道路與橋梁輔導(dǎo)：某公路才溪互通方案比選

　　1.概述

　　永武高速公路才溪互通位于上杭縣才溪鄉(xiāng)上王村附近，與國道205相接。本互通立交主要定位為與地方路網(wǎng)連接合理，便捷溝通才溪、舊縣、通賢、南洋等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，解決該片鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通閉塞的問題，并有助于開發(fā)全國著名的革命老區(qū)才溪鄉(xiāng)境內(nèi)的紅色旅游資源，融入閩西客家文化紅色旅游區(qū)，促進地方經(jīng)濟均衡發(fā)展。永武高速公路為雙向4車道，設(shè)計速度為100km/h;匝道路基寬度：單向單車道-9m，對向分離雙車道-15.5m，設(shè)計速度為40km/h。

　　該互通屬山區(qū)高速公路互通，具有山區(qū)高速公路的特征：地形多數(shù)為崇山峻嶺、溝壑縱橫,其地形、地質(zhì)、水文、氣候條件十分復(fù)雜,路線指標(biāo)偏低、長大縱坡多、高填深挖路基段落普遍、橋隧構(gòu)造物眾多的顯著特點。才溪互通主線地勢起伏較大，且高速公路與國道205線成垂直交叉，可比選的位置的范圍小，互通位于兩山中的埡口處，該埡口同時有高速公路、國道205線通過;有一條寬12m的溪流、一條寬4.5m村道，且民房密集。在該處設(shè)置互通難度大，根據(jù)現(xiàn)在互通設(shè)計新理念，該互通在安全因素和功能因素基本一致的情況下，主要在環(huán)境、用地和成本等因素進行比較。因初步設(shè)計才溪互通兩個方案造價分別為11000萬元和13000萬元，造價高，故在定測階段重新進行方案設(shè)計比選。

　　2.設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及交通量分析

　　(1) 匝道設(shè)計速度：V=40～50km/h。

　　(2) 匝道設(shè)計荷載：公路-Ⅰ級。

　　(3) 匝道車道數(shù)：匝道車道數(shù)的選用依據(jù)匝道的設(shè)計交通量與楔形端處的服務(wù)水平而定(匝道路基寬度：單向單車道-9.0m，對向分離雙車道-15.5m)。

　　(4) 安全性：本線通位置視野開闊，同時主線縱坡率為1%，且無長坡等交通隱患?；ネㄔ训揽v坡與主線順接，減速下坡匝道縱坡最大縱坡為3.5%，滿足平面及縱坡安全要求。

　　(5) 匝道設(shè)計交通量：匝道設(shè)計交通量以遠景設(shè)計年限(2030年)平均日交通量(ADT)為基礎(chǔ)，折算為設(shè)計小時交通量，按式DHV=ADT×K×D計算，其中DHV―高峰小時設(shè)計交通量(輛/小時.標(biāo)準(zhǔn)小客車)，K―第30個高峰小時交通量與ADT的比率，取K=0.12，D―方向不均衡系數(shù)，取0.6。交通量分布如圖1所示。

　　3.互通立交方案設(shè)計

　　(1) 鑒于初步設(shè)計主線在下王村后布設(shè)，該線位為避免大開挖，將主線縱坡提高(互通叉心處的標(biāo)高為407.65m)，造成橋梁長度加長，增加造價。定測互通方案Ⅰ將主線位置移至下王村村前，如圖2所示。

　　才溪互通方案Ⅰ：位于才溪鄉(xiāng)下王村村前，交叉樁號K135+640，采用A型單喇叭型，主線上跨;本方案利用互通區(qū)主線左側(cè)山坳地形布設(shè)環(huán)形匝道，避免大填大挖，連接線利用山間地形展線與205國道相連，主線上跨國道205線，避免國道改移。

　　本方案優(yōu)化的特點是通過主線線位的調(diào)整，來優(yōu)化互通的線位及造價，該方案避開下王村村后的山地，這樣可以降低主線縱坡(主線叉心處的標(biāo)高為401.792m，比初步設(shè)計線位主線標(biāo)高降低6m)。

