國道110線包頭北繞城段公路單喇叭互通立交選型研究

陳贛浙

[上海市城市建設設計研究總院（集團）有限公司，上海市200125]

0 引 言

單喇叭互通立交是用一個環(huán)形左轉匝道和一個半定向左轉匝道組成的完全互通式立體交叉，是三路立交的代表形式[1]。單喇叭互通立交因其匝道較少、匝道間連接簡單、構造物較少、布設靈活等特點而被業(yè)界廣泛采用，尤其是該立交型式易于設置收費、管理場所，更適合我國國情，因此逐漸成為我國互通立交典型型式。

單喇叭互通立交分為A型和B型，經環(huán)形左轉匝道駛入主線的型式為A型，駛出主線的型式為B型。一般來說，立交布設時應將環(huán)形匝道設在左轉交通量較小的方向上，主線左轉彎交通量大時宜采用A型，反之可采用B型。兩種布設型式各有利弊。與A型相比，B型的缺點是：車輛從主線高速駛出進入低速環(huán)形匝道，當A匝道上跨時，主線駛出環(huán)形匝道視距不良。因此，我國的單喇叭互通立交，絕大多數(shù)采用A型，采用B型較少。圖1為單喇叭互通立交型式。

圖1 單喇叭互通立交型式

本文依托國道110線包頭北繞城段公路工程實例，結合交通量、平縱線形、視距等要素，對A型、B型單喇叭互通立交的工程適用性進行詳細分析。

1 工程概況

國道110線包頭北繞城段公路是包頭市“十三五”交通運輸發(fā)展規(guī)劃“二環(huán)五縱八橫”中的“二環(huán)”之一，是“十三五”公路規(guī)劃中的重點建設項目，是內蒙古自治區(qū)及包頭市重要的東西干道，與京藏高速同屬包頭市的過境干線。該項目的建設意義：連通東至呼和浩特、西至巴彥淖爾市的整個東西呼包鄂經濟帶，直接影響到包頭市的社會經濟發(fā)展。

項目路線起于西北門回民公墓處（110國道K655+100），經石拐新區(qū)、青山裝備園區(qū)、花卉園區(qū)、在一機渣場、一機靶場、物流園區(qū)、邊墻壕，止于國道110線與省道211青固線交叉處（110國道K678+800）。

項目包括主線和連接線，其中北繞城公路主線全長26.121km，興勝互通至市區(qū)/210國道的連接線全長13.05km。項目全線共設置單喇叭互通立交2處，分別為喜桂圖南互通立交和興勝互通立交。主線及連接線采用相同的設計標準。

（1）公路等級：一級公路。

（2）設計速度：80km/h（主線及連接線），40~50km/h（立交匝道）。

（3）行車道寬度：2×（3.75m×2）。

（4）斷面寬度：25.5m（整體式路基斷面），32.0m（城鎮(zhèn)段道路斷面），12.75m（分離式路基斷面）。

（5）路面結構：采用瀝青混凝土路面，設計使用年限15a，設計標準軸載BZZ-100kN。

圖2 為國道110線包頭北繞城段公路總平圖。

圖2 國道110線包頭北繞城段公路總平圖

2 喜桂圖南互通立交

2.1 功能分析

210國道是南北向重要的干線國道，現(xiàn)狀為一級公路標準，本節(jié)點作為重要的交通轉換節(jié)點應當設置互通立交。

根據(jù)交通量預測結果，2037年出入交通量為6431pcu/d，主、次流向交通量不大（見圖3）。

圖3 目標年喜桂圖南互通轉向流量圖（單位：pcu/d）

2.2 主要控制因素

（1）高壓走廊

現(xiàn)狀G6高速北側有4道高壓走廊。

（2）現(xiàn)狀互通

現(xiàn)狀G6高速與210國道九原互通為雙喇叭互通，包石一級公路與210國道后營子互通為單喇叭互通，均已建成。

2.3 節(jié)點方案

2.3.1 方案一（A型單喇叭）

如圖4所示，北繞城主線下穿包石一級公路（S506），預留橋孔，向北上跨210國道后設置A型單喇叭互通（主線無下穿空間，A匝道上跨主線）；地面平交口承擔北繞城、210國道、包固公路的轉向交通功能。

