朱 昊

（遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110166）

1 概述

凌源（蒙遼界） 至綏中高速公路是 《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃》 中大慶至廣州高速公路（G45） 赤峰至綏中聯(lián)絡(luò)線（G4515） 的遼寧段，“大廣高速公路赤峰至綏中聯(lián)絡(luò)線” 是連接國(guó)家高速公路網(wǎng)中大慶—廣州、 長(zhǎng)春—深圳、 北京—哈爾濱等三條國(guó)家高速公路的省際大通道。

本項(xiàng)目起于遼蒙省界的建平，途徑朝陽(yáng)市凌源、 喀左、 葫蘆島市建昌、 綏中四個(gè)縣城，終點(diǎn)與綏中港濱海公路相連接。 項(xiàng)目的建設(shè)將開(kāi)辟喀喇沁旗、 寧城縣、 凌源市、 喀左縣、 建昌縣等地的對(duì)外交通大通道，對(duì)改善遼西及蒙東地區(qū)交通通道的落后狀況具有重要意義，對(duì)內(nèi)蒙古東部地區(qū)和遼寧西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有較大的拉動(dòng)作用，對(duì)振興東北老工業(yè)基地，促進(jìn)沿線地區(qū)資源開(kāi)發(fā)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化都具有重要推動(dòng)作用。

雷家店互通位于凌綏高速與國(guó)道綏克線（G306） 交叉處，雷家店鄉(xiāng)西北部，靠近雷家店鄉(xiāng)政府所在地，主要為葫蘆島市建昌縣的雷家店鄉(xiāng)服務(wù)，立交匝道與國(guó)道綏克線（G306） 平交?；ネ▍^(qū)以林地和耕地為主，東側(cè)為蓮花池村，西側(cè)為瓦房村。

2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)結(jié)果和 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2014），結(jié)合沿線地形、 地貌特征，赤峰至綏中高速公路凌源（蒙遼界） 至綏中段采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度

100km/h，路基寬度26m，設(shè)計(jì)荷載采用公路－Ⅰ級(jí)。 全線采用全封閉、 全立交，同時(shí)設(shè)有相應(yīng)的安全設(shè)施、 通訊和服務(wù)設(shè)施。 對(duì)于一般互通立交匝道設(shè)計(jì)速度采用40km/h，匝道最小曲線半徑除環(huán)形匝道采用R=60m 外，其余匝道最小半徑宜采用R=90m。 由于處于積雪冰凍地區(qū)，匝道最大縱坡控制在4%以內(nèi)。 針對(duì)加速上坡或減速下坡的匝道，在有條件的情況下，匝道縱坡宜控制在3.5%以下。 A 匝道分岔端前為對(duì)向四車道，收費(fèi)站進(jìn)口路基寬23.5m，收費(fèi)站出口路基寬12.0m； 分岔端后為對(duì)向雙車道，路基寬度16.5m。 其他各個(gè)匝道車道數(shù)的選用依據(jù)匝道的設(shè)計(jì)交通量、 匝道的長(zhǎng)度與楔形端處的服務(wù)水平而定：交通量小于400pcu/h、 匝道長(zhǎng)度小于500m 時(shí)，或交通量等于或大于400pcu/h 但小于1100pcu/h、 匝道長(zhǎng)度小于350m 時(shí)，采用路基寬度9.0m 的單向單車道匝道。 交通量小于400pcu/h、 匝道長(zhǎng)度等于或大于500m 時(shí)，或交通量等于或大于400pcu/h 但小于1100pcu/h、 匝道長(zhǎng)度等于或大于350m 時(shí)，考慮超車之需采用路基寬度10.5m的單向雙車道匝道，但此時(shí)采用單車道出入口。

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，雷家店互通主交通流方向?yàn)槔准业辍椫蟹较?，預(yù)測(cè)期末年2045 年交通量為5565pcu/d，次交通流方向?yàn)榱柙础准业攴较?，預(yù)測(cè)期末年2045 年交通量為906pcu/d。 預(yù)測(cè)交通量如圖1 所示。

