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太平枢纽互通改扩建方案研究

2023-06-11高夕力姜继军

交通科技与管理 2023年10期
关键词:改扩建方案设计高速公路

高夕力 姜继军

摘要 梁长高速公路由国家高速公路G42(沪蓉高速公路梁平至垫江段)和G50(沪渝高速垫江至长寿段)组成,是重庆主城与渝东北地区的第一条直连高速公路,通道功能显著,也是重庆市公路网主骨架的重要组成部分。太平枢纽互通立交是连接国家高速公路G42和G50的枢纽互通。文章以太平枢纽互通式立交的方案设计为背景,通过对该立交方案的分析研究,探讨大型枢纽复杂立交改扩建的设计思路和方法。

关键词 高速公路;方案设计;改扩建

中图分类号 U418.8文献标识码 A文章编号 2096-8949(2023)10-0031-03

0 引言

近年来,社会经济的迅猛发展,重庆主城与渝东北地区的人流和物流交通需求不断提升,梁长高速公路通行能力已无法适应现有的交通需求,拥堵的常态化已使射线通道功能大打折扣。在此背景下,出台国家高速公路(G42、G50)梁平至长寿段改扩建工程项目方案并加以落地实施,成为完善和提升重庆渝东北地区射线高速公路网,缓解交通压力的客观需求。该项目属于《重庆市高速公路网规划(2019—2035)》布局规划中射线加宽项目,对于提高渝东北地区与主城间交通联络,加强渝东北区域融合,促进长寿、垫江、梁平城市板块互联互通,带动项目沿线经济发展,为建设成渝地区双城经济圈,加速国家区域战略发展具有积极的促进作用。

1 项目概况

梁长高速既有老路为双向四车道高速公路,设计速度80 km/h,路基宽度24.5 m。

该项目全线采用双向八车道高速公路标准改扩建,设计速度100 km/h,路基宽度41 m。总体采用两侧拼宽,局部受限路段采用单侧拼宽或分离增建。该项目互通改扩建方案加宽形式主要有两侧拼宽、单侧整体式拼宽和单侧分离拼宽(老路同向分隔)。

太平枢纽互通是路网中重要通道的转换节点,交通量较大。太平枢纽互通改扩建施工保通是枢纽方案可行的重要前提,在结合路网分流的情况下,施工单位要积极通过分阶段施工、设置临时保通道路等措施,保障交通正常通行。

1.1 太平枢纽互通现状

太平枢纽互通为该项目与忠垫高速公路交叉设置。互通位于垫江县太平镇东侧,现状为单环苜蓿叶形枢纽互通。

忠垫高速公路起于重庆忠县,止于川渝交界的明月山。该条高速路于2007年12月建成通车。采用双向四车道标准,路基宽度24.5 m,设计速度80 km/h。

互通区忠垫高速主线平面为直线与半径1 100 m的圆曲线,纵面位于前坡为1.7%、后坡?0.34%豎曲线半径17 500 m的凸形竖曲线上。该项目主线平面为半径2 600 m的圆曲线,纵面位于前坡为?1.388%、后坡0.68%竖曲线半径26 000 m的凹型竖曲线上。

1.2 太平枢纽交通量预测

太平枢纽互通2047年日平均交通量预测情况见图1。

邻水至梁平交通量为主交通流向,邻水至长寿交通量为次交通流向。

1.3 太平枢纽互通改扩建存在问题

现状互通采用单环变异苜蓿叶型枢纽互通,该项目下穿忠垫高速,交叉桩号为该项目主线K62+145=忠垫高速DZKK147+183。现状忠垫高速跨该项目主线桥为(5×25+25+3×27+28+6×25)m预应力箱梁。互通单喇叭内环半径为80 m。除梁平至邻水方向F匝道采用8.5 m单向单车道匝道(左侧土路肩0.75 m +左侧硬路肩1 m +行车道3.5 m +右侧硬路肩2.5 m +右侧土路肩0.75 m),其余匝道为10 m单向双车道匝道(左侧土路肩0.5 m +左侧硬路肩1 m +行车道7 m +右侧硬路肩1 m +右侧土路肩0.5 m),见图2。

根据现状分析目前该方案存在以下问题:

(1)忠垫高速跨该项目主线桥及A、B、C、D匝道跨该项目主线桥跨径有限,且受交叉角度控制,双侧拼宽路基将侵占既有桥梁桥墩。

(2)根据交通量预测结果,现状环形匝道交通为该枢纽次交通流向,远景年交通量已超出环形匝道通行能力上限,影响枢纽服务水平及营运安全[4]。

(3)现状匝道单出入口不能满足交通量需求,需要调整为双出入口[5]。

(4)现状垫江服务区与该项目净距为1 070 m。根据交通量预测,邻水至长寿方向匝道与长寿至邻水方向匝道需要将出入口调整为双车道出入口,导致该互通需要采用辅助车道与垫江服务区贯通[4]。

