紅花套過江通道板門溪樞紐互通方案研究

涂洪濤

（中交第二公路勘察設計研究院有限公司，湖北 武漢 430056）

紅花套過江通道位于宜昌長江公路大橋和宜都長江大橋之間，路線總體呈東西走向，途經枝江市安福寺鎮(zhèn)、猇亭區(qū)云池街道、宜都市紅花套鎮(zhèn)與長陽縣龍舟坪鎮(zhèn)。本項目具備高速公路、城市快速路、軌道交通等“多位一體”交通功能。

其中，高速公路是滬渝高速宜昌市區(qū)段過江復線，是宜昌市“十線三環(huán)”高速公路網規(guī)劃中“環(huán)二”的重要組成部分，采用設計速度100km/h 的雙向六車道標準，路基寬度33.5m；城市快速路為宜昌市“五縱六橫”快速路網中“橫五”的重要組成部分，采用設計速度80km/h 的雙向四車道標準；軌道交通為市域（郊）軌道S4 線越江段，采用雙線軌道、市域A 型車標準，設計速度140km/h。該項目建成后，將鞏固宜昌在國家綜合立體交通網中的地位，緩解宜昌長江公路大橋通行能力，使東西向物流在宜昌更順，同時服務支撐城市東拓戰(zhàn)略的實施。

根據路線總體走向，本項目高速公路起點在枝江市安福寺鎮(zhèn)板門溪村設置“T”型互通接滬渝高速。為繞避宜昌三峽機場規(guī)劃范圍，盡量從板門溪水庫邊緣通過，同時滿足與枝江西樞紐互通凈距要求，經充分論證后起點擬設置在枝江西服務區(qū)東側，具體位置如圖1所示。

圖1 項目起點方案圖

因服務區(qū)與互通式立體交叉合并設置時，交通流數量及交通組織的復雜程度明顯增加，因而規(guī)范要求，服務區(qū)與互通式立體交叉宜單獨設置，當服務區(qū)與互通式立體交叉分設困難且總出入交通量較小，服務區(qū)與互通式立體交叉可合并設置。目前已建工程中，樞紐互通因交通量較大，較少與服務區(qū)合并設置。針對本項目板門溪樞紐互通為“T”型樞紐互通，交通流線數量較“十”字型樞紐互通少，且交通量主次分明，次要交通量較小等特點，本文結合板門溪樞紐互通功能定位、交通量預測結果以及主要控制因素，針對板門溪樞紐互通和枝江西服務區(qū)合建提出三個可行方案進行對比分析研究，為今后類似工程提出新的思路。

1 交通量分析

根據交通量預測，板門溪樞紐互通2047年平均日交通量為53740pcu/d（如圖2）。具體如下：重慶往返武漢方向的雙向流量為34931pcu/d，占總流量的65%，為主交通流向；宜昌方向往返重慶方向的雙向交通量為18809pcu/d，占總流量的35%。

圖2 板門溪互通交通量預測結果

根據公式2-1，計算各方向設計小時交通量。

DDHV=AADT×K×D

DDHV—設計小時交通量（pcu/h）；

AADT—年平均日交通量（pcu/d）；

K—設計小時交通量系數，根據交叉公路功能、交通量、地區(qū)氣候和地形等條件確定；

D—方向不均勻系數，根據當地交通量觀測資料確定，當資料缺乏時，可在50%～60%范圍內選取。

經計算，重慶往返武漢方向設計小時交通量為1485pcu/h；宜昌方向往返重慶方向設計小時交通量為800pcu/h。因而，武漢至重慶方向左轉彎匝道宜選用外轉彎半直連式，重慶至宜昌方向左轉彎匝道可選用環(huán)形、外轉彎半直連式或迂回型半直連式匝道。

2 互通方案設計原則

由于該互通是在原有枝江西服務區(qū)的基礎上進行布設，因此，在進行互通方案設計時，除符合公路立體交叉設計的基本原則外，還應滿足以下幾個方面的原則：

（1）分清主次交通流，確?；ネ軡M足通行能力要求；

（2）交通組織應明確，避免與服務區(qū)交通量相互干擾；

（3）主線出入口間距應滿足規(guī)范要求，利于交通標志布設，避免誤判誤行；

（4）盡可能減小工程規(guī)模，節(jié)約投資和占地。

3 互通方案研究

3.1 主要控制因素

（1）地形條件：項目區(qū)域地形平坦、起伏不大，適宜互通的布設；

（2）河流、水系：項目區(qū)域分布有火山口水庫、板門溪水庫。其中，板門溪水庫對本項目起點位置的選擇影響較大；

（3）三峽機場：三峽機場、三峽臨空經濟區(qū)均位于枝江西服務區(qū)西側，為避免對其規(guī)劃的破壞，本項目起點位置只能選擇在枝江西服務區(qū)東側，因而武漢往返重慶方向匝道與服務區(qū)干擾較小，宜昌往返重慶方向匝道與服務區(qū)干擾較大，需重點進行分析研究。

