摘要 峽谷山區(qū)高速公路建設(shè)受地形地質(zhì)復(fù)雜、地勢(shì)起伏大等因素的影響，互通立交設(shè)計(jì)時(shí)存在位置困難、選型困難、場(chǎng)地影響因素多等特點(diǎn)。該文結(jié)合實(shí)際工程案例，圍繞山區(qū)高速公路互通式立交設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了探討、分析，總結(jié)提煉了山區(qū)高速互通立交設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，主要包括避讓法律法規(guī)合理選擇互通位置，科學(xué)選擇互通型式，合理控制隧道與互通出口的距離，根據(jù)場(chǎng)區(qū)條件，多方案比選確認(rèn)設(shè)計(jì)方案等設(shè)計(jì)要點(diǎn)。研究成果對(duì)于互通方案優(yōu)化設(shè)計(jì)、節(jié)約用地、降低造價(jià)、保護(hù)環(huán)境等方面，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞 山區(qū)高速公路；互通立交；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號(hào) U412 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）15-0034-03

0 引言

高速公路建設(shè)逐漸向山區(qū)延伸，通常沿江布線，與現(xiàn)有的國(guó)省道同走廊帶布線，存在走廊帶狹窄、線形指標(biāo)低、高差大、橋隧比高等特點(diǎn)?；ネǚ桨甘苌絽^(qū)地形、地質(zhì)、氣候等條件影響，互通方案的選址選型困難、工程規(guī)模大、平縱面線形設(shè)計(jì)復(fù)雜等問題突出。該文以川主寺至汶川高速公路為例，通過互通立交方案的分析研究，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)提煉峽谷山區(qū)高速互通設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期為同類工程設(shè)計(jì)提供參考。

1 項(xiàng)目背景

川主寺至汶川高速公路是《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013—2030年）》中北京－拉薩（G6）聯(lián)絡(luò)線（張掖－汶川）的重要組成部分，是我國(guó)甘青新等西北地區(qū)與云貴川等西南地區(qū)連接重要的省際運(yùn)輸大通道，項(xiàng)目南接都汶高速，并與汶馬高速、綿九高速，共同構(gòu)成阿壩州高速路快速通道，在國(guó)家和區(qū)域路網(wǎng)中占有十分重要的地位。全線采用設(shè)計(jì)速度80 km/h的雙向四車道高速公路，整體式路基寬度25.5 m。

2 互通位置的選擇

川主寺互通設(shè)置于松潘縣川主寺鎮(zhèn)，主要解決成都及甘肅等地通往川主寺鎮(zhèn)和九寨溝旅游風(fēng)景區(qū)的交通。主線沿川主寺鎮(zhèn)西側(cè)布線，設(shè)虹橋關(guān)隧道（3.9 km）繞避川主寺鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)，出隧道后采用橋梁穿越堆積體，并以路基、橋梁穿越斷裂帶，跨越國(guó)道后，沿岷江河谷布線，于河灘地開闊位置（K19+000）設(shè)置松潘北互通。根據(jù)沿線地形地質(zhì)情況及互通間距要求，虹橋關(guān)隧道出口段位于斜坡及堆積體，互通布設(shè)條件差，且距離下一處松潘北互通距離過近。只能將互通設(shè)置在虹橋關(guān)隧道進(jìn)口前（K10+000），距離松潘北互通9 km，距起點(diǎn)黃勝關(guān)互通約9 km，互通位置合理。由此可看出對(duì)于峽谷山區(qū)高速公路互通位置的選擇，受場(chǎng)區(qū)內(nèi)地形狹窄、橋隧比高、不良地質(zhì)復(fù)雜、泥石流溝發(fā)育、生態(tài)環(huán)境脆弱等眾多因素影響，位置選擇異常困難，有時(shí)具有唯一性的特點(diǎn)。

