黃國(guó)建

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司)

廣西沿海高速公路石灣樞紐互通改擴(kuò)建方案研究

黃國(guó)建

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司)

對(duì)廣西沿海高速公路改擴(kuò)建四期工程(欽州至北海)高速公路擴(kuò)建項(xiàng)目中的樞紐互通立交方案進(jìn)行了研究，并對(duì)各方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了全面比較，提出了改擴(kuò)建的推薦方案。

高速公路;石灣樞紐;互通;改擴(kuò)建;方案研究

1 前言

近年來(lái)我國(guó)高速公路建設(shè)快速發(fā)展為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展，不少早期建成路段雖未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限，其通行能力確已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)了當(dāng)初的遠(yuǎn)景年交通量，已無(wú)法適應(yīng)目前交通量快速增長(zhǎng)的需求，面臨著改建、擴(kuò)建、提升路面等級(jí)等問(wèn)題?；ネ⒔?，特別是大型樞紐互通是擴(kuò)建中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，是應(yīng)重點(diǎn)研究和分析的主要技術(shù)問(wèn)題。本文將廣西沿海高速公路改擴(kuò)建四期工程(欽州至北海)高速公路擴(kuò)建項(xiàng)目中的石灣樞紐互通立交改擴(kuò)建方案研究總結(jié)成文，供同行參考。

2 工程概況

2.1 項(xiàng)目概況

擬建的沿海高速公路改擴(kuò)建四期工程石灣樞紐互通位于合浦縣石灣村附近，沿海高速與三北高速交叉處。該互通的設(shè)置主要是為了解決車輛在兩條高速公路之間進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換。互通布置形式見(jiàn)圖1。

該互通現(xiàn)狀為完全苜蓿葉型樞紐，被交道路為三北高速公路，主線下穿三北高速。匝道均為單向單車道形式。沿海高速公路的主線右側(cè)均設(shè)置雙車道集散車道，集散車道與高速公路之間有2.0 m的側(cè)分帶，匝道通過(guò)集散車道進(jìn)出高速公路，避免對(duì)主線上行車的干擾?；ネ▎蜗騿诬嚨缆坊鶎挾炔捎?.50 m，單向雙車道路基寬度采用10.5、12 m，匝道平曲線最小半徑R-80.0 m，最小緩和曲線參數(shù)L-60.00 m。集散車道寬10.5 m，設(shè)計(jì)車速40 km/h，為雙車道，與主線分隔帶寬度1.7 m。主線最大縱坡-0.723%;匝道最大縱坡2.651%。匝道出入口設(shè)計(jì)平縱指標(biāo)滿足規(guī)范要求。主線設(shè)計(jì)中線位于中央分隔帶中心，設(shè)計(jì)標(biāo)高線與超高旋轉(zhuǎn)軸均為中央分隔帶邊緣。

2.2 互通遠(yuǎn)景年交通預(yù)測(cè)

通過(guò)對(duì)項(xiàng)目影響區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通運(yùn)輸現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃的調(diào)查分析，結(jié)合即將建設(shè)的三北高速公路、廣西高速公路管理局的車輛通行數(shù)據(jù)及相關(guān)高速公路的交通量調(diào)查資料。采用“四階段法”來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)交通量，考慮交通誘增、交通轉(zhuǎn)移及道路收費(fèi)對(duì)交通量的影響等因素。石灣樞紐遠(yuǎn)景交通流量分布圖如圖1。

圖1 石灣樞紐遠(yuǎn)景交通流量分布圖

根據(jù)石灣樞紐的交通流量分布情況，南寧至北海方向及北海至南寧方向交通流量最大，達(dá)到35 824 cpu/d。

2.3 互通內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀與改造后的技術(shù)要求適應(yīng)性評(píng)價(jià)

互通減速車道長(zhǎng)102.3 m，加速車道長(zhǎng)202.28 m，均不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求;三北高速上跨沿海高速交叉處縱坡豎曲線半徑為16 900 m，不滿足互通區(qū)對(duì)豎曲線半徑23 000 m的要求。

3 互通改擴(kuò)建方案研究

3.1 互通方案擬定

在綜合考慮交通流量分布、工程技術(shù)難度、工程經(jīng)濟(jì)要求及區(qū)域發(fā)展要求后提出了兩個(gè)方改擴(kuò)建案。

(1)方案一:原位全苜蓿葉式樞紐方案

按原全苜蓿葉式樞紐形式改造，本方案改建的原則是互通的基本型式不變，互通交叉方式不變，在滿足規(guī)范的條件下，盡量減少對(duì)原有互通匝道的改動(dòng)。結(jié)合三北高速貴港至石灣段項(xiàng)目進(jìn)展情況及交通量，互通范圍內(nèi)三北高速按八車道進(jìn)行設(shè)計(jì)，路基寬42 m。

