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(jìn)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(jì)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(yùn)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(jìn)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(jì)”，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(jì)的騰飛，各國道、省道的交通量已大大超過道路的營運(yùn)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(jì)的發(fā)展需要。東莞市城鎮(zhèn)路網(wǎng)比較發(fā)達(dá)，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(jī)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(yùn)輸?shù)闹饕�輔道；而進(jìn)港路作為厚街大道通往虎門港的貨運(yùn)通道，是厚街乃至整個東莞的經(jīng)濟(jì)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(qiáng)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(jìn)港路直行車輛走最下面的下沉道路為第一層；第一層進(jìn)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(jī)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��；其缺點在于轉(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(dú)立的非機(jī)動車環(huán)道。1980年5月調(diào)查高峰小時交通量機(jī)動車1804輛，非機(jī)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(jī)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(qiáng)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(jìn)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(jìn)作用。

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