3 互通方案研究

互通區(qū)域?qū)俑咴皆孛?，整個(gè)場(chǎng)區(qū)地形呈寬緩的“U”形槽谷，兩岸高中間低，地形起伏大，坡面山高坡陡?；ネ▍^(qū)有川主寺2號(hào)斷層，屬于非全新活動(dòng)斷裂帶，線路以橋梁正交方式通過，對(duì)工程影響不大。場(chǎng)區(qū)羊洞河水系屬岷江水系，對(duì)互通區(qū)橋梁行洪有較大影響?；ネㄖ骶€沿川青鐵路西側(cè)通過，與鐵路無交叉，對(duì)鐵路無干擾。

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)，該互通節(jié)點(diǎn)主流向?yàn)殂氪ㄖ链ㄖ魉骆?zhèn)方向12 989 pcu/d，次流向?yàn)榇ㄖ魉轮晾赡舅路较? 886 pcu/d。根據(jù)主線路線方案布設(shè)情況，結(jié)合立交區(qū)域場(chǎng)地及地形地物條件，在充分考慮互通式立交功能性的基礎(chǔ)上，擬定多個(gè)方案，以探討高山峽谷區(qū)高速公路互通方案研究。

3.1 T形互通方案

利用國(guó)道G213左側(cè)靠山側(cè)相對(duì)平坦開闊的區(qū)域進(jìn)行收費(fèi)站的布設(shè)，B匝道沿國(guó)道旁山體坡腳展線，C匝道利用主線往大樁號(hào)2%的下坡的有利條件，上跨主線、G213后與B匝道相接，互通線形順暢。B匝道出口及D匝道入口距隧道洞口凈距滿足規(guī)范最小凈距要求。E匝道收費(fèi)站位置距離國(guó)道較近，且右側(cè)為深挖方段，考慮采用樁板墻收坡。收費(fèi)管理站房受場(chǎng)地及基本農(nóng)田范圍的影響限制，只能采用分設(shè)方案。方案如圖1所示。

該方案主次交通流清晰，互通設(shè)置貼合地形較好，布局緊湊，占地少，互通線形好，行車安全。但匝道與河流、國(guó)道交叉次數(shù)較多，匝道跨河流4次，跨G213國(guó)道4次，對(duì)河流行洪及國(guó)道通行影響較大。

3.2 B形單喇叭方案

根據(jù)明確的交通流向，同時(shí)為減少匝道與主線的交叉次數(shù)，研究B形單喇叭互通形式。該方案主匝道E下穿主線，橋梁規(guī)模?。画h(huán)形匝道沿著河管線布設(shè)，避免侵占河道。該方案優(yōu)點(diǎn)為與主線交叉次數(shù)少，匝道跨河流3次，跨G213國(guó)道3次。缺點(diǎn)為次交通流方向A匝道出口存在主線下坡+小半徑曲線路段，且位于高海拔區(qū)，冬天冰凍嚴(yán)重，行車安全性稍微差，建議后期加強(qiáng)安全防護(hù)措施；同時(shí)D匝道與主匝道相距較遠(yuǎn)，整個(gè)互通不夠緊湊，用地規(guī)模稍微增加，可考慮扣除互通環(huán)道內(nèi)用地，精細(xì)化設(shè)計(jì)，節(jié)約占地范圍，方案如圖2所示。

3.3 迂回匝道方案

上述方案均與岷江河道干擾較大，特提出迂回型匝道方案。該方案郎木寺至川主寺方向匝道A匝道，采用迂回環(huán)形匝道方式，川主寺至汶川方向B匝道利用國(guó)道G213與河流中間空地展線，在加油站前方斜交跨越G213，避免與河道干擾。該方案匝道跨河流2次，跨G213國(guó)道4次，跨國(guó)道為小角度交叉，需采用大跨徑或門架墩橋梁方案，該方案布局緊湊，對(duì)河道干擾小，對(duì)G213通行有一定影響，同時(shí)迂回匝道與D匝道合流段存在深挖方段，工程處置規(guī)模稍大。方案如圖3所示：

（4）方案比選結(jié)論

綜合各方案優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)互通交通流分布，結(jié)合項(xiàng)目測(cè)區(qū)內(nèi)地形條件、河流管理線、國(guó)道G213、用地、工程規(guī)模、行車安全性等因素條件，B形單喇叭互通方案和迂回匝道方案較優(yōu)，具有與交流匹配，與河流及國(guó)道G213交叉次數(shù)少，橋梁跨徑小，不占用加油站，拆遷規(guī)模小等優(yōu)點(diǎn)。

