高速公路服务区设计方案研究

2022-06-06张邹邹雨亭陈广深

西部交通科技 2022年3期

关键词：单侧服务区开放式

张邹　邹雨亭　陈广深

摘要：文章在综合考虑服务区布设条件和因素基础上，基于国内传统服务区的研究，提出了半定向匝道单侧服务区设计方案，并结合工程案例进行多方案对比论证，为高速公路推进交旅融合发展建设提供技术参考。

关键词：高速公路;服务区;传统;单侧;半定向匝道;开放式

中图分类号：U491.8A040144

0 引言

服务区作为高速公路上主要的社会公众服务性区域，是衡量高速公路设计配套设施完善与否的重要指标。传统的高速公路服务区主要提供停车、加油、卫生、餐饮等基本服务功能。随着人们生活水平的大幅提升，现有的高速公路服务区功能已滞后于人们出行和经济发展需求。因此，2018年交通运输部要求重点开展“服务区+旅游”建设，因地制宜对服务区进行设置和管理[1]。可见，对高速公路服务区优化提升进行研究具有一定的价值和意义。

“选点式开放”服务区能够充分发挥地理特征优势，首次提出后便被逐步利用并实现[2]。近年来，开放式服务区在运营过程中，克服了高速公路屏蔽效应，能够较好地将服务功能和区域功能相融合[3]。研究表明，开放式服务区在设计过程中，服务区的总体布局规划对其功能定位、运营管理、商业发展等具有重要影响。其中，位置和形式选择是否恰当对开放式服务区的规划和周围的发展影响巨大，是推行开放式服务区的前提和关键[4-6]。

本文分析了服务区布设中的限制条件和主要因素，详细论述了国内传统服务区布置的主要形式，提出了半定向匝道单侧服务区形式，并依托广西南宁市周边某高速公路服务区工程实例，对多种传统及新型的服务区设计方案进行对比分析，为开放式服务区总体设计提供了参考。同时，期望为受地形限制的山区高速公路交旅融合服务区设计提供一种新思路。

1 限制条件和主要因素分析

（1）Ⅰ、Ⅱ类服务区的平均间距宜为50 km，应按照相关规范[7-8]，保证服务区与互通式立交、隧道有一定间距。

（2）服务区建设应结合预测交通量、地形、地质、服务需求、周边旅游、商业规划等综合因素来进行。

（3）服务区选址不应占用基本农田、水源保护区、森林保护区等生态保护红线和其他特定保护区域。

2 传统服务区布局形式

根据场地整体位置、形状和与高速公路主线的关系，国内高速公路常用的服务区形式主要划分为双侧分离式、单侧集中式（见图1～3）。

2.1 双侧分离式服务区

传统的双侧分离式服务区按照场地相对位置，又分为对称式和非对称式两种。此类服务区虽然能够满足上、下行交通流服务功能，但在高速公路项目设计和长期运营过程中发现：（1）两侧各自场地规模较小，土地利用率较低;（2）服务设施分散在两侧，增加了配套设施、人员，管理运营成本较高;（3）交通流分散，不利于商业集中发展;（4）选址及形状对于高速公路主线两侧地形地物存在较大依赖性。

2.2 单侧集中式服务区

传统单侧集中式服务区主要是通过设置单喇叭互通式立交与场区进行复合式设计和规划，将上、下行车流引至场区一处，通过场区内部道路规划对交通流进行疏导。和双侧服务区相比，单侧服务区更有利于分区规划、服务设施管理、精简人员配置、节约运营成本[9]。尤其在复杂地形和特殊环境下，优势更明显。以上跨主线单喇叭A型互通式立交为例，如图3所示。

该服务区形式在项目具体实施过程中仍遇到一些问题：（1）单喇叭占地多，工程投资大;（2）互通线性指标小，运行速度低;（3）通过单喇叭进入服务区，交通诱导性不良;（4）场区内部交通组织复杂，交通流占用较多场区内部用地。