圖1 預(yù)測(cè)2045 年交通立交轉(zhuǎn)向交通量

3 本互通設(shè)計(jì)控制因素

雷家店互通立交周邊控制因素較多，主要為毛頭河、 魏塔鐵路、 國(guó)道綏克線（G306）、 雷家店鄉(xiāng)政府以及周圍地形地勢(shì)。

（1） 毛頭河：原名摩該圖河（蒙古語(yǔ)），發(fā)源于建昌縣東南3 公里雷家店鄉(xiāng)小冰溝的蟒檔壩嶺，流長(zhǎng)25.5 公里，向東南流至楊樹(shù)溝子鄉(xiāng)前營(yíng)子村南側(cè)匯入六股河主流。 本項(xiàng)目與毛頭河交叉處距離河流發(fā)源點(diǎn)約9 公里。

（2） 魏塔鐵路：又稱遼西支線。 建于1970~1974 年。 全長(zhǎng)247.7 公里，線路自錦承鐵路的魏杖子站向東南引出，在刀爾登站折向東北，過(guò)桃花池站又轉(zhuǎn)向東南，經(jīng)過(guò)柳樹(shù)屯站后，在塔山站與沈山鐵路相接。 為連接沈山和錦承兩大鐵路干線的一條重要聯(lián)絡(luò)線，全線為單線區(qū)間。 本項(xiàng)目與魏塔鐵路交叉處在建昌站與南橋站之間，里程樁號(hào)約為129.2 公里處。

（3） 國(guó)道綏克線（G306）：起點(diǎn)為遼寧省葫蘆島市綏中縣，終點(diǎn)為內(nèi)蒙古克什克騰旗的國(guó)道，全長(zhǎng)497 公里； 遼寧境內(nèi)路線長(zhǎng)度170 公里，二級(jí)公路，路基寬度12 米，路面寬9 米。2019 年年平均日交通量為8360 輛小客車/日。 本項(xiàng)目與國(guó)道綏克線交叉處里程樁號(hào)約為64.5 公里。

（4） 雷家店鄉(xiāng)：鄉(xiāng)政府駐于蓮花池村，國(guó)道綏克線上，建昌縣公路管理段養(yǎng)護(hù)公司雷家店道班旁，與本項(xiàng)目主線垂直距離約為240 米。 向北距建昌縣城約14 公里，向南距綏中縣城約68 公里。

各控制因素之間相對(duì)位置關(guān)系如圖2 所示。

圖2 雷家店互通立交控制因素分布圖

4 互通方案比選

項(xiàng)目主線在雷家店鄉(xiāng)附近設(shè)置雷家店公鐵分離式跨越山間谷地、 國(guó)道綏克線、 毛頭河、 魏塔鐵路，于雷家店鄉(xiāng)政府東側(cè)穿過(guò)。

該處距小樁號(hào)側(cè)建昌樞紐12.7 公里，距大樁號(hào)側(cè)大屯互通16.4 公里，互通間距適宜。

4.1 不同位置互通立交方案比選

結(jié)合交通量分析，雷家店互通主交通流方向明顯，優(yōu)勢(shì)方案應(yīng)將互通布置在臨近雷家店鄉(xiāng)且在綏克線南側(cè)，這樣可以使得主交通流向綏中方向行駛更加順暢。

4.1.1 北側(cè)K98 方案

結(jié)合該段落主線位置以及實(shí)際地形條件，緊臨雷家店鄉(xiāng)且在綏克線的南側(cè)，山腳有毛頭河，山頂有魏塔鐵路，同時(shí)山勢(shì)起伏較大，不適宜布置互通； 故退而求其次，將互通布置于北側(cè)在K97+483 蓮花池大橋與K99+085 雷家店公鐵分離式之間約900 米路基段。 如圖2 中圈中深色線方案所示。

