柳苑新 賀亞軍 葉長遠(yuǎn)
(四川省交通勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司, 四川 成都 610017)
德會高速位于四川涼山州德昌縣和會理縣境內(nèi),項(xiàng)目建設(shè)加強(qiáng)了川滇兩省交流溝通,構(gòu)建互聯(lián)互通高速公路網(wǎng)絡(luò),也是川南、滇中北融入“一帶一路”和“長江經(jīng)濟(jì)帶”戰(zhàn)略的前提和基礎(chǔ);是會理、會東等對外聯(lián)系的集疏運(yùn)主通道,是帶動沿線地區(qū)脫貧致富之路,也是促進(jìn)區(qū)域旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎。
圖1 地理位置
項(xiàng)目起于德昌縣錦川鎮(zhèn),接京昆高速西昌至攀枝花段,經(jīng)老碾、六華、益門、外北等鄉(xiāng)鎮(zhèn),從會理縣城規(guī)劃區(qū)東側(cè)通過,止于會理縣南閣鄉(xiāng),接擬建宜攀高速,路線全長約78.5Km。全線橋隧比為64.3%,設(shè)置互通7 處,服務(wù)區(qū)2 處。項(xiàng)目采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)速度80Km/h,路基寬25.5m[1]。
項(xiàng)目起點(diǎn)錦川樞紐互通受西攀高速平面線形的影響較大,該區(qū)域內(nèi)西攀高速自北向南曲線半徑分別為1500m、510m、550m 及830m,550m 半徑平曲線前后夾直線長度分別為245m 及297m,510m 及550m 半徑不滿足設(shè)置互通的平曲線最小半徑700m 的要求,互通匝道設(shè)置需充分考慮平曲線半徑影響;西攀高速主線縱斷面滿足互通設(shè)置要求。
項(xiàng)目起點(diǎn)緊鄰安寧河,安寧河遠(yuǎn)期規(guī)劃為IX 級航道,受行洪及通航限制,跨越安寧河匝道橋交角及跨徑是控制因素之一。安寧河左側(cè)為緊鄰河岸的G108 及既有成昆鐵路,互通連接的主線需重點(diǎn)考慮地形高差、上跨成昆鐵路明洞橋梁的交角和跨徑,以及上跨成昆鐵路施工、運(yùn)營安全問題。
根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果,錦川樞紐互通式立交2041年遠(yuǎn)期交通量轉(zhuǎn)換出入總數(shù)為19241 輛/日,主交通流方向?yàn)闀?西昌往來方向,交通量為14511輛/日,設(shè)計(jì)小時交通量為1887pcu/d;次交通流為會理-攀枝花往來方向,交通量為4730 輛/日,設(shè)計(jì)小時交通量為615pcu/d。
本樞紐互通主要技術(shù)指標(biāo)有:1)主線設(shè)計(jì)速度為80km/h,路基寬度為25.5米;西攀高速公路主線設(shè)計(jì)速度為80km/h,路基寬度為24.5 米。 2)匝道設(shè)計(jì)速度:主交通流匝道60km/h,次交通流匝道40km/h。3)路基寬度:主交通流雙車道匝道12.75m,次交通流單出入口雙車道匝道10.5m。4)行車道寬:主交通流匝道3.75m,次交通流匝道3.5m。
主交通流向加、減速車道長度按80km/h 主線設(shè)計(jì)車速控制設(shè)計(jì),次交通流向加、減速車道長度按60km/h 主線設(shè)計(jì)車速控制設(shè)計(jì)。
K 線互通方案設(shè)置于西攀高速550m 平曲線末端,利用前序510m 平曲線
末端及夾直線滿足700m 曲率的線形區(qū)間設(shè)置西昌向減速分流A 匝道,西昌向加速合流B 匝道設(shè)置于510m 平面線前端及1500m 平曲線末端,攀枝花向分合流C、D 匝道位于直線及830m 平曲線段。D 匝道上跨西攀高速,下穿A、B 匝道;A、C、D 匝道變速車道涉及西攀高速主線橋拼寬改造。
