摘要 該文通過深入分析多路交叉口的交通流量，并結(jié)合區(qū)域路網(wǎng)的布局特點，細致探討了全互通條件下轉(zhuǎn)向交通的分布模式，以滿足各方向交通流暢轉(zhuǎn)向為設(shè)計目標(biāo)，采用了多方案對比的方法，對多路高速交叉的互通方案進行了深入研究。整個設(shè)計過程中，秉承系統(tǒng)化、生態(tài)化、綠色化及節(jié)約化的理念，通過多方案比選與綜合考量，最終形成了高速公路“六路交叉”互通立交設(shè)計方案的思路，此方案不僅提升了交通效率，同時提升了交通運行安全。

關(guān)鍵詞 高速公路；六路交叉；樞紐互通立交

中圖分類號 U412 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）19-0022-03

0 引言

根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》（JTG D20—2017）第11.1.2條規(guī)定“高速公路間及其同一級公路相交處應(yīng)設(shè)置互通式立體交叉”，從規(guī)范執(zhí)行的嚴格程度及公路設(shè)計的一般思路而言，在高速公路交叉位置處均需設(shè)置互通式立體交叉，但從功能、路網(wǎng)等角度分析交叉位置的專向交通量可能較小，設(shè)置完備的樞紐互通投資較大，社會效益又不高。該文通過S60自貢至永川高速公路項目（后面簡稱“自永高速”）與四川S66隆昌至得榮高速公路（后面簡稱“自隆高速”）和四川S41內(nèi)江至南溪高速公路（后面簡稱“內(nèi)南高速”）的三路高速公路交叉設(shè)置樞紐互通的方案研究，提出多路高速公路交叉設(shè)置樞紐互通的一種新思路供類似項目參考。

1 工程概況

自永高速路線整體為東西向，路線起于自貢市沿灘區(qū)，經(jīng)自貢市大安區(qū)、富順縣，隆昌市，止于瀘縣，采用六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度100 km/h，路基寬度34 m，路線全長約57 km；內(nèi)南高速整體為南北向，路線起于內(nèi)江市東興區(qū)，接建成的內(nèi)江繞城高速公路南段，經(jīng)隆昌市，自貢市大安區(qū)、富順縣，宜賓市南溪區(qū)，止于宜賓市翠屏區(qū)，路線全長約100 km，采用雙向四車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度100 km/h，路基寬度26 m；自隆高速整體為東北至西南向，該高速采用設(shè)計速度80 km/h，路基寬度24.5 m雙向四車道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2 交通量預(yù)測情況

設(shè)計上采用“四階段法”對該項目交通量進行預(yù)測分析，為交通規(guī)劃和政策制定提供了有力的數(shù)據(jù)支撐[1]，該三條高速交叉位置處通車第20年交通量預(yù)測情況如圖1所示。

（單位：pcu/d）

3 互通立交設(shè)計理念、原則

3.1 互通立交設(shè)計的理念

（1）堅持全生命周期績效理念

堅持全生命周期績效理念，統(tǒng)籌考慮建設(shè)成本和后期運營成本，全面提升工程設(shè)施全周期績效。

（2）堅持環(huán)境優(yōu)先理念

牢固樹立綠水青山就是金山銀山的發(fā)展理念，堅持以生態(tài)環(huán)境保護為核心的綠色公路建設(shè)，全面實現(xiàn)公路勘察設(shè)計由工程優(yōu)先、改變環(huán)境的傳統(tǒng)粗放型設(shè)計理念轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨鷳B(tài)優(yōu)先保護環(huán)境的適應(yīng)新時代發(fā)展要求的集約型設(shè)計理念。

（3）堅持以人民為中心理念

堅持以使用者需求為導(dǎo)向，全面促進設(shè)計、施工、維護、使用的深度融合，不斷滿足人民日益增長的“美好出行”需要，注重服務(wù)功能設(shè)計和安全設(shè)計，提升旅游等綜合出行服務(wù)功能。

3.2 互通立交設(shè)計的原則

高速公路多路交叉互通立交設(shè)計的一般原則[2]：

（1）系統(tǒng)性原則

全面、系統(tǒng)地考量多個維度，包括功能實用性、安全保障、環(huán)境影響、資源利用效率，以及全壽命周期成本等。

（2）協(xié)調(diào)性原則

互通式立體交叉系統(tǒng)的各個組成部分之間，以及該系統(tǒng)與整體路網(wǎng)、周邊環(huán)境之間，均應(yīng)保持高度的協(xié)調(diào)性。

（3）一致性原則

為了確保駕駛安全并提升駕駛體驗，互通式立體交叉的設(shè)計形式、幾何構(gòu)造以及信息分布等應(yīng)當(dāng)與駕駛?cè)说钠谕３指叨纫恢隆?/p>

（4）連續(xù)性原則

為了保障交通的流暢性和效率，交通流的運行方向、車道的布置以及運行速度等關(guān)鍵要素都應(yīng)保持連續(xù)性。

4 方案設(shè)計

基于該項目的交通量預(yù)測分析，遵循立交設(shè)計的理念，以系統(tǒng)、協(xié)調(diào)、一致性、連續(xù)性為原則提出具體的互通立交設(shè)計方案。

（1）提出理由

考慮行車安全性、交通轉(zhuǎn)換的便捷與流暢性，確保自永高速、自隆高速、內(nèi)南高速三條高速公路的互通不產(chǎn)生復(fù)合，將互通間距控制在3 km左右，以形成一個高效且有序的高速公路網(wǎng)絡(luò)布局，出于節(jié)約土地占用和降低投資成本的考慮，同時構(gòu)思了“小三角”高速布局方案。