（4）枝江西樞紐互通：枝江西樞紐互通位于呼北高速與滬渝高速交叉處，距離枝江西服務區(qū)3.7km。根據規(guī)范，當相鄰互通式立體交叉分別獨立設置時，相互之間的凈距不應小于表1的規(guī)定值。最小凈距是兩互通立體式交叉的入、出交通流各自處于獨立的合、分流運行狀態(tài)，不會干擾主線直行交通流的連續(xù)運行，且兩互通式立體交叉之間的主線基本路段長度能滿足設置下一出口預告標志的需要。

表1 互通式立體交叉及其他設施的最小凈距

（5）枝江西服務區(qū)

板門溪樞紐互通在布設匝道時，主線側需按連續(xù)分流或連續(xù)合流設置時，連續(xù)分、合流鼻端之間的距離不應小于表2規(guī)定值。

表2 主線側連續(xù)分、合流鼻端最小間距

3.2 互通方案

板門溪樞紐互通是紅花套過江通道與滬渝高速銜接的重要樞紐，主要承擔著分流滬渝高速過江交通量，減小宜昌公路長江大橋的交通壓力的功能。現起點位置位于枝江西服務區(qū)東側，因武漢往返重慶方向匝道為主交通流向，匝道設計標準較高，該方向匝道采用設計速度80km/h 標準，最小平曲線半徑600m。因該方向匝道均位于服務區(qū)東側，且采用技術標準較高，與服務區(qū)在主線側分、合流鼻端凈距較容易滿足規(guī)范要求；而宜昌往返重慶方向需穿過服務區(qū)，與服務區(qū)干擾較大，針對此方向匝道的布設，提出如下三個設計方案：

方案一：遷建枝江西服務區(qū)。遷建枝江西服務區(qū)后，重慶往返宜昌方向匝道不受服務區(qū)的影響，該互通方案采用左轉匝道迂回型T 型互通。互通與枝江西樞紐互通凈距為1.2km，滿足規(guī)范要求。該方案交通組織明確，但枝江西服務區(qū)遷建協調難度大、費用較高，占地較小。

方案二：保留枝江西服務區(qū)，采用左轉彎匝道迂回型T 型互通。其中，重慶往宜昌方向匝道采用迂回型匝道，在進入枝江西服務區(qū)前并入枝江西服務區(qū)匝道，經服務區(qū)后，進入滬渝高速公路；宜昌往重慶方向匝道經服務區(qū)后，與服務區(qū)匝道分離，接本項目武漢往重慶方向匝道。該方案工程造價較低，但宜昌往返重慶方向交通量與滬渝高速進出服務區(qū)交通流有一定程度的干擾，尤其是宜昌往重慶方向交通量在經過服務區(qū)后加速行駛的同時進行分流，安全隱患較大。

圖3 方案一平面布置圖

圖4 方案二平面布置圖

方案三：保留枝江西服務區(qū)，左轉彎匝道從服務區(qū)南側繞避枝江西服務區(qū)，滿足該方向匝道在主線側分、合流鼻與服務區(qū)匝道在主線側分、合流鼻凈距的要求。該方案避免了與進出服務區(qū)交通量的干擾，也無需遷建枝江西服務區(qū)。主線側連續(xù)連續(xù)分、合流鼻端之間的距離大于350m，滿足規(guī)范要求。因而，從交通組織、工程投資費用等方面綜合考慮，本互通采用該方案。

圖5 方案三平面布置圖

4 結語

因紅花套板門溪樞紐互通位于枝江西服務區(qū)東側，宜昌往返重慶方向匝道的布設受服務區(qū)影響較大。在滿足規(guī)范要求的前提下，本文提出三種互通與服務區(qū)合建方案，從交通組織、工程投資、工程占地等方面進行對比分析研究，提出最優(yōu)方案，為今后類似工程項目提供參考。