金宜高速公路起點(diǎn)位于常溧高速長蕩湖互通與儒林互通之間,終點(diǎn)接宜長高速(在建),總體為南北走向連接金壇、宜興、溧陽等地市;在儒林鎮(zhèn)、楊巷鎮(zhèn)東側(cè)設(shè)置互通連接239省道及地方道路,在官林鎮(zhèn)西側(cè)設(shè)置互通連接規(guī)劃341省道,在徐舍鎮(zhèn)西側(cè)設(shè)置互通連接104國道,實(shí)線高速與干線公路之間連續(xù)快速交通轉(zhuǎn)換功能,如圖1所示。
根據(jù)路網(wǎng)布局中功能定位要求,金宜高速與宜長高速、寧杭高速、常溧高速銜接。以上銜接高速公路均采用120km/h設(shè)計(jì)速度,結(jié)合沿線屬于平原地貌,金宜高速采用較高的技術(shù)指標(biāo)有益于運(yùn)營速度協(xié)調(diào)性和工程經(jīng)濟(jì)性。
金宜高速采用120km/h設(shè)計(jì)速度,雙向六車道,斷面寬度34.5m。
宜長高速設(shè)計(jì)速度120km/h,雙向六車道,斷面寬度34.5m。
常溧高速設(shè)計(jì)速度120km/h,雙向四車道,斷面寬度27m。
寧杭高速設(shè)計(jì)速度120km/h,堰南樞紐范圍內(nèi)為雙向六車道,斷面寬度34.5m。寧杭高速公路,是滬蘇浙長三角的一條重要交通干線,是連接江蘇、浙江兩個(gè)經(jīng)濟(jì)大省的重要快速通道,也是南京與杭州兩個(gè)省會(huì)旅游城市的黃金紐帶。
根據(jù)高速公路網(wǎng)規(guī)劃布局以及運(yùn)營里程結(jié)合項(xiàng)目全壽命周期成本考慮,金宜高速終點(diǎn)銜接堰南樞紐,結(jié)合建設(shè)條件,尋找縮短新建里程與減少運(yùn)營里程之間的平衡點(diǎn)。
金宜高速接入堰南樞紐改造方案,由于受寧杭高鐵的限制,結(jié)合堰南樞紐施工現(xiàn)狀(如圖2、圖3),考慮了兩種與宜長高速的銜接方式,分別為直接接宜長高速和在寧杭高速上錯(cuò)位接宜長高速,結(jié)合接入方式的不同,進(jìn)行4個(gè)樞紐互通改造方案比選論證,如圖4。
預(yù)測末年堰南樞紐互通轉(zhuǎn)向交通量見圖5。
①寧杭高鐵:位于寧杭高速北側(cè)約300m,互通影響范圍內(nèi)為橋梁段,梁底標(biāo)高約9.9m,周邊地面標(biāo)高約3.4m。若金宜高速主線下穿寧杭高速,需在高鐵范圍下挖1m采用橋梁通過。
②寧杭高速:堰南樞紐范圍內(nèi)寧杭高速路基填土高度為3m。金宜高速主線下穿寧杭高鐵后,不具備上跨寧杭高速建設(shè)條件。
③夏新河:夏新河為等外級航道,在堰南樞紐范圍內(nèi)斜向通過,金宜高速主線跨河位置緊鄰寧杭高鐵,跨越夏新河后不具備下穿寧杭高鐵建設(shè)條件。
④埝徑河:位于寧杭高速南側(cè)約1.4km,規(guī)劃Ⅵ級航道,宜長高速采用15×25+4×35+8×25mPC組合箱梁跨越,改造堰南樞紐直接銜接宜長高速應(yīng)保證對現(xiàn)狀建埝徑河大橋的利用。
⑤燃?xì)夤芫€:寧杭高速北側(cè)分布中石化甬滬寧輸油管道,寧杭高速南側(cè)分布西氣東輸管道,若金宜高速主線下穿寧杭高速,則沿線燃?xì)夤芫€均需遷改,協(xié)調(diào)難度大。
寧杭高鐵梁底標(biāo)高約9.9m,寧杭高速路面標(biāo)高7m,金宜高速主線下穿寧杭高鐵后上跨寧杭高速方案,由于路線縱坡太大,無法實(shí)施;故采用連續(xù)下穿寧杭高鐵、寧杭高速的方案,如圖6。
該方案存在如下問題:
①與西氣東輸管線、涌寧輸油管線沖突,溝通協(xié)調(diào)改遷難度大。②金宜高速主線與匝道下穿高鐵的同時(shí)需上跨夏新河(等外航道)凈空難以滿足通行需求,需改移航道,工程規(guī)模較大。③金宜高速主線隧道(含敞口段約500m)下穿寧杭高速,施工期寧杭高速交通組織難度大;④已建成部分宜長高速匝道需進(jìn)行拆除改造,影響宜長高速通車計(jì)劃,社會(huì)輿論壓力大。
金宜高速主線以橋梁形式連續(xù)上跨寧杭城際鐵路、夏新河、寧杭高速、堰南樞紐匝道和埝徑河后,接入既有宜長高速。新建四條匝道銜接寧杭高速與金宜高速北側(cè)實(shí)現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換,如圖7。
該方案存在如下問題:
①匝道上跨運(yùn)行中的寧杭高鐵,工程實(shí)施難度大;②匝道下穿寧杭高鐵節(jié)點(diǎn)橋梁施工時(shí),需在高鐵范圍內(nèi)下挖約1m;③高架連續(xù)跨越寧杭城際鐵路、夏新河、寧杭高速、堰南樞紐匝道和埝徑河,高架段長約2.5km,工程規(guī)模大,占地面積較大,總投資較高;④既有堰南樞紐與寧杭高速銜接處需進(jìn)行改造,存在廢棄工程且影響宜長高速通車計(jì)劃,社會(huì)輿論壓力大;⑤堰南樞紐南側(cè)跨埝徑河大橋現(xiàn)已基本建成,金宜高速順接宜長高速需在埝徑河大橋南側(cè)接入,新建主線跨埝徑河大橋長約750m,宜長高速共線里程約3.5km,存在較大工程浪費(fèi)。
