刘健斌 刘益兵

(中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西西安 710068)

0 引言

永兴互通式立交位于陕西神木县永兴沟附近，是神木—杨火盘公路(以下简称神杨公路)与陕西榆商线神木至府谷高速公路交叉实现交通转换的服务型立交。本立交地形条件复杂，位于河谷阶地区，同时存在陕京天然气输气管道。

1 设计标准与交通量

1.1 设计标准

主线:高速公路，设计速度80 km/h，双向六车道。

匝道:环形匝道设计速度35 km/h，其余匝道设计速度40 km/h，采用单向单车道8.5 m。

1.2 交通量

根据交通量预测，该立交主要交通流向为永兴—山西方向双向交通流，主流方向在2031年年平均日交通量为2 071小客车/d，次流方向2031年年平均日交通量为970小客车/d。该立交转换交通量均较小，主次流方向不影响立交方案的布设。

2 方案设计

2.1 位置选择

经调查，在永兴沟沙家滩(K17)附近和李家沟沟口(K19)处存在布设立交的位置。永兴沟沙家滩(K17)处地形较为开阔，但天然气也位于此处，布设互通与天然气干扰较大;李家沟沟口(K19)处地形起伏较大，天然气并未在此铺设，但互通布设于此桥梁规模较大。两处位置应进行详细比选。

1)位置一(李家沟沟口处，K19)。位置一布设于李家沟沟口。该方案平交口位于神杨路店房沟村。A匝道从平交口向东南方向布设，设桥跨越永兴沟，设置匝道收费站、超限检测站后沿山坡展线在李家沟处上跨主线，在李家沟南侧山坳处布设环形匝道，为一B型单喇叭立交形式。

2)位置二(永兴办沙家滩处，K17)。方案二布设于永兴办沙家滩附近(K17)。该方案平交口布设于永兴派出所西侧的神杨路上。A匝道从平交口向西布设，设桥跨越永兴沟，布设匝道收费站、超限检测站后，沿山坡展线后上跨主线，在主线与神杨路之间的区域设置环形匝道，为一A型单喇叭互通立交。

2.2 位置比较

位置一:距交通源(煤矿区)较近，社会车辆运营成本低;占用基本农田少62亩;平交口处视距良好;与陕京天然气输气管道交叉仅2次，但桥梁规模大853 m，造价高。而位置二距交通源远2.5 km;环形匝道半径仅35 m，规范要求极限值;平交口位于主线桥梁附近，视距较差;匝道存在250 m的阴坡路段，冬季行车安全性差;互通主体与陕京天然气输气管道交叉6次，干扰严重，仅在工程规模对比中有优势。

经综合比较认定:位置一工程规模虽较高，但在社会运营成本、耕地占用、行车安全及对天然气管道的干扰方面优势明显，故推荐位置一。

2.3 方案选择

为不遗漏更有价值的立交形式，故在位置一确定的基础上展开对立交形式的研究。考虑到本立交转向交通不大，故考虑采用山区常规的服务型互通形式:A型单喇叭与B型单喇叭做对比。

方案一:李家沟沟口处B型单喇叭方案。

方案一布设于李家沟沟口。该方案平交口位于神杨路店房沟村。A匝道从平交口向东南方向布设，设桥跨越永兴沟，设置匝道收费站、超限检测站后沿山坡展线在李家沟处上跨主线，在李家沟南侧山坳处布设环形匝道，为一B型单喇叭立交形式。

方案二:李家沟沟口处A型单喇叭方案。

方案二布设于永兴办沙家滩附近(K17)。该方案平交口布设于永兴派出所西侧的神杨路上。A匝道从平交口向西布设，设桥跨越永兴沟，布设匝道收费站、超限检测站后，沿山坡展线后上跨主线，在主线与神杨路之间的区域设置环形匝道，为一A型单喇叭互通立交。

B型单喇叭:立交区无阴坡路段;高边坡段落45 m，最大边坡高度62 m;环形匝道位于主线出口，行车安全性略低;桥梁长310 m。而A型单喇叭环形匝道位于主线入口行车安全性略高且桥梁规模较小，但匝道存在330 m阴坡冬季行车安全性极差、高边坡段落150 m最大边坡高度70 m。

B型单喇叭方案虽然在行车安全性上略低，但通过增加变速车道长度、加强安全设施设计以后，行车安全性能得到较大的提高，故最终推荐B型单喇叭方案。

2.4 方案结论

通过对立交位置的比选及同一位置不同形式的比选，位置一(K19)的B型单喇叭方案为最终推荐方案。在省厅的初步设计审查及施工图审查中均同意该方案。

3 设计要点总结

1)山区高速公路立交位置的选择是最为关键也是最为重要的。山区高速公路所通过的地形均较为艰巨，位置的选择直接决定了立交最终方案的成败。

2)在位置确定的基础上同样不能忽略立交形式的选择。山区服务型互通以通达功能为主，在同样的位置应考虑不同的形式，如AB型单喇叭、半定向、菱形、子叶形、环形及这些基本型的变异形式。

3)北方地区应注意尽量避免匝道和主线布设于阴坡段。阴坡路段冬季积雪非常严重，对于行车安全的影响极大。

4)山区高速公路立交总体规模偏大，虽然在方案对比中工程规模是重要的因素，但在是否采纳某个方案作为最终推荐方案的比选中，工程规模仅仅是一个方面的因素。以永兴互通为例，最终推荐方案并非是造价最低的。山区高速立交的选择，是基于多方面综合考虑而定的。

5)山区服务型互通的转向交通量均较小，在方案布设及方案比选中不应将主次流交通的适应性作为一项重要因素纳入。

4 结语

随着高速公路的快速发展，高速公路在山区的项目越来越多。在地形地质复杂条件下的互通愈发复杂，在项目前期就应开始统筹考虑立交的规划和方案设计。本文依托神府高速永兴互通这个典型设计案例，粗浅的论述了地形复杂条件下的方案比选过程及方案设计要点。