山嶺地區高速公路互通設計方案分析

■陳勇俊

(蘇交科集團股份有限公司，南京 210019)

1 工程概況

桂林至柳城高速的建設縮短了百色、河池通往湖南方向的時空距離，更加方便了廣西西部地區與北部地區的有效溝通，全線共設4處互通式立交，分別為池頭樞紐互通、兩江互通、興隆互通、百壽互通。池頭樞紐互通立交位于池頭村西側現狀池頭互通附近，現狀池頭互通為Y型互通，互通區屬中低山地形、峰叢洼地地貌，表現為峰叢洼地—谷地，地形起伏不大，區域平坦地塊多為農田，地面高程約159m～198m，高差約39m。路段未見滑坡、塌陷、暗溝等不良地質現象。降雨地表水匯集于區域較低的農田中，水文地質條件簡單?；ネ椖繀^內現有泉南高速、包茂高速、108鄉道等道路，道路主線和匝道與現有道路交叉均采用立體交叉[1]。當前泉南高速為雙向4車道，設計速度為100km/h，路基寬度24.5m，路面采用瀝青混凝土路面，路況良好，而根據近期規劃，泉南高速(僚田至鹿寨北互通段)將于未來幾年進行四車道改八車道改擴建。包茂高速為雙向4車道，設計速度為120km/h，路基寬度28m，路面采用瀝青混凝土路面，路況良好。另外，區域內108鄉道、泉南高速兩側分布有三道南北向的高壓線對池頭樞紐互通立交的設計也會有一定的影響。

2 主線跨線方案的選擇

在考慮如何利用現狀互通的基礎上，桂林至柳城高速的主線有下穿和主線上跨泉南高速兩種方案，主要工程規模對比見表1。

由表1可知，與主線上跨方案相比，主線下穿方案的被交路改造規模增加約1.5km，同時需設置保通便道、108鄉道上跨橋及接線工程，C匝道需順接改造后泉南高速，總體工程規模較大，對現狀泉南高速影響較大?？紤]立交及路段總體工程規模、對現狀泉南高速的影響、行車安全及舒適，同時以促進經濟可持續發展為目標[2]，選擇主線上跨泉南高速的設計方案。

表1 主要工程規模對比表

3 池頭樞紐互通立交方案的選擇

3.1 池頭互通立交方案的比選

現狀池頭互通為Y型互通，陽朔往返桂林方向交通流為主交通流，匝道(A、B)采用12.75m斷面，陽朔往返永福方向為小交通流，C匝道采用10.5m斷面，D匝道采用8.5m斷面。本互通主交通流向是桂林往返柳城方向，次交通流為陽朔往返柳城方向，結合現狀池頭互通、區域范圍地形條件及路段縱面、現狀結構物、超高壓電力線等控制因素[3]，初設階段擬考慮3個變異型直聯式樞紐互通方案，池頭樞紐互通各方案的比較見表2。

方案一：泉南高速與包茂高速交叉Y型互通匝道部分利用；其他各方向交通流均采用定向匝道，桂林往返柳城方向主交通流通過H、B、F匝道連接；陽朔往返柳城次交通流通過E、J匝道連接；永福往返柳城小交通流通過G、I匝道連接。新建匝道均上跨現狀高速和匝道(A、B、C、D)，根據區域現狀超高壓電力線懸高實測情況，將A、B匝道置于地面層，定向匝道E置于第二層，定向匝道H置于第三層。桂林-柳城方向交通量較大，定向匝道(H、F)均采用Ⅲ型雙車道匝道橫斷面；陽朔-柳城方向交通量次之，定向匝道(E、J)均采用Ⅲ型雙車道匝道橫斷面；永福-柳城方向交通量較小，定向匝道(G、I)采用Ⅰ型匝道橫斷面；現狀A、B、D匝道局部利用局部改造，為泉南高速四改八預留建設條件；C匝道完全利用；A匝道近期以平行式變速車道接入泉南高速，預留條件遠期直接式變速車道接入泉南高速。

