小占地互通式立交橋方案比選研究

 小占地互通式立交橋方案比選研究

　　摘要：文章通過對S256與厚街鎮(zhèn)進港路的互通式立交工程的方案設(shè)計實踐，結(jié)合其路網(wǎng)現(xiàn)狀和遠(yuǎn)期規(guī)劃，從占地面積、周邊路網(wǎng)、預(yù)測轉(zhuǎn)向交通量、樞紐選型以及經(jīng)濟指標(biāo)比較選擇最優(yōu)化的橋式方案，突破了傳統(tǒng)高速公路樞紐互通的設(shè)計思路，為今后類似大型項目方案設(shè)計提供了借鑒和參考。

　　關(guān)鍵詞：互通式立交橋；方案設(shè)計；樞紐互通；高速公路

　　0. 引言

　　互通式立交具有平交無法比擬的優(yōu)點，它可使各方向車流在不同標(biāo)高的平面上行駛，消除或減少了沖突點；車流可連續(xù)穩(wěn)定地行駛，提高了車速和道路的通行能力；控制相交道路車輛的出入，車輛各行其道，互不干擾，保證了行車安全和暢通，節(jié)約了運行時間和燃料消耗。但是在互通式立交的建設(shè)中，由于各種原因，造成互通立交橋設(shè)計都沒有得到充分應(yīng)用。本文將通過對聲道S256與東莞厚街鎮(zhèn)進港路的立交方案設(shè)計，探討小占地的互通立交方案設(shè)計。

　　1. 工程概況

　　東莞市各鎮(zhèn)城建初期大多依托原有的國道、省道而建，是典型的“馬路經(jīng)濟”，路線穿城而過，道路兩旁城市化程度很高，商鋪、酒店、廠房等各類建筑林立；但隨著東莞市經(jīng)濟的騰飛，各國道、省道的交通量已大大超過道路的營運負(fù)荷，交通擁擠，交通事故頻頻發(fā)生，公路服務(wù)水平極低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了經(jīng)濟的發(fā)展需要。東莞市城鎮(zhèn)路網(wǎng)比較發(fā)達，道路建設(shè)早在90年代初就已率先走在全省的前列。但正是這一原因，在國道、省道上，地方鎮(zhèn)道、村道交叉較多。這些交叉口車流量大的同時，行人、非機動車流量也很大。某些交叉口平面交叉已無法滿足交通的需求，必須修建分離式立交或互通立交。

　　S256為原來屬舊107國道，新的107國道建成通車后，分別改成省道S256及省道S358中的一段。如圖1所示，它們是貫穿東莞市的主要干道，也是連接深圳、珠海高速公路及虎門大橋等高速公路運輸?shù)闹饕�輔道；而進港路作為厚街大道通往虎門港的貨運通道，是厚街乃至整個東莞的經(jīng)濟走廊之一。如采用平面交叉，將造成擁擠、堵塞，必須采用立體交叉。

　　圖1互通式立交橋規(guī)劃圖

　　2. 地理位置及周邊路網(wǎng)分析

　　互通式立交型式的選擇是建立在交通量、交通組成、設(shè)計車速、投資額、用地范圍、地形條件、交通條件、環(huán)境條件、拆遷可能性、道路相交角度、相交道路的等級及參數(shù)、將來遠(yuǎn)景發(fā)展等相關(guān)因素基礎(chǔ)上的，對于本工程設(shè)計為互通式立交型式預(yù)先作出了詳細(xì)的分析：

　　（1）根據(jù)沿線互通立交的布置情況，結(jié)合路網(wǎng)現(xiàn)狀和遠(yuǎn)期規(guī)劃，合理確定互通立交的各向交通流的轉(zhuǎn)換方向及互通立交型式，滿足交通流需求，統(tǒng)一考慮區(qū)間的交通組織與轉(zhuǎn)換，以及與地方路網(wǎng)的銜接。

　�。�2）注重互通立交造型，線型盡量流暢，力求本工程中互通立交幾何布線盡量工整、簡單，以使交通路線清晰，造型美觀、大方。

　�。�3）互通立交布線與現(xiàn)場地形、地物相協(xié)調(diào)，避免不必要的拆遷和過多占用土地。

　　在本項目中，用地是立交形式選擇的決定性因素，表1給出了各種常見立交形式的用地面積。而本項目以交叉中心點畫圓，該圓半徑150~200m范圍內(nèi)可用土地面積僅僅2~3公頃，通過與表1的各種立交形式對比可發(fā)現(xiàn)，若采用表1中的各種立交形式，匝道均無法布設(shè)在紅線范圍內(nèi)或即使勉強布設(shè)匝道半徑也會極小，難以滿足最小半徑要求。因此，以上各種立交形式均不適用于本項目。