4.1.2 南側(cè)K102 方案

由于綏克線南側(cè)控制因素較多，考慮繼續(xù)向南在雷家店鄉(xiāng)南約三公里處，北橋村西南側(cè)有一段山間谷地較為平坦適宜布置互通，如圖3 中深色線方案所示。

圖3 雷家店鄉(xiāng)南部互通方案布置圖

4.1.3 方案比選

（1） 受主線位置、 地形條件、 附近水文條件、 國(guó)道綏克線所控，南側(cè)方案僅適宜布置如圖B 型單喇叭； 受河流水位控制，此處A 匝道宜上跨主線，結(jié)合主線縱斷面，選在主線較低處上跨，主線高程約195.5m，A 匝道上跨主線高程約203m，綏克線接在高處高程196.5m，相對(duì)高差6.5m，而水平距離360m，計(jì)算平均縱坡1.8%，縱斷面有條件布置收費(fèi)廣場(chǎng)。

（2） 從使用功能角度，該位置位于雷家店鄉(xiāng)南側(cè)三公里處，而北側(cè)方案位置在雷家店鄉(xiāng)北一公里； 再結(jié)合交通量分析結(jié)論，凌源往返雷家店鄉(xiāng)期末轉(zhuǎn)向交通量906pcu/d，該部分車輛主體為雷家店鄉(xiāng)本地去往北部建昌新縣城車輛，如設(shè)置在南側(cè)K102 處，車輛需繞行7 公里，而雷家店鄉(xiāng)通過(guò)綏克線向北至建昌縣距離僅14 公里，這樣該部分車輛多數(shù)不會(huì)選擇高速出行。 另外雷家店鄉(xiāng)往綏中期末轉(zhuǎn)向交通量5565pcu/d，數(shù)量達(dá)到往返凌源方向的6 倍。 經(jīng)分析，該部分車流主體并非雷家店鄉(xiāng)而是建昌縣城來(lái)車。 因?yàn)榻úh最近高速入口設(shè)在建昌新縣城最東端，距離大凌河處縣城主體約6 公里，并且行駛方向與出行方向不一致。 從建昌縣城出發(fā)經(jīng)新建高速轉(zhuǎn)建昌樞紐到達(dá)雷家店鄉(xiāng)段需行駛19 公里，而從建昌縣城沿國(guó)道綏克線向南從雷家店立交上高速，只需行駛14.8 公里，同樣作為出行綏中方向車輛，節(jié)約了4.2 公里的行程。 從這一角度考慮，出行綏中方向車輛，相比于立交設(shè)置在南側(cè)K102處，在北側(cè)K98 處設(shè)置能提早分流國(guó)道壓力，減少車輛過(guò)境穿越雷家店鄉(xiāng)數(shù)量，提高車輛出行效率。

（3） 南側(cè)方案收費(fèi)站位置受限，壓占了河道支流，需要改河并在場(chǎng)區(qū)外增設(shè)構(gòu)造物。

結(jié)合以上三點(diǎn)，雖然該處地形平緩，可布置B 型單喇叭，但使用功能較差，同時(shí)收費(fèi)站及立交完全設(shè)置在河灘地中，需要改河，存在一定安全隱患，建議在雷家店北側(cè)K98 附近設(shè)置互通。

4.2 相同位置互通立交方案比選

K98 附近約有900 米路基段可供布置互通式立交，由于該路基段兩側(cè)山坡下均有村莊，主線在此路段為越嶺線，主線高程與綏克線高程相比高差較大，因此A 匝道需要通過(guò)展線布設(shè)來(lái)爭(zhēng)取高差，減緩縱坡。