3 半定向匝道单侧服务区分析

根据目前对喇叭型和半定向型互通服务区在线形指标、通行能力、匝道规模等方面进行分析，综合考虑高速公路立交和服务区合建的优势，对传统形式服务区进行优化改良，提出了半定向匝道单侧服务区形式，如图4所示[10-13]。

和传统服务区相比，该形式将场地分为了前部和后部两块场区，整体结构结合了单侧集中式服务区和半定向互通的优势，对环境条件、交通流、空间规划适应性更好，服务区设计灵活，整体结构紧凑，用地和拆迁较小，并能结合场区内部道路，高效地引导出入车流。

4 南宁市某高速公路服务区设计实例

本项目是2018年修编的《广西高速公路网规划》（2018—2030）中的“纵6”线的一部分，位于南宁市西南侧，主要服务于南宁市空港新区与南宁南站货运站区域通往边境口岸方向的交通流，是南宁市城市进出通道及广西南部地区与南宁吴圩机场连接的高速公路通道之一。

该项目主线设计速度为120 km/h，双向六车道，路基宽度为34 m。全线设置1处服务区。服务区位于南宁市江南区金鸡山附近，服务区与监控通信分中心、汽车旅馆合建，总用地规模10.8 hm2，属于Ⅰ类服务区。

4.1 环境条件分析

该服务区选址区段地处南宁盆地西南侧边缘的丘陵地区，地形相对较复杂。沿线地貌类型主要以剥蚀丘陵地貌为主。该段土质良好，均可用于路基填筑，且基本农田分布少，适合设置沿线设施。

服务区南宁方向约2 km处设置了新建的枢纽互通;吴圩方向路线穿越二级水源保护区约3.7 km，服务区路线左侧为七坡林场，可做旅游开发地;路线右侧靠近金鸡山森林公园保护区（旅游规划建设中）。路线在K2+900～K3+100穿越1处三星级生态农庄，农庄规模大，经营良好，属南宁周边旅游点。可见，服务区選址周边旅游资源较为丰富。

该项目服务区百色方向与南宁至百色高速公路坛洛服务区间距约为34.5 km;南宁东方向与南宁绕城高速公路高岭服务区间距约为10.5 km;扶绥方向与南宁至友谊关高速公路扶绥服务区间距约为41.1 km。服务区间距满足规范要求。

综上所述，服务区在项目中选址区段合理可行。

4.2 方案设计分析

结合服务区选址区段地形、互通位置、旅游规划、工程量及安全性等因素，研究了4个不同形式的服务区设计方案进行同深度比选。

4.2.1 方案一

该方案服务区两侧场地对称分布，中心桩号为K2+800。由于服务区与枢纽互通净距<900 m，互通与服务区采用复合式设计，主线两侧各增加一个辅助车道，同时取消主线在K2+900附近高架大桥，利用生态农庄水塘，依山设置场区，尽量减少挖方量。见图5。

4.2.2 方案二

方案二场区整体位置向吴圩方向移动，与枢纽互通间距满足独立设置服务区要求。为减少右侧场区挖方量，左右侧场地采用错幅分布，中心桩号分别为K4+000和K3+600。服务区不进入水源保护区，同时尽量缩短进入金鸡高架大桥的匝道长度。见图6。

4.2.3 方案三

方案三采用B型单喇叭+单侧服务区形式。该方案服务区选择在主线K2+950左侧215 m处地形相对平缓的位置设置。场地不刻意追求规整，基本沿着等高线布设，同时满足房屋建筑的要求。根据地形在K3+250处设置B型单喇叭互通，上跨主线接入场区右侧。考虑方案不侵占生态农庄水塘，将南宁方向匝道从单喇叭互通中分离至场区左侧。主线右侧满足间距要求，左侧设置一个辅助车道，使得服务区与枢纽互通做复合式设计。见图7。

4.2.4 方案四

该方案服务区场地位置与方案三基本一致。该方案将互通左转匝道分离，通过设置两条半定向匝道下穿主线金鸡高架大桥后接入场区。服务区场地及进出匝道均不占用生态农庄水塘。见图8。