方案二：泉南高速與包茂高速交叉Y型互通匝道部分利用(B、C、D)；其他各方向交通流均采用定向匝道，桂林往返柳城方向主交通流通過B、E、H匝道連接；陽朔往返柳城次交通流通過C、E、J匝道連接；陽朔往返桂林方向A、B匝道連接，考慮陽朔往桂林方向右轉交通量較小，改造A匝道為右進右出，B匝道局部改造局部利用；永福往返陽朔次小交通流通過C、F、D匝道連接，D匝道局部改造局部利用，C匝道局部利用接入集散車道F；永福往返柳城小交通流通過G、D、I匝道連接。新建匝道均上跨現狀高速和匝道(B、C、D)，根據區域現狀超高壓電力線懸高實測情況，將B、C匝道置于地面層，定向匝道H置于第二層。桂林-柳城方向交通量較大，定向匝道(E、H)均采用Ⅲ型雙車道匝道橫斷面；陽朔-柳城方向交通量次之，定向匝道(C、J)均采用Ⅲ型雙車道匝道橫斷面；永福-柳城方向交通量較小，定向匝道(G、I)采用Ⅰ型匝道橫斷面；現狀B、D匝道局部利用局部改造，為泉南高速四改八預留建設條件；C匝道局部利用并由10.5m拓寬至12.25m，增加右側硬路肩至3m；A匝道改線新建；H匝道近期以平行式變速車道接入泉南高速，預留條件遠期直接式變速車道接入泉南高速。

方案三：泉南高速與包茂高速交叉Y型互通匝道部分利用；桂林往返柳城方向主交通流通過B、F、H匝道連接；陽朔往返柳城次交通流通過E、F、H、J匝道連接；永福往返陽朔次小交通流通過D、J、E、C匝道連接；永福往返柳城小交通流通過G、I、E匝道連接。新建匝道均上跨現狀高速和匝道(A、B)，根據區域現狀超高壓電力線懸高實測情況，將A、B匝道置于地面層，定向匝道E置于第二層，定向匝道H置于第三層。桂林-柳城方向交通量較大，定向匝道(F、H)均采用Ⅲ型雙車道匝道橫斷面；陽朔-柳城方向交通量次之，定向匝道(E、J)均采用Ⅲ型雙車道匝道橫斷面；永福往返陽朔交通量次小，定向匝道D、環形匝道C采用Ⅰ型匝道橫斷面；永福-柳城方向交通量較小，定向匝道G、環形匝道I采用Ⅰ型匝道橫斷面；現狀A、B匝道局部利用局部改造，為泉南高速四改八預留建設條件；C、D匝道改線新建；A匝道近期以平行式變速車道接入泉南高速，預留條件遠期直接式變速車道接入泉南高速。

表2 池頭樞紐互通方案的比較

由表2可知，從交通功能來看，方案一較符合交通流的分配及其功能要求；方案二交通組織稍復雜，定向匝道存在交織段；方案三交通組織復雜，定向匝道和環形匝道均存在交織段。從平縱面指標來看，方案一最好，方案二次之，方案三最低。從拆遷工作量來看，方案一和方案三較大，需多拆除一道220kV高壓線。從占地面積來看，方案一最大，方案二次之，方案三最小。從工程規模來看，方案一最小，方案二次之，方案三最大。從立交造型來看，方案一匝道均為定向匝道，線形流暢，造型美觀。兩位，方案一對現狀互通利用率最高，三方案均下穿高壓線，需與電力部門確認下穿凈空預留空間是否滿足要求。因此，綜合考慮互通立交功能要求、工程規模、行車安全及舒適，同時以節約土地、促進經濟可持續發展為目標，以方案一作為推薦方案。