(5)现状互通匝道存在纵坡较大问题,具体表现在两方面:一是长寿→邻水方向C匝道纵坡为5.394%,纵坡偏大;二是梁平→忠县方向B匝道纵坡为5.375%,纵坡偏大。

2 方案介绍

初步设计阶段在工可方案的基础上,结合交通量与现场实际情况,现阶段拟定2个方案进行比选。

2.1 主线原位双侧拼宽方案

工可方案考虑基于原有互通形式,主线原位双侧拼宽,对出入口进行调整[1]。拆除原有上跨该项目主线的4座匝道桥与1座忠垫高速主线桥(中期D匝道桥仅拆跨该项目主线一联)。该方案为工可优化方案,考虑到工可方案利用的现状内环匝道不能满足交通量要求,将内环匝道改为半定向匝道,并将邻水至长寿方向匝道与长寿至邻水方向匝道出入口调整为双车道出入口,梁平至邻水方向匝道由原8.5 m单向单车道匝道拼宽为9 m,其余匝道由10 m单向双车道匝道拼宽为10.5 m,设计速度为60 km/h,匝道平曲线最小半径为120 m。单车道入口加速车道采用平行式,双车道入口加速车道采用直接式,减速车道采用直接式,见图3~4。

由于邻水至长寿方向匝道与长寿至邻水方向匝道出入口调整为双车道出入口与垫江服务区净距不满足1 km,因此该方案采用辅助车道与垫江服务区贯通。

2.2 主线分离增建左幅

考虑到方案一原位双侧拼宽需要拆除原有上跨该项目主线的4座匝道桥与1座忠垫高速主线桥,报废工程量大,且保畅困难,因此方案二将现状梁长高速主线改造为半幅(同向分隔,既有主线及匝道桥在中央分隔带立墩[3]),主線左侧新建半幅上跨忠垫高速。因匝道出入口调整为双车道出入口与垫江服务区净距不满足1 km,因此方案二同方案一均采用辅助车道与垫江服务区贯通。

3 方案比较

(1)匝道指标:方案一废除既有纵坡较大的匝道桥,新建匝道纵坡均在5%以内;方案二考虑尽量利用原匝道桥。因此,通过对整体指标的评估,方案一较方案二好。

(2)拆迁规模:方案一拆迁规模较方案二小。

(3)施工保畅条件:方案一需废除既有4座匝道桥与1座忠垫高速主线桥,施工期间需要采用临时钢便桥进行保畅。整体保畅难度较高。

(4)工程规模:方案一相对方案二投资增加3 174万元。

综上所述,方案二工程规模较小,保畅条件较好。结合忠垫公司回函意见推荐方案,针对匝道纵坡大的问题,设计中加强交安设施,进一步保证行车安全。因此,现阶段推荐方案二。方案一作为同精度比较方案,见表1。

4 结语

该文阐述枢纽互通的现状和改扩建的必要性,采用“四阶段法”进行交通量预测,并对现状枢纽的适应性进行了分析,并从工程实际出发,制定改扩建设计原则,综合考虑枢纽的功能定位、通行能力及服务水平、交通组织方案及运行安全分析、既有工程利用和衔接路网及邻近设施的影响多个因素,布设了原位改建和移位新建方案,经比选后推荐路网功能完善、设计指标和工程规模适中的原位改建方案。随着社会的发展、路网规划的调整和交通量的快速增长,早期建设的高速公路之间交通转换的枢纽互通,往往会出现功能调整、交通量不适应等问题,需进行改扩建,太平枢纽改扩建方案研究作为典型案例,可为复杂枢纽互通的改扩建工程提供参考。

参考文献

[1]华设设计集团股份有限公司. 京沪高速公路广陵至靖江段扩建工程广陵枢纽方案研究报告[R]. 2021.

[2]江苏交通控股股份有限公司. 江苏交控系统高速公路改扩建时机研究报告[R]. 2020.

[3]华设设计集团股份有限公司. 沪陕高速公路平潮至广陵段扩建工程施工图设计[Z]. 2020.

[4]中交第一公路勘察设计研究院有限公司. 公路路线设计规范: JTGD20—2017[S]. 北京:人民交通出版社股份有限公司, 2017.

[5]中国公路工程咨询集团有限公司. 公路立体交叉设计细则: JTG/T D20—2014[S]. 北京:人民交通出版社股份有限公司, 2017.

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