龍忠艷
(四川公路工程咨詢監(jiān)理有限公司,四川 成都 610041)
隨著國(guó)省干線公路規(guī)劃的逐步完善,大量的國(guó)省干線實(shí)施提檔升級(jí),部分國(guó)道采用一級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。而一級(jí)公路應(yīng)部分限制接入,當(dāng)公路具有干線功能時(shí),與一級(jí)公路相交的節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用立體交叉形式;當(dāng)公路具有集散功能時(shí),與具集散功能的一級(jí)公路交叉的節(jié)點(diǎn)宜采用立體交叉形式,因此互通式立體交叉逐步應(yīng)用到普通國(guó)省干線工程中。但是公路相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)車輛僅為機(jī)動(dòng)車,未對(duì)非機(jī)動(dòng)車、行人的設(shè)計(jì)做出具體指導(dǎo),因此各個(gè)設(shè)計(jì)單位對(duì)互通范圍內(nèi)的非機(jī)動(dòng)車的處理方式均不一致。本文結(jié)合高壩互通的施工設(shè)計(jì)圖,總結(jié)了在一級(jí)公路互通式立交段設(shè)置慢行空間的原因,以及設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的困難和解決方案,可為后續(xù)類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。
國(guó)道247線是一條干線公路,位于四川省宜賓市境內(nèi),路線總體走向?yàn)橛杀毕蚰希来谓?jīng)過(guò)宜賓縣、翠屏區(qū)和屏山縣,具體位置如圖1所示,該條線路的建設(shè),不僅完善了區(qū)域路網(wǎng),大幅改善了當(dāng)?shù)亟煌l件,還提高了公路的通行能力和服務(wù)水平,進(jìn)一步推動(dòng)沿線資源的開(kāi)發(fā),帶動(dòng)川南經(jīng)濟(jì)發(fā)展。國(guó)道247線與沿線重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)的連接線、干線公路、主要集散公路的相交均采用立體交叉。
明威大道是東西走向的一級(jí)公路,是連接雙誼產(chǎn)業(yè)園、雙誼鎮(zhèn)、明威鎮(zhèn)、國(guó)道247線和G85銀昆高速的主要集散道路。東起銀昆高速象鼻互通收費(fèi)站,西至雙誼產(chǎn)業(yè)園。
高壩互通位于宜賓市翠屏區(qū)雙誼鎮(zhèn)境內(nèi),是國(guó)道247線上多座互通式立體交叉之一,為滿足國(guó)道247線自貢至水富向車輛與明威大道、雙誼產(chǎn)業(yè)園車輛的交通轉(zhuǎn)換而設(shè)。高壩互通處于《宜賓市城市總體規(guī)劃》一體化管控區(qū)以北,臨近翠屏區(qū)雙誼產(chǎn)業(yè)園。
圖1.高壩互通地理位置圖
高壩互通建設(shè)區(qū)域?yàn)闃?gòu)造剝蝕淺丘地貌,地形起伏不大,沿線地表基巖為砂巖與泥巖不等厚互層,且零星裸露,覆蓋層分布不均,山坡地段主要為第四系全新統(tǒng)坡殘積粉質(zhì)黏土,厚度低于2m,平壩及溝谷地帶主要為第四系全新統(tǒng)坡洪積粉質(zhì)黏土和軟土,粉質(zhì)黏土厚度低于8.9m,軟土厚度在1.4m~6.5m之間。
高壩互通區(qū)域地表水主要為河水、水塘及水田中的上層滯水,粉質(zhì)黏土及泥巖為相對(duì)隔水層,地下水較為貧乏?;ネ▍^(qū)路線范圍內(nèi)無(wú)滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì),特殊性巖土為軟土,穩(wěn)定性較高,工程地質(zhì)條件較好。構(gòu)筑物基礎(chǔ)巖性穩(wěn)定,地基工程地質(zhì)條件較好。