3.2 池頭互通立交補充方案的比選

在外業驗收階段，池頭樞紐互通3個方案均存在主交通流(如F匝道)與次交通流(如B匝道)右側駛出或駛入問題，方案二另存在車輛交織，而方案三不但平面指標較低，且已建立交利用率不高。3個方案均不太理想，建議初步設計階段進一步優化方案，同時宜將工可比較方案納入比較范圍?？紤]泉南高速公路將由4車道改建為8車道，初測應將其主線及已建立交改造工程納入互通立交比較范圍，以確定最佳方案，避免后期廢棄工程。因此，補充了苜蓿葉+定向匝道樞紐互通(方案四)和T型樞紐互通(方案五)2個方案。

方案四：該方案為拆除原有互通，新建十字交叉的互通立交?；ネǚ桨笇Π咚俚闹骶€進行了調整，在原互通以南800m處與桂林至柳州高速形成十字交叉，互通區主線半徑1900m?；ネㄖ鹘煌髯筠D匝道采用定向匝道連接，最小平曲線半徑為300m；其他方向小交通流左轉均采用環形匝道和集散車道連接，最小平曲線半徑為60m。桂林-柳城方向交通量較大，定向匝道(A、B)均采用Ⅲ型雙車道匝道橫斷面；永福往陽朔方向定向匝道采用Ⅱ型匝道橫斷面；其他轉向匝道均采用Ⅰ型匝道橫斷面。本方案線形指標相對較高，與轉向交通量較匹配較好，出行組織明確，對交通流的出行起到了很好的導向作用，缺點是工程規模大，且對包茂主線的改移也增加了占地拆遷的成本，從工程規模和經濟角度看是不合適的[4]。

方案五：該方案為原有互通完全利用，在南側在新建T型樞紐互通。兩互通之間設置輔助車道，輔助車長度約750m，兩互通之間泉南高速按雙向八車道實施，在分河流點通過標線劃為雙向四車道?；ネㄞD向主交通流左轉匝道采用定向匝道連接，最小平曲線半徑為280m；其他方向小交通流采用定向或半定向匝道連接，最小平曲線半徑為80m。桂林-柳城方向交通量較大，定向匝道(A、B)均采用Ⅲ型雙車道匝道橫斷面；永福往柳城方向半定向匝道采用Ⅱ型匝道橫斷面；柳城往永福方向定向匝道采用Ⅰ型匝道橫斷面。本方案線形指標相對較高，工程規模較小，但與轉向交通量較匹配較差，陽朔往返柳城次交通流的出行繞行距離較大，需進行兩次轉換，兩互通之間交通流交織嚴重，行車安全性較差，功能性較差[5]。綜合考慮互通立交功能要求、工程規模、行車安全及舒適考慮，該方案是不合適的。

方案四線與轉向交通量較匹配，但現狀互通拆除，新建互通工程規模大，且對包茂主線的改移也增加了占地拆遷的成本；方案五現狀互通完全利用，工程規模較小，與轉向交通量較匹配較差，交通流的出行繞行距離較大，需進行兩次轉換，兩互通之間交通流交織嚴重，行車安全性較差，功能性較差。綜合考慮互通立交功能要求、工程規模、行車安全及舒適考慮，仍考慮將采用現狀互通改建的變異型直聯式樞紐(方案一)的設計方案。

3.3 匝道右行問題解決方案

推薦方案桂林往返柳城方向轉向交通為大交通流，桂林往返陽朔方向交通為小交通流，主交通流與小交通流匯流為主交通流右行，考慮行車安全，對于匯流可將小交通流匝道在匯流前通過標線壓縮為單車道，其后設置150m的平行式輔助車道即可解決右行安全性問題，對于分流同理。

4 結束語

桂柳高速公路的建設有助于加強區內桂林-柳州-南寧三大中心城市的溝通，有助于構筑湖南鳳凰、桂林、百色旅游走廊?；ネ⒔辉O計作為工程設計的重要內容，應結合樞紐互通區域范圍內影響互通設計的各類因素進行分析，綜合考慮互通立交功能要求、工程規模、行車安全及舒適等方面，同時以節約土地、促進經濟可持續發展為目標，合理選擇互通的設計方案。