（2）地質(zhì)概況

工程區(qū)地表丘陵起伏，溝谷迂回，主要分為寬谷圓頂狀中丘區(qū)和寬谷圓頂狀淺丘區(qū)，線路沿線背斜與向斜基本相間展布，在向斜中部，溝谷迂回曲折，無一定方向，其間有小溪溝發(fā)育，呈樹枝狀，第四系覆蓋較普遍，區(qū)內(nèi)地層巖性主要為砂巖、泥巖或泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與砂巖互層。

（3）控制因素

該互通區(qū)域內(nèi)的控制因素有沱江橋位、500 kV高壓線、場鎮(zhèn)、房屋密集區(qū)、水庫等。

（4）方案概況

“大三角”方案：自永高速主線起于回龍鎮(zhèn)慶華村，向東經(jīng)關(guān)帝村、群英村，于瑪瑙村上跨內(nèi)南高速，之后路線折向東南于延慶村跨越自隆高速，跨龍市河后止于響石鎮(zhèn)醬園村，路線全長13.8 km，如圖2所示。

“小三角”方案：自永高速主線起于回龍鎮(zhèn)慶華村，向東經(jīng)琵琶村、獅子村，于永勝鄉(xiāng)北側(cè)下穿內(nèi)南高速，之后上跨自隆高速，經(jīng)海螺村，跨越龍市河后止于響石鎮(zhèn)醬園村，路線全長13.581 km。

當(dāng)三條高速公路集中布設(shè)時，互通方案布局思路如下：

首先，進行詳盡的交通量分析，結(jié)果顯示：自貢至隆昌北以及自貢南至永川兩個方向的交通轉(zhuǎn)換需求最為顯著。其次，永川與內(nèi)江方向的交通轉(zhuǎn)換需求也相對較高，而其他象限間的轉(zhuǎn)換則相對較少?；诖朔治觯瑸檎麄€復(fù)合樞紐設(shè)計了創(chuàng)新的互通形式，即對角雙環(huán)結(jié)合單喇叭和梨形互通的組合布局（如圖3所示），為優(yōu)化匝道數(shù)量，在自隆高速公路兩側(cè)布設(shè)兩條集散車道，以有效處理交通轉(zhuǎn)換過程中的交織問題。整個互通系統(tǒng)共包含19個匝道，在剔除交織構(gòu)造的JS1、JS2和Z匝道后，實際承擔(dān)轉(zhuǎn)向功能的匝道數(shù)量為16條。此布局不僅充分考慮交通流量的實際需求，也確保了區(qū)域內(nèi)車輛轉(zhuǎn)向需求的全面滿足，體現(xiàn)出公路工程設(shè)計的實用性。

結(jié)合三條高速公路的交通量預(yù)測數(shù)據(jù)進行深入分析，當(dāng)采用“大三角”區(qū)的互通布局方案時，根據(jù)預(yù)測模型的計算結(jié)果，三角區(qū)內(nèi)部僅有極少車輛存在轉(zhuǎn)換需求，因此為優(yōu)化匝道設(shè)置并提高效率，決定取消三角區(qū)內(nèi)部三個銳角象限共計6個匝道。此外，由于內(nèi)南高速公路在騎龍鎮(zhèn)未設(shè)置落地互通，自隆高速與內(nèi)南高速之間的交通轉(zhuǎn)換需求在實際分析中顯得非常低，基于此實際情況，可以進一步取消2個匝道，以減少不必要的交通節(jié)點。綜上所述，在采用“大三角”區(qū)布局時，我們可以共計減少大約8個匝道，從而實現(xiàn)更加精簡高效的公路互通網(wǎng)絡(luò)布局。

（5）綜合比選

通過技術(shù)經(jīng)濟及綜合對比，推薦自永高速、內(nèi)南高速、自隆高速采用“大三角”的高速布局，系統(tǒng)考慮區(qū)域路網(wǎng)和轉(zhuǎn)向交通量，減掉約8個匝道的互通方案，綜合選比具體數(shù)據(jù)和評價如表1、表2所示。

5 結(jié)語

隨著高速公路網(wǎng)絡(luò)的日益密集，高速公路“六路交叉”的情形將愈發(fā)常見，然而單純通過調(diào)整高速公路主線來構(gòu)建“大三角”結(jié)構(gòu)或者合并高速公路主線交叉點以形成“小三角”結(jié)構(gòu)的方案都有局限性?；ネ⒔环桨冈O(shè)計應(yīng)當(dāng)在對交叉位置的交通量進行系統(tǒng)研究與綜合分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合各方向交通流量的實際情況，進行更為精細化的設(shè)計。在確保路網(wǎng)轉(zhuǎn)換功能得到充分滿足的前提下，可以適度刪減部分象限匝道，從而簡化互通立交的復(fù)雜性，進而提升行車的安全性，此設(shè)計思路不僅更為科學(xué)，也更具實用性。

參考文獻

[1]王煒.交通工程學(xué)[M].湖南：東南大學(xué)出版社，2000.

[2]劉子劍.互通式立體交叉設(shè)計原理與應(yīng)用[M].北京：人民交通出版社，2015.

收稿日期：2024-06-24

作者簡介：陳少林（1979—），男，本科，高級工程師，主要從事公路勘察設(shè)計工作。