根據(jù)初步設(shè)計(jì)批復(fù),國(guó)道247線采用一級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),為雙向四車道公路,設(shè)計(jì)行車速度為80km/h,基寬24.5m,如圖2所示;明威大道采用一級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),為雙向四車道公路,設(shè)計(jì)行車速度為60km/h,基寬27.5m;匝道路基寬9m(單向單車道),10.5m(單向雙車道),如圖3所示。采用瀝青混凝土路面,橋涵設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為公路-I級(jí),設(shè)計(jì)洪水頻率小橋涵、路基為1/50,大中橋1/100,地震動(dòng)峰值加速度0.1g。高壩互通式立交采用全苜蓿葉方案。
圖2.國(guó)道247線建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面
圖3.明威大道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面
圖4.高峰小時(shí)轉(zhuǎn)向交通量
如圖4所示,根據(jù)初設(shè)資料預(yù)測(cè),2041年高壩互通式立交平均日交通量(AADT):自貢往來(lái)明威方向5876pcu/d,自貢往來(lái)雙誼工業(yè)園方向3501pcu/d,雙誼工業(yè)園往來(lái)機(jī)場(chǎng)方向4271pcu/d,自機(jī)場(chǎng)來(lái)明威方向4253pcu/d,方向不均勻系數(shù)D取50%,高峰小時(shí)系數(shù)K取0.105,換算成高峰小時(shí)轉(zhuǎn)向交通量圖(括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù))。交織段最大的交通量達(dá)1060pcu/h。轉(zhuǎn)向主要交通流為自貢過(guò)境至明威方向。
在初步解讀高壩互通施工設(shè)計(jì)圖后,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)存在兩個(gè)問(wèn)題。
圖5.初步設(shè)計(jì)推薦方案平面圖
明威大道與國(guó)道247線交叉設(shè)置高壩互通后與雙誼產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃道路相接,明威大道在互通前后路段均設(shè)置了非機(jī)動(dòng)車道、人行道等慢行空間,但初步設(shè)計(jì)明威大道在互通范圍內(nèi)采用與國(guó)道247線相同的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面,未設(shè)置慢行空間,導(dǎo)致雙誼產(chǎn)業(yè)園與明威大道的慢行空間未貫通,慢行空間在高壩互通范圍成為“斷頭路”。
高壩互通進(jìn)入養(yǎng)護(hù)中心未設(shè)置減速車道,從養(yǎng)護(hù)中心進(jìn)入明威大道也未設(shè)置加速車道,導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)中心的進(jìn)出成為安全隱患點(diǎn)。同時(shí),明威大道路基寬度變化段未設(shè)置過(guò)渡漸變段,進(jìn)一步加大了該區(qū)域交通安全風(fēng)險(xiǎn)。
高壩互通施工設(shè)計(jì)圖在多方案、同精度比選全苜蓿葉互通和變形苜蓿葉互通后,結(jié)合交織段交通量大于600pcu/h,以及工期、變更管理、占地、造價(jià)等影響因素,決定采用帶集散車道的全苜蓿葉互通方案,以進(jìn)一步提高互通的安全性,并提出了慢行空間在高壩互通范圍成為“斷頭路”的解決方法和實(shí)際存在的困難。
圖6.施工圖設(shè)計(jì)方案平面
增加I、J兩條輔路作為明威大道慢行空間貫通整個(gè)高壩互通。設(shè)置I、J輔路能夠進(jìn)一步加強(qiáng)交通引導(dǎo),在互通范圍外提前分離機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車、行人,避免非機(jī)動(dòng)車和行人進(jìn)入互通區(qū)域后無(wú)路可走;同時(shí),由于I、J輔路分別下穿國(guó)道247線主線和4條右轉(zhuǎn)直連式匝道,因此設(shè)置了通道涵,既解決了慢行空間的通行問(wèn)題,也兼有互通范圍的排水功能。此外,I、J輔路作為沿線村道賠建道路,具有完善區(qū)域交通運(yùn)輸體系的作用。