該方案匝道A、B、D 均需跨越安寧河,橋梁均需采用較大跨徑?;ネㄔ训兰胁荚O(shè),線形較為流暢、協(xié)調(diào),主、次交通流運(yùn)營里程分布較為均衡;互通區(qū)西攀高速左側(cè)C、D 匝道區(qū)域?yàn)榛巨r(nóng)田。
2)錦川樞紐互通方案二(B 線方案起點(diǎn)互通)
B 線互通方案設(shè)置于西攀高速510m 平曲線末端,設(shè)置變異T 型樞紐互通,利用510m 平面線前端及1500m 平曲線末端設(shè)置西昌向分合流A、B 匝道,攀枝花向分流C 匝道因高程需要設(shè)于830m 平曲線段,攀枝花向合流D匝道設(shè)于夾直線及550m 平曲線前端。B、D 匝道布設(shè)需考慮與成昆鐵路路基段安全間距。D 匝道上跨西攀高速及B 匝道,下穿A 匝道;C、D 匝道變速車道涉及西攀高速主線橋拼寬改造。
該方案僅C 匝道并行主線設(shè)置橋梁跨越安寧河,通航及行洪限制條件較少。B 線方案主線涉及安寧河河岸(BK0+500)應(yīng)進(jìn)行岸坡處治,以保證主線邊坡穩(wěn)定?;ネ▍^(qū)內(nèi)除道路和房屋外均為基本農(nóng)田。
3)錦川樞紐互通方案三(B1 線方案起點(diǎn)互通)
綜合考慮方案一、方案二優(yōu)缺點(diǎn),提出主次交通流向匝道分區(qū)域設(shè)置的變異T 型樞紐方案三。利用510m 平面線前端及1500m 平曲線末端設(shè)置西昌向分合流A、B 匝道,攀枝花向分合流C、D 匝道位于直線及830m 平曲線段。
方案三設(shè)置A 匝道上跨西攀高速550m 平曲線段,平行成昆鐵路設(shè)置B匝道路基連接西攀高速,鑒于A 匝道基本為橋梁,A、B 匝道區(qū)域內(nèi)基本農(nóng)田可不計(jì)列占用;參照方案二主線設(shè)置L 匝道至上跨成昆鐵路明洞段,L 匝道按照60km/h 設(shè)計(jì)。參照方案一設(shè)置C、D 匝道于上跨成昆鐵路之前連接L匝道,同時改善兩匝道與安寧河航道線交角,控制跨河橋梁的跨徑;同理,鑒于C、D 均為橋梁,區(qū)域內(nèi)基本農(nóng)田可不計(jì)列占用。C 匝道下穿L 匝道、上跨西攀高速;C、D 匝道變速車道涉及西攀高速主線橋拼寬改造。
1)工程規(guī)模比較
三方案匝道長度依次為5.779km、4.895km 和4.551km,對應(yīng)德會高速主線長度依次為2.126km、2.793km和3.301km,占用土地依次為399.63畝、434.22畝和287.41 畝,建安費(fèi)+征拆費(fèi)用依次為61890.13 萬元、50369.31 萬元和44299.03 萬元。
2)全壽命周期分析
結(jié)合交通量分布情況計(jì)算全壽命周期成本如下表:
表1 全壽命周期成本計(jì)算匯總表
從表中可以看出在全壽命周期之內(nèi), B1 線建安費(fèi)+征拆、運(yùn)營費(fèi)用現(xiàn)值、汽車?yán)@行成本三方面綜合費(fèi)用最為節(jié)省。
3)方案比選結(jié)論
綜合以上分析,方案三為方案一和方案二綜合方案,滿足安寧河行洪及通航要求、能夠保證上跨成昆鐵路施工及運(yùn)營安全,且有效消除了西攀主線兩處小半徑平曲線對互通影響,且全壽命周期成本最為有利,故推薦方案三(B1 線方案起點(diǎn)互通)。
交通流線指具有方向和大小的單向交通流的運(yùn)行軌跡線,是構(gòu)成互通式立體交叉形式的基本單元[2]。理清交通流線的方向、大小和形式,在充分論證行駛安全、工程規(guī)模、實(shí)施難度的前提下,可靈活進(jìn)行互通構(gòu)形,無需拘泥于規(guī)范提供的參考實(shí)例,能夠更好的適應(yīng)山區(qū)復(fù)雜地形條件和既有高速現(xiàn)狀,達(dá)到較好的效果。