　　該方案的優(yōu)點為：

　　(1) 減少開挖土石方，減少對生態(tài)環(huán)境破壞。

　　(2) 同時避開下王村和上王村，減少拆遷量。

　　(3) 避免國道205線改線。

　　(4) 減少互通與村道和溪流的交叉，基本不進行改河和改路，對環(huán)境破壞小。

　　(5) 互通范圍橋梁較少，造價低。

　　缺點為：

　　互通兩側(cè)主線橋梁增加(增加647m)。路線總體造價并未節(jié)省。

　　方案Ⅰ互通區(qū)主要技術(shù)指標(biāo)：匝道最小半徑Rmin=55m，最大縱坡imax=4.0%。單向匝道長度2186m，雙向匝道長度1140m。主線橋共長364米/2座，橋型結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力砼現(xiàn)澆連續(xù)空心板;匝道橋長共127m/1座，橋型結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力砼現(xiàn)澆連續(xù)空心板。經(jīng)測算，方案Ⅰ互通總造價為7100萬元，較初步設(shè)計11000萬元有較大的優(yōu)勢，但主線造價增加3500萬元，故該方案總體優(yōu)勢不明顯。

　　(2) 方案Ⅱ是在初步設(shè)計主線位置進行局部調(diào)整的情況下重新布設(shè)的互通。初步設(shè)計為避免拆遷和大開挖兩個因素的制約，將主線縱坡提高。方案Ⅱ在互通起點處將主線往下王村方向偏移，互通終點方向往溪流方向偏移，這樣就可將互通的主線標(biāo)高降低，減少工程造價

　　才溪互通方案Ⅱ：位于才溪鄉(xiāng)下王村村后，交叉樁號K135+593，采用A型單喇叭型，主線上跨;本方案利用互通區(qū)主線左側(cè)山坳地形布設(shè)環(huán)形匝道，連接線與方案Ⅰ相同。

　　方案Ⅱ優(yōu)化的特點是利用初步設(shè)計主線線位走廊帶，通過主線線位微調(diào)，降低主線縱坡(主線叉心處的標(biāo)高為395.8m，比初步設(shè)計線位主線標(biāo)高降低12m)來優(yōu)化互通的線位減少，主線橋梁長度，降低工程造價。

　　該方案的優(yōu)點為：

　　① 主線標(biāo)高降低使互通匝道長度減短，減少互通占地面積。

　?、?減少主線橋長度，大大降低工程造價且不影響互通附近主線構(gòu)造物。

　　缺點為：

　?、?互通區(qū)離居民區(qū)較近，對下王村影響較大，拆遷量較多。

　?、?主線縱坡的降低，互通區(qū)需挖除內(nèi)環(huán)包圍的山包，開挖土石方量較大，對生態(tài)環(huán)境有一定的影響。

　　③ 增加國道改線及國道改線橋，影響國道車輛通行。

　　方案Ⅱ互通區(qū)主要技術(shù)指標(biāo)：匝道最小半徑Rmin=52m，最大縱坡imax=4%。單向匝道長度2410m，雙向匝道長度1204m。主線橋共長232m/2座，橋型結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力砼現(xiàn)澆連續(xù)空心板;匝道橋橋長共87m/1座，橋型結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)矮箱梁和現(xiàn)澆連續(xù)空心板;205國道改造橋長共258m/1座，橋型結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力連續(xù)矮箱梁。經(jīng)測算，方案Ⅱ互通總造價為8500萬元，較初步設(shè)計11000萬元有較大的優(yōu)勢，且主線造價沒有增加，故該方案在造價上有明顯優(yōu)勢。

　　(3) 定測兩個方案提交業(yè)主和老師審議，經(jīng)多次會議研究論證，決定采用方案Ⅱ為施工圖設(shè)計方案，修改后的設(shè)計方案經(jīng)省內(nèi)老師審查批復(fù)，施工圖設(shè)計以完成，現(xiàn)已開工建設(shè)。

　　4.結(jié)束語

　　影響互通立交方案的因素很多，主要是對包括安全、環(huán)境、功能、用地和成本等多種因素的綜合考慮和更為靈活的設(shè)計手法。合理的互通立交方案首先保證交通組織合理可行，把交通安全放在核心位置，在此基礎(chǔ)上再進行環(huán)保、用地及工程造價上的比較，而山區(qū)高速公路互通式立交設(shè)計的設(shè)計理念是：滿足立交使用功能,以做好環(huán)境保護、節(jié)省工程造價為控制目標(biāo),不拘泥標(biāo)準(zhǔn)形式靈活布設(shè)平面線位,用計算速度觀點貫穿整個立交設(shè)計,力求設(shè)計達到安全與環(huán)保、經(jīng)濟的辨證統(tǒng)一。

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