2.3.2 方案二（B型單喇叭）

如圖5所示，北繞城主線下穿包石一級公路（S506），預留橋孔，向北上跨210國道后設置B型單喇叭互通（主線無下穿空間，A匝道上跨主線）；地面平交口承擔北繞城、210國道、包固公路的轉向交通功能。

2.3.3 方案比選

根據(jù)交通流量分析，主線轉出流量較小，采用A型或B型單喇叭均可。

圖4 方案一（A型單喇叭）

圖5 方案二（B型單喇叭）

從工程角度分析，方案二（B型單喇叭）將互通區(qū)南側入口變速車道設置在700m小半徑橋梁段，A匝道上跨不利于主線南側出口端部識別，對主線南側出口視距有較大影響，存在一定的交通安全隱患，同時方案一征拆量較方案二略低。

因此，綜合考慮，推薦喜桂圖南互通采用方案一（A型單喇叭）。喜桂圖南互通方案比選見表1。

3 興勝互通立交

3.1 功能分析

興勝互通至市區(qū)/210國道連接線是包頭青山—大廟—五當召公路的一部分，是青山區(qū)向包頭北部地區(qū)重要的射線道路之一，交通地位十分重要，現(xiàn)狀為二級公路標準。本項目中，連接線將改建為一級公路，本節(jié)點作為重要的交通轉換節(jié)點應當設置互通立交。

根據(jù)交通量預測結果，2037年出入交通量為2054pcu/d，主、次流向交通量不大（見圖6）。

3.2 主要控制因素

（1）花卉園區(qū)

節(jié)點西北角為花卉園區(qū)，互通方案應盡量對其避讓，降低前期費用和實施難度。

（2）包頭服務區(qū)

表1 喜桂圖南互通方案比選

現(xiàn)狀G6高速包頭服務區(qū)剛剛建成，互通方案須對其避讓。

（3）高速交警支隊

位于節(jié)點東北角，互通方案應對其避讓。

3.3 節(jié)點方案

3.3.1 方案一（A型單喇叭）

如圖7所示，主線與連接線立交采用A型單喇叭互通（主線有下穿空間，A匝道下穿主線），互通范圍內主線上跨連接線及K30+813處地方道路。方案要求拆除部分花卉園區(qū)大棚，避讓交警支隊、高速服務區(qū)，與物流園區(qū)規(guī)劃沒有矛盾。

3.3.2 方案二（B型單喇叭）

如圖8所示，主線與連接線立交采用B型單喇叭互通（主線有下穿空間，A匝道下穿主線），互通范圍內主線上跨連接線及K30+813處地方道路。方案要求拆除部分花卉園區(qū)大棚，避讓交警支隊、高速服務區(qū)，與物流園區(qū)規(guī)劃沒有矛盾。

3.3.3 方案比選

根據(jù)交通流量分析，主線轉出流量較小，采用A型或B型單喇叭均可。

圖7 方案一（A型單喇叭）

圖8 方案二（B型單喇叭）

從工程角度分析，A匝道方案一（A型單喇叭）與方案二（B型單喇叭）征拆面積相近，但A匝道線形方案二優(yōu)于方案一，且由于主線有下穿空間，A匝道下穿主線后，B型單喇叭型式也不會對主線出入口視距造成不良影響。

因此，綜合考慮，推薦興勝互通采用方案二（B型單喇叭）。興勝互通方案比選見表2。

表2 興勝互通方案比選

4 結語

單喇叭立交是我國公路立交中應用最廣泛的一種立交型式，且絕大多數(shù)為A型，因此在設計過程中，往往容易陷入“A型單喇叭優(yōu)于B型單喇叭”的思維定式。在實際工程中應具體問題具體分析，在某些特定情況下（主線駛出流量不大、A匝道下穿主線不影響駛出匝道視距等），B型單喇叭型式并不劣于A型單喇叭型式。