相同位置不同的布設(shè)方案將導(dǎo)致工程量差異較大，因此布設(shè)三個(gè)立交方案以作比選，以獲得最佳方案。

4.2.1 方案一（迂回A 型喇叭）

綏克線由西向東呈降坡趨勢(shì)，瓦房村頭綏克線高程約為H=212m，而蓮花池村頭綏克線高程約為H=200m。 此處路基段主線高程約為H=240m，且該處位于小樁號(hào)側(cè)主線連續(xù)9 公里下坡陡坡坡底附近，而后大樁號(hào)側(cè)分離式立交橋跨越魏塔鐵路，縱斷面高程需要再次抬升，因此路基段無(wú)法通過(guò)降低主線高程來(lái)減小A 匝道起終點(diǎn)高程差。 為解決A 匝道爬坡問(wèn)題，該方案考慮通過(guò)先后兩次下穿主線，迂回增加A 匝道長(zhǎng)度，減緩匝道平均縱坡，同時(shí)也可以避讓蓮花池村，減少民宅拆遷。 如圖4 中方案所示。

圖4 雷家店北部方案一布置圖

A 匝道選擇在鄉(xiāng)政府西側(cè)臨近瓦房村設(shè)置平交口，該處高程約為H=209m，通過(guò)繞行雷家店鄉(xiāng)政府后身，下穿主線繞至其東側(cè)蓮花池村前再次下穿主線，經(jīng)過(guò)迂回繞行，在二次下穿點(diǎn)，A匝道累計(jì)長(zhǎng)度1150 米，高程H=232m，扣除收費(fèi)站附近（按200 米計(jì)） 縱坡不能超過(guò)2%后，其余爬坡段平均縱坡2.42%。

（1） 優(yōu)點(diǎn)

①減緩了A 匝道平均縱坡至2.42%，有利于減速下坡進(jìn)收費(fèi)站車輛行車安全。

②可以避讓蓮花池村，減少拆遷。

（2） 缺點(diǎn)

①該方案匝道布置與交通量分布方向不符。

②D 匝道也呈環(huán)形，平面指標(biāo)低，B/D 匝道為主交通流匝道，最小平面指標(biāo)僅為R=60m，行駛舒適性較差。

③該方案喇叭頭附近挖方邊坡較高，防護(hù)及土石方工程量較大。

4.2.2 方案二（迂回變異T 型方案）

該方案基本沿用方案一匝道迂回展線思路來(lái)爭(zhēng)取高差，減緩縱坡； 不同之處在于考慮到方案一中喇叭頭受控內(nèi)環(huán)B 匝道，造成A/C 匝道外側(cè)較長(zhǎng)段落深挖方、 高邊坡，防護(hù)及土石方工程量均較大的問(wèn)題，調(diào)整內(nèi)環(huán)匝道改為定向匝道：定向B 匝道于E 匝道外側(cè)分流，先后下穿E 匝道與主線。 如圖5 中方案所示。

圖5 雷家店北部方案二布置圖

（1） 優(yōu)點(diǎn)

①減緩了A 匝道平均縱坡，有利于減速下坡進(jìn)收費(fèi)站車輛行車安全。

②原內(nèi)環(huán)B 匝道半徑由60m，優(yōu)化為定向B匝道半徑90m，提高了主交通流行車舒適性。

③該方案優(yōu)化了D 環(huán)形匝道平面指標(biāo)R=80m。

④通過(guò)B 匝道的調(diào)整，使得C 匝道盡可能貼近主線減小了挖方及邊坡防護(hù)。

（2） 缺點(diǎn)