金宜高速在堰南樞紐西側(cè)以匝道形式銜接堰南樞紐,形成復(fù)合式互通。其中金壇至長興方向和金壇至宜興方向設(shè)置一對半定向匝道,設(shè)計(jì)速度60km/h,金壇至南京方向設(shè)計(jì)速度40km/h。該方案對于已建成堰南樞紐互通匝道利用率較高,除路基匝道A匝道需改造外,大部分可保留利用,僅對與寧杭高速銜接處進(jìn)行出入口合并改造,如圖8。
該方案存在以下優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):金宜高速采用匝道形式可上跨高速后下穿高鐵,實(shí)施難度較低,工程造價(jià)相對經(jīng)濟(jì)。
缺點(diǎn):①金宜高速以匝道形式銜接宜長高速,技術(shù)指標(biāo)偏低,匝道設(shè)計(jì)速度60km/h。②沒有預(yù)留遠(yuǎn)期主線南延的建設(shè)條件。③對在建堰南樞紐匝道進(jìn)行改造,影響宜長高速按期通車,社會(huì)輿論壓力大。④長興至金壇方向匝道利用既有互通進(jìn)行改造,通行能力偏低,需進(jìn)一步核查高速主線通行能力,如若通行能力不足需獨(dú)立新建匝道,投資估算需增加約0.9億元。
將現(xiàn)狀徐舍互通改造為樞紐互通,兼顧高速銜接和與地方的轉(zhuǎn)向,現(xiàn)狀終點(diǎn)接入S263,遠(yuǎn)期可考慮向南延伸接入宜長高速,如圖9。
該方案存在以下優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):①節(jié)點(diǎn)造價(jià)相對較低,可實(shí)施性強(qiáng)。②互通形式簡單,不易誤行,行駛安全性高。③可預(yù)留遠(yuǎn)期主線接入宜長高速的建設(shè)條件。缺點(diǎn):①通過寧杭高速錯(cuò)位接入宜長高速,存在4km反向繞行,實(shí)際運(yùn)行里程長,不符合出行習(xí)慣。②寧杭高速共線段需考慮擴(kuò)建。③現(xiàn)狀堰南樞紐宜興至長興方向采用10.5m寬匝道,遠(yuǎn)期(約2045年)該匝道不滿足通行能力需求。
該點(diǎn)位為宜長高速設(shè)計(jì)時(shí),預(yù)留的北延接入點(diǎn)位,位于堰南樞紐西側(cè),距離堰南樞紐約4.5km處。新建互通與寧杭高速銜接,采用定向匝道下穿寧杭高鐵,接入寧杭高速,如圖10。該方案存在以下優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):①互通節(jié)點(diǎn)交通組織清晰,西線方案主線建設(shè)里程短,工程規(guī)模小。②可預(yù)留遠(yuǎn)期主線接入宜長高速的建設(shè)條件。缺點(diǎn):①通過寧杭高速錯(cuò)位接入宜長高速,通道實(shí)際運(yùn)行里程長,全壽命周期成本高。②寧杭高速共線段需考慮擴(kuò)建。③路線位于金壇、溧陽與宜興市界,可帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)節(jié)點(diǎn)少,建設(shè)協(xié)調(diào)難度大??紤]到該方案不僅繞行明顯而且對沿線帶動(dòng)作用小,暫不推薦該方案作為作為項(xiàng)目終點(diǎn)。
考慮到地形地物等建設(shè)條件,結(jié)合方案對運(yùn)營安全、工程造價(jià)、自然環(huán)境以及社會(huì)效益影響程度,通過對以上三個(gè)方案同等程度技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選論證結(jié)果推薦采用方案三。該方案實(shí)施簡單,對既有工程影響小,滿足近期通行能力需求,預(yù)留遠(yuǎn)期南延直接接宜長高速建設(shè)條件。
本互通改造是具有代表性的城間高速公路樞紐式互通立交改造案例。近年來高速公路網(wǎng)布局已基本構(gòu)建完成,加密路網(wǎng)性質(zhì)道路建設(shè)條件日漸復(fù)雜,對既有立交改造、合并設(shè)置為復(fù)合式互通立交項(xiàng)目增多。在立交設(shè)計(jì)過程中,拓展思路在滿足方案本身功能價(jià)值需求的同時(shí),還需符合社會(huì)預(yù)期、經(jīng)濟(jì)可行,分析研究控制因素,擬定多方案進(jìn)行論證比選,擬定最優(yōu)建設(shè)方案。