由于I輔路設(shè)計(jì)行車速度較低,其與主路之間存在1.25m寬的綠化帶作為硬隔離,且養(yǎng)護(hù)中心僅有養(yǎng)護(hù)人員使用,在運(yùn)營(yíng)期間交通流量較小,因此不在主線上設(shè)置加減速車道進(jìn)出養(yǎng)護(hù)中心,而是直接在養(yǎng)護(hù)中心進(jìn)出口以“右進(jìn)右出”平交口方式與I輔路相連,既解決了養(yǎng)護(hù)中心的出行問(wèn)題,也減少了互通范圍的交織。
增加I、J兩條輔路雖然提升了高壩互通的行車安全性,解決了高壩互通范圍明威大道慢行空間的“斷頭路”問(wèn)題,但是整個(gè)互通工程量和占地規(guī)模的增加,導(dǎo)致了整個(gè)高壩互通工程建安費(fèi)成本翻倍。受造價(jià)的限制,施工圖階段未進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)置國(guó)道247線方向的慢行空間。
表1.工程量初、施設(shè)對(duì)比表
高壩互通初步設(shè)計(jì)建安費(fèi)為1.55億元,施工圖設(shè)計(jì)建安費(fèi)為2.95億元,施工圖建安費(fèi)較初步設(shè)計(jì)增加1.4億,其主要原因有:I、J兩條輔路總長(zhǎng)2.819km,相應(yīng)的路基、路面、軟基等工程數(shù)量增加;因增加I、J輔路,需要在國(guó)道247線及4條直連式匝道上設(shè)置通道涵,同時(shí)I、J輔路跨越河溝需增設(shè)橋梁等,增加了造價(jià);明威大道在互通范圍增加了集散車道,總長(zhǎng)1.4km,相應(yīng)的路基、路面、軟基等工程數(shù)量增加。
由于受造價(jià)、用地的限制,高壩互通只增加了明威大道方向慢行空間,可供非機(jī)動(dòng)車、行人使用,基本實(shí)現(xiàn)了明威大道的機(jī)非分離,解決了非機(jī)動(dòng)車主流上的通行問(wèn)題;但未增加國(guó)道247線方向的輔路,不能實(shí)現(xiàn)互通范圍的機(jī)非分離。運(yùn)營(yíng)期間,互通范圍內(nèi)仍然會(huì)存在極少部分的非機(jī)動(dòng)車,存在一定的安全隱患。
一級(jí)公路為供汽車分方向、分車道行駛,設(shè)計(jì)時(shí)未考慮非機(jī)動(dòng)車及行人,但由于國(guó)道不封閉,并未禁止非機(jī)動(dòng)車和行人通行,因此實(shí)際生活中存在摩托、自行車等非機(jī)動(dòng)車輛行駛的現(xiàn)象,在基本路段非機(jī)動(dòng)車基本行駛在右側(cè)硬路肩位置。
在互通立交區(qū)域,各方向交通集中在一個(gè)有限的范圍內(nèi)分流、合流和交叉,其交通組織和運(yùn)行條件遠(yuǎn)比公路的基本路段復(fù)雜,運(yùn)行安全問(wèn)題也比基本路段突出,尤其分合流鼻端處可能會(huì)混入非機(jī)動(dòng)車,大大增加了事故發(fā)生率。
從初步設(shè)計(jì)時(shí),便應(yīng)當(dāng)重視非機(jī)動(dòng)車的通行問(wèn)題。例如全苜蓿葉互通,若初設(shè)時(shí)采用兩層且不考慮非機(jī)動(dòng)車通行問(wèn)題,在施工圖階段解決,則需要大量增加匝道的條數(shù)及上跨、下穿的結(jié)構(gòu)物數(shù)量和軟基處理范圍等,勢(shì)必會(huì)增加用地?cái)?shù)量和造價(jià)。此外,根據(jù)設(shè)計(jì)變更管理辦法,初步設(shè)計(jì)批復(fù)后,互通式立交的位置或方案發(fā)生變化,屬于較大的設(shè)計(jì)變更,需要重新審批,整個(gè)流程耗時(shí)較長(zhǎng)。
在施工圖階段,通常受工期、用地、造價(jià)等限制,調(diào)整互通的形式存在較大的困難,因此在一級(jí)公路上設(shè)置互通式立交,尤其靠近城市規(guī)劃區(qū)范圍的,在前期選擇互通立交的形式時(shí),應(yīng)當(dāng)充分考慮在互通范圍內(nèi),分離機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行人,以提高整個(gè)互通的安全性,選擇對(duì)非機(jī)動(dòng)車比較友好的互通形式,如“隧平橋”的三層菱形立交,或者在互通區(qū)域單獨(dú)設(shè)置非機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)換體系。