǎn)向清晰、功能完善且建設(shè)規(guī)模適中，對既有梅河高速公路、現(xiàn)狀龍川西互通(含收費(fèi)站)及梅河高速養(yǎng)護(hù)工區(qū)影響較小，且無須拆遷中石化龍川加油站。樞紐方案如圖3所示。

圖3 佗城樞紐施工圖設(shè)計(jì)平面圖

表3 佗城樞紐互通方案比選表

施工圖設(shè)計(jì)方案突出了樞紐互通的功能性和安全性，減少對既有互通立交的影響，避免對現(xiàn)狀加油站的拆遷，并大幅節(jié)省項(xiàng)目投資。

建成后佗城樞紐如圖4所示。

圖4 佗城樞紐建成后衛(wèi)星影像圖

6 結(jié)束語

本文通過真實(shí)案例，全面論述了高速公路新建樞紐互通與既有一般互通疊加設(shè)置的比選論證過程，從規(guī)劃符合性，節(jié)約土地資源，減少對周邊影響，降低工程規(guī)模，規(guī)避相鄰互通間距較近所產(chǎn)生的交通安全隱患等方面，采用疊加復(fù)合式樞紐的方案，較好地處理了此類復(fù)雜問題，具有一定的借鑒意義。