　　表1各種常見立交形式的用地面積

　　3. 方案必選

　　根據(jù)本項目的特點，可用的方案應(yīng)包含以下兩點：（1）應(yīng)選用占地面積小的方案，不超越規(guī)劃紅線范圍；（2）保證主要交通流即直行車無阻礙通行。根據(jù)以上兩點，綜合考慮各方面情況，提出兩個方案設(shè)計：

　　3.1方案一

　　方案一采用三層環(huán)形立體交叉如圖2所示。進港路直行車輛走最下面的下沉道路為第一層；第一層進港路四車道共寬15m，車速60km/h，估計每小時可通過3200輛。轉(zhuǎn)彎車輛、行人、非機動車走基本與原地面水平的環(huán)道，用八條兩車道匝道與四面各肢連接，為第二層；第二層轉(zhuǎn)彎環(huán)道，高峰小時時速20km/h，估計通行能力1600輛；連接四肢的八條匝道設(shè)計時速40km/h。省道S256直行車輛走最上面高架橋為第三層。環(huán)道設(shè)計速度20km/h，中心島半徑45m，采用三車道環(huán)道，寬度16m，最小交織長度25.77m。第三層高架路，雙向四車道時速80km/h，估計通行能力3600輛；以上共可通行汽車8400輛/小時�！�

　　圖2方案一平面圖

　　3.2方案二

　　方案二第一層與第三層與方案一相同，主要區(qū)別是第二層采用為渠化平面交叉，采用信號燈控制，其方案平面圖如圖3所示。　　

　　圖3方案二平面圖

　　3.3方案必選分析

　　方案一的優(yōu)點在于環(huán)道使該立交成為全互通立交，不需信號管制；消滅了沖突點，只有分流和合流點，提高了行車的安全性；中心島的綠化可美化環(huán)境，中心島范圍內(nèi)的下沉道路兩側(cè)放坡開挖，便于采光，下沉道路日間無需照明。占地范圍基本在厚街鎮(zhèn)規(guī)劃紅線以內(nèi)。其缺點在于環(huán)島半徑太大，導(dǎo)致占地面積較大。

　　方案二的優(yōu)點在于保證了直行車的通暢無阻的同時，占地少，拆遷�。黄淙秉c在于轉(zhuǎn)彎車輛需通過平面交叉轉(zhuǎn)換，不能成為全互通立交。由于要滿足中間層的轉(zhuǎn)彎車流平交的行駛要求，下沉道路穿過交叉時需修筑70m的橋梁，采光不足，需設(shè)置全天侯的照明。

　　因此，方案一作為推薦方案，方案二作為比較方案。環(huán)交占地雖大，但在規(guī)劃紅線以內(nèi)，使中間層的環(huán)形交叉得以有條件實施。整個工程造價約3850萬元。根據(jù)S256大修工程可行性研究報告，S256附近已有交叉口交通量2025年最大僅為9000輛。

　　3.4方案驗證

　　類似于方案一的互通式立交橋被成功應(yīng)用的例子在廣東省同樣出現(xiàn)過。例如，廣州區(qū)莊立交于1983年建成，其形式類似于本立交方案一，區(qū)別在于區(qū)莊立交在下沉道路和環(huán)道之間設(shè)了一條獨立的非機動車環(huán)道。1980年5月調(diào)查高峰小時交通量機動車1804輛，非機動車22333輛，經(jīng)常發(fā)生堵塞，車輛排隊一公里以上。立交建成通車后實踐證明，由于快、慢車分行，通行效果十分良好。至今機動車環(huán)道仍能滿足通行要求。由成功例子驗證了本工程中若采用方案一的設(shè)計圖，也將會使道路上餓擁擠、堵塞現(xiàn)象得到有效緩解。

　　4. 結(jié)語

　　在城市交通對互通式立交的強烈需求與立交占地大的矛盾沖突日益突出的現(xiàn)狀下，使小占地互通式立交的研究成為當(dāng)今城市道路建設(shè)的重要課題之一。三層環(huán)形立體交叉作為小占地立交在東莞市乃至其他用地緊張、“寸土寸金”的其他地區(qū)有著廣闊的應(yīng)用前景，對其進行深入的研究和優(yōu)化，將對當(dāng)今城市道路建設(shè)起到很大的促進作用。

　　參考文獻

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