4.3 方案比选

方案一采用双侧对称分离式服务区。该方案的优点是挖方较少，可利用主线弃方回填;取消了在主线上的金鸡高架大桥，减少了桥梁工程量，降低了造价。缺点是服务区需与枢纽互通进行复合式设计，主线增加了两条辅助车道;服务区大量占用生态农场用地，拆迁工程量及难度大幅增加;场区占用水塘，加大了软基处理工程量。

方案二采用双侧非对称分离式服务区。该方案的优点是与枢纽互通较远，可独立设置服务区，行车安全性高;场区形式规整，不占生态农场。缺点是场区挖方量大，弃方多，挖方深，边坡防护工程量大;需贯穿车道进入金鸡高架大桥，增加桥梁设计难度及工程量。

方案三采用的是单喇互通式+单侧服务区。优点是单侧服务区集中规划设置，场区利用率高，可做中央集中商务规划，将服务区打造成为开放式服务区，带动主线两侧七坡林场、金鸡山森林保护区绿化及周边民营农庄等经济开发，对发展交旅融合产业提供了地利优势。缺点是该方案占地大，环圈线形指标小，挖方边坡高，边坡防护工程量大;单喇叭匝道接入场地，场地内部交通组织复杂，交通流诱导困难。

方案四采用半定向匝道+单侧服务区。该方案不仅具备方案三的所有优点，还灵活地对左转匝道进行分离，使得匝道线形指标得到改善，提高了交通流进出服务区效率;匝道出入口紧靠场地两侧，充分利用了场边用地;可通过设置服务区内部U形交通组织，明确车流导向，简化车流轨迹，提高服务效率。缺点是服务区匝道最长，需与枢纽互通进行复合式设计，并增设了匝道桥。

综合比较，如表1所示，与方案一、方案二双侧分离式服务区相比，方案三、方案四的单侧集中式服务区选址灵活度更高，通过少量增加匝道长度的方式，降低了主线对服务区位置的限制。同时，方案三、方案四不仅减少了占用农庄用地，也有效地控制了土石方、边坡防护及软基处理的工程量。和方案三比较，方案四虽然增加了187 m匝道桥，但大幅地减少了填挖和用地规模，对节约用地、保护环境有重大意义。同时，方案四采用了半定向匝道，有效缓解了方案三在车流高峰时段单喇叭互通进出口匝道处拥堵问题，匝道及服务区内部交通组织简单明确，诱导性好。考虑该位置周边旅游资源丰富，有利于进行商业开发、运营服务一体化管理，为打造交旅融合的开放式服务区提供平台和条件。因此综合比较后推荐采用方案四。

5 结语

随着社会发展，服务区不能仅作为高速公路的附属设施，而应成为集交通、服务、商业、旅游等多功能于一体的工程经济综合体。本文在综合分析服务区布设控制因素的基础上，基于传统服务区形式的研究，提出了半定向匝道单侧服务区设计方法，实现了高速公路服务区的优化改良，为进一步推进“服务区+旅游”建设提供技术参考。

参考文献

[1]交通运输部. 交通运输部办公厅关于印发2018年全国公路服务区工作要点的通知（交办公路涵[2018]593号）[Z]. 2018.

[2]张亚东. 我国高速公路服务区功能完善与拓展的思考与建议[J]. 公路交通科技（应用技术版），2009（4）：188-190.

[3]高建平，肖英洁，兰北章，等.高速公路开放式服务区功能定位方法[J].长安大学学报（自然科学版），2015（5）：43-49.

[4]黄兴.湖南省高速公路服务区布局规划探讨[J].湖南交通科技，2013（3）：170-174.

[5]胡钊芳，邱路，刘维文.对高速公路服务区总体设计的实践思考[J].交通工程，2016（11）：10-13.

[6]王红.高速公路服务区选址及形状[J].江西建材，2016（4）：161.

[7]JTG D20-2017，公路路线设计规范[S].

[8]DB 45/T 2052-2019，高速公路服务区设计规范[S].

[9]孙佳伟，孙家驷.台湾高速公路服务区规划规划设计介绍[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2011（6）：1 366-1 369.