4 互通式立交設(shè)計(jì)要點(diǎn)

山區(qū)高速公路建設(shè)受走廊帶狹窄、地形地質(zhì)復(fù)雜、地勢(shì)起伏大等因素的影響，存在選址困難、選型困難、工程規(guī)模大等特點(diǎn)。如何有效利用場(chǎng)區(qū)地形地質(zhì)條件、科學(xué)進(jìn)行互通方案設(shè)計(jì)，對(duì)高速公路的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)安全的影響顯著，論文根據(jù)以上互通方案實(shí)例進(jìn)行分析總結(jié)，同時(shí)結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提煉出峽谷山區(qū)高速公路互通方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

（1）避讓法律法規(guī)障礙，合理選擇互通位置：在新環(huán)境下，高速公路設(shè)計(jì)理念逐漸形成以“安全選線、環(huán)保選線、地質(zhì)選線、地形選線”為核心的總體路線設(shè)計(jì)原則，在此原則的指導(dǎo)下，進(jìn)行互通位置的選擇時(shí)應(yīng)充分結(jié)合沿線地形、地物及地質(zhì)條件的影響，避讓“三區(qū)三線”、土地法等法律法規(guī)障礙，科學(xué)合理地選擇。如匝道收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)應(yīng)盡量避讓或少占永久基本農(nóng)田，養(yǎng)護(hù)工區(qū)、收費(fèi)管理站房、監(jiān)控通訊站等配套用地應(yīng)完全避讓永久基本農(nóng)田。

（2）科學(xué)選擇互通型式：互通立交型式選擇以功能為導(dǎo)向，以各轉(zhuǎn)向交通量為基礎(chǔ)，對(duì)于常采用的單喇叭互通，若進(jìn)高速的交通量小于出高速交通量，則可選擇A型，反之就可選B型[1]。交通量相差不大時(shí)，優(yōu)先選用安全性更高的A型。

峽谷山區(qū)高速公路受地形限制，常規(guī)單喇叭互通形式基本不適用?；ネㄔO(shè)計(jì)中，常依據(jù)常規(guī)A型和B型單喇叭形式，做變異形式，將某一條或多條匝道做繞行處理（右轉(zhuǎn)迂回，如圖4所示），以解決主線縱坡大、離隧道口凈距不足、開方山體方量大等山區(qū)高速常見的互通設(shè)置難點(diǎn)。右轉(zhuǎn)迂回匝道布設(shè)時(shí)應(yīng)避免與另一條右轉(zhuǎn)匝道存在交叉、干擾，根據(jù)匝道的路基放坡距離控制好與其他匝道之間的距離，優(yōu)點(diǎn)是能很好適應(yīng)地形，利用繞行回頭展現(xiàn)，克服高差，有效控制與隧道出口的間距，適用于高橋隧比路段。對(duì)于峽谷山區(qū)高速交通量小的服務(wù)型互通，通常還可采用回形針互通（U形掉頭匝道+兩條半定向匝道）、傘形互通、碟形互通等型式[2]。

（3）合理控制隧道與互通出口的距離：對(duì)于峽谷山區(qū)高速公路的通常具有高橋隧比、地形困難、地質(zhì)復(fù)雜、布設(shè)互通的區(qū)域狹窄等特點(diǎn)，需要在兩隧道間的短間距內(nèi)布設(shè)互通方案時(shí)，隧道與互通凈距控制成為互通方案成立的重要控制因素?！豆妨Ⅲw交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D21—2014）要求，地形特別困難時(shí)，隧道出口與互通出口的凈距不滿足規(guī)定時(shí)，需經(jīng)綜合分析論證后確定設(shè)計(jì)方案[3]。同時(shí)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2017）規(guī)定，主線分流鼻之前應(yīng)保證判斷出口所需的識(shí)別視距，條件受限制時(shí)，識(shí)別視距應(yīng)大于1.25倍停車視距[4]，（滿足隧道明適應(yīng)距離“3 s”+出口確認(rèn)距離“3 s”）。由此，對(duì)于設(shè)計(jì)速度80 km/h時(shí)，隧道出口距互通出口凈距極限值可采用1.25倍停車視距，即138 m。此值僅適用于地形特別困難的情況，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)安全保障措施。