①該方案匝道布置與交通量分布方向仍屬不符。

②D 匝道內(nèi)環(huán)的優(yōu)化導(dǎo)致了3 處民宅拆遷。

③由于C 匝道不再下穿主線，而是沿主線西側(cè)直接接入迂回后的A 匝道，這導(dǎo)致其縱斷面展線長(zhǎng)度不足，平均縱坡達(dá)3.77%。

④由于B、 C 匝道超過(guò)500m，需采用全寬10.5m 的雙車道，增加了工程規(guī)模。

4.2.3 方案三（直接A 型方案）

該方案平交口接點(diǎn)位置西側(cè)綏克線進(jìn)入陡坡，不宜繼續(xù)向西設(shè)置平交口，該處綏克線向西200 米處為地形埡口，平面處于小半徑曲線，整個(gè)段落均為大縱坡，縱面改造緩坡條件有限，代價(jià)較大，不利于行車安全，如強(qiáng)行設(shè)置需對(duì)綏克線局部路段進(jìn)行較大規(guī)模縱面調(diào)整，工程規(guī)模增加較大； 雖然可以減小A 匝道爬升高差，但同時(shí)也縮短了A 匝道長(zhǎng)度； A 匝道西移將占用其西側(cè)瓦房村出村主路，改移道路后對(duì)村莊出行影響較大。

結(jié)合以上限制條件，本方案平交口節(jié)點(diǎn)與前兩方案近似，因此A 匝道爬升高差認(rèn)為與前兩方案無(wú)差別。 為盡可能爭(zhēng)取A 匝道展線長(zhǎng)度，將下穿點(diǎn)向小樁號(hào)調(diào)整，同時(shí)繞過(guò)了主線西側(cè)山體，盡可能減少挖方。

（1） 優(yōu)點(diǎn)

①該方案匝道布置與交通量分布方向符合。

②該方案A 匝道相對(duì)順直。

（2） 缺點(diǎn)

①由于高差較大，整體上A 匝道縱坡較陡；又由于無(wú)處展線，山體西側(cè)高程仍較高，A 匝道幾乎全線挖方。

②下穿主線后，不可避免存在拆遷，設(shè)置擋墻收坡后需拆遷民宅共計(jì)15 戶，立交設(shè)置對(duì)村莊干擾大，對(duì)于鄰近住戶環(huán)境不友好，聲環(huán)境污染明顯。

③該方案次交通流D 匝道減速出口距離小樁號(hào)側(cè)主線連續(xù)下坡坡底較近，D 匝道漸變段起點(diǎn)距前方3.8%/700m 變坡點(diǎn)僅余190 米，進(jìn)入D 匝道后到達(dá)收費(fèi)站前縱坡均≥3%，接近極限，整體較陡，不利于車輛減速，可能存在安全隱患。 如圖6 中方案所示。

圖6 雷家店北部方案三布置圖

4.2.4 工程規(guī)模比較

三個(gè)方案工程規(guī)模比較如表1 所示。

表1 雷家店互通方案比較表

通過(guò)對(duì)三個(gè)方案的使用功能、 線型指標(biāo)、 工程規(guī)模、 與地形的適應(yīng)性等方面因素的綜合考慮，認(rèn)為方案三雖然在拆遷、 環(huán)境干擾等方面存在不可避免的問(wèn)題，但整體優(yōu)于方案二，解決了方案一存在的交通量不匹配，及主交通流匝道指標(biāo)較低的問(wèn)題。 同時(shí)方案三工程規(guī)模最小，征地最少，造價(jià)比方案二少811 萬(wàn)，比方案一少370萬(wàn)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)斟酌，最終選擇方案三為推薦方案。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家高速公路建設(shè)的不斷推進(jìn)，以及地方路網(wǎng)提級(jí)改造工作的不斷深化，未來(lái)土地資源將更顯彌足珍貴，互通立交設(shè)計(jì)應(yīng)多做方案，多角度比選，有助于獲得最佳的設(shè)計(jì)； 在這一過(guò)程中如何緊密圍繞使用功能，結(jié)合控制因素，布置貼合地形地物、 充分地契合地方路網(wǎng)將是每個(gè)設(shè)計(jì)者都會(huì)面臨的問(wèn)題。 通過(guò)對(duì)雷家店立交方案布設(shè)的探討論證，希望未來(lái)能在讀者遇到類似案例時(shí)有所借鑒。