原互通共設(shè)1座橋上跨沿海高速，位于被交路—三北高速上。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用16 m+2×25 m+16 m空心梁。該互通為典型全苜蓿葉式互通，由于至貴港方向目前無(wú)車輛通行，改造期間保通難度相對(duì)不大，主要施工步驟是:步驟一:互通范圍內(nèi)先期修建南寧、湛江方向主線、集散車道以及匝L、K、H、E，原互通正常通行;步驟二:步驟一完成后，拆除貴港至北海方向的上跨分離式橋(半幅)，修建新橋，完成主線及輔助車道的拼寬，在新橋完工前，湛江至北海方向車輛通過(guò)匝K、臨時(shí)施工輔道進(jìn)入貴港至北海方向高速的未拆除側(cè);這一階段同期實(shí)施匝G、I、J;步驟三:步驟二完成后，拆除北海至貴港方向的剩余半幅橋且重建，在這一過(guò)程中，將北海至南寧車流引到已完成的半幅橋，并在匝L與北海支線相交處設(shè)置輔助車道將車輛引入匝L，同期實(shí)施匝F;步驟四:完成上述后，接著實(shí)施未完的零星工程。

(2)方案二:部分苜蓿葉+定向式型樞紐方案

結(jié)合遠(yuǎn)景年交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，北海至南寧方向交通量較大，故將該向內(nèi)環(huán)匝道調(diào)整為定向匝道。

匝道最小圓曲線半徑70 m，匝道最大縱坡3.8%，單向雙車道匝道寬10.5 m，兩條高速公路交叉方式為北海支線上跨主線，跨線橋?yàn)?×40 mT梁，除老橋上下部結(jié)構(gòu)重建新橋。

北海至南寧方向?yàn)樵训繤，采用定向匝道，需設(shè)置橋梁跨越主線及北海支線，橋型結(jié)構(gòu)為(30+2×40+30)+4×21.835+4×21.835+(30+2×40+30)m現(xiàn)澆箱梁，橋梁總長(zhǎng)462.7 m，橋?qū)?0.5 m。

保通方案與方案一類似，由于貴港方向4條匝道不需通車，故保通壓力不大，只是匝道F跨線橋由于需跨越高速公路兩處，需搭設(shè)現(xiàn)澆支架，對(duì)老路通行有一定影響。

3.2 方案比較

該樞紐互通改造后的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表如見(jiàn)表1。提出的兩個(gè)改擴(kuò)建方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)如下。

表1 石灣樞紐互通方案一、方案二技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表

(1)方案一(原位全苜蓿葉式樞紐方案)

方案一的優(yōu)點(diǎn)是:只有一座北海支線跨線橋，施工干擾相對(duì)較小;最大限度的利用了原互通土地，占地稍少。

其缺點(diǎn)是:北海至南寧主方向?yàn)榄h(huán)形匝道，通行能力低，行車舒適性差;共有4條集散車道，一個(gè)斷面上共有12個(gè)車道，對(duì)路面排水不利。

(2)方案二(不完全苜蓿葉加定向式型樞紐方案)

方案二的優(yōu)點(diǎn)是:與交通量較為適應(yīng)，提高了北海至南寧方向的匝道通行能力;集散車道減少到2條，線形標(biāo)準(zhǔn)較高，行車較舒適。

其缺點(diǎn)是:不僅有北海支線跨線橋，還有匝道橋上跨主線，施工干擾相對(duì)稍大。占地稍多。

3.3 方案研究結(jié)論

從功能需要上來(lái)看，方案一改造后能基本滿足改擴(kuò)建的需要，而方案二不僅能滿足擴(kuò)建后的交通需要，且能提供北海至南寧主方向?yàn)槎ㄏ蛟训?，考慮到北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)中的防城港、欽州、北海地理位置呈三角形，產(chǎn)業(yè)布局不同，具有互補(bǔ)性，預(yù)計(jì)將來(lái)該轉(zhuǎn)向交通量增長(zhǎng)較快，因此，方案二優(yōu)于方案一;從兩個(gè)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表可知兩方案造價(jià)相當(dāng)，而方案二線形標(biāo)準(zhǔn)高;在工程實(shí)施方面，方案二雖然多一座匝道橋上跨產(chǎn)生的保暢問(wèn)題，考慮到其與北海支線跨線橋相距較近，僅180 m長(zhǎng)，無(wú)非是增加了一段限速緩行路段，影響并不是很大。經(jīng)綜合分析論證后，建議采用方案二作為實(shí)施方案。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)該樞紐互通的改擴(kuò)建方案研究研究，得到如下體會(huì)。

高速公路改擴(kuò)建過(guò)程中，互通式立體交叉的布局形式選擇及設(shè)計(jì)的合理與否，對(duì)交叉口通行能力和道路功能的提高，保證交通安全，節(jié)省行駛時(shí)間均有很大的影響，應(yīng)從功能需要、技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、工程實(shí)施、區(qū)域發(fā)展需要等方面進(jìn)行分析和和綜合論證，才能做到心中有數(shù)，才能提出符合工程實(shí)際需要的技術(shù)方案。

U416.1

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1008-3383(2012)08-0046-02

2012-05-11