小凈距互通的安全保障措施。首先隧道距互通出口距離滿足規(guī)范值時(shí)，車輛可在出隧道后完成互通出口的識(shí)別、變道等操作，故車輛可在出隧道后再變道駛離高速。當(dāng)凈距不足時(shí)，隧道為中短隧道（小于1 000 m）應(yīng)在進(jìn)入隧道前完成變道，隧道入口前設(shè)置警告標(biāo)志，提醒車輛提前變道，駛出隧道后施劃標(biāo)線禁止內(nèi)側(cè)車輛變道。若隧道為長(zhǎng)隧道或特長(zhǎng)隧道，建議在隧道內(nèi)設(shè)置特定范圍內(nèi)的可變道區(qū)間實(shí)現(xiàn)駛出互通車輛的變道行駛，隧道內(nèi)設(shè)置主動(dòng)發(fā)光的互通出口預(yù)告標(biāo)志。同時(shí)也可采用拓寬隧道出口段車道的方式來滿足凈距要求，拓寬車道寬4.25 m，中短隧道拓寬車道最短長(zhǎng)度為150 m，長(zhǎng)隧道和特長(zhǎng)隧道拓寬車道最短長(zhǎng)度為305 m[5]。

（4）根據(jù)場(chǎng)區(qū)條件，多方案比選確認(rèn)設(shè)計(jì)方案：峽谷山區(qū)高速沿溝谷河流布設(shè)、走廊帶狹窄、地形復(fù)雜，地形稍好處又受道路、城鎮(zhèn)、鐵路、高壓線、基本農(nóng)田等控制因素影響，可供互通選址布設(shè)的空間非常有限，同時(shí)山區(qū)高速縱坡大、橋隧比高、互通與隧道凈距不足等特點(diǎn)突出。設(shè)計(jì)時(shí)充分搜集區(qū)域內(nèi)各種控制因素條件，合理確認(rèn)上跨或下穿位置，根據(jù)場(chǎng)區(qū)條件選址收費(fèi)廣場(chǎng)及連接線走向，多方案比選論證。為控制工程規(guī)模，建議盡量采用主線下穿匝道的方式，同時(shí)可根據(jù)地形地質(zhì)情況，合理降低平縱指標(biāo)，選擇指標(biāo)的極限值，以控制工程規(guī)模。

5 結(jié)語

峽谷山區(qū)高速公路走廊帶狹窄、地形地質(zhì)復(fù)雜、控制因素多、生態(tài)環(huán)境脆弱等特點(diǎn)，使得互通式立交設(shè)計(jì)困難，該文結(jié)合工程實(shí)例互通方案的比選，總結(jié)提煉了峽谷山區(qū)高速公路互通式立交的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)于互通方案優(yōu)化設(shè)計(jì)、節(jié)約用地、降低造價(jià)、保護(hù)環(huán)境等方面，具有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]張華，楊芬.高速公路互通式立交選型及匝道線形設(shè)計(jì)方法研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2019（2）：106-108.

[2]何祿誠(chéng)，寧選杰，史剛雷.山區(qū)高速公路服務(wù)型異形互通方案研究[J].公路，2019（11）：70-74.

[3]公路立交交叉設(shè)計(jì)細(xì)則（JTG/T D21—2014）[S].北京：人民交通出版社.2014.

[4]公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D20—2017）[S].北京：人民交通出版社.2017.

[5]賀偉.山區(qū)高速公路隧道出口與互通式立交出口間距過近解決方案研究[J].交通世界，2022（8）：157-159.

收稿日期：2024-04-21

作者簡(jiǎn)介：閔強(qiáng)（1988—），男，碩士，工程師，研究方向：互通式立交設(shè)計(jì)。