麻城枢纽互通立交设计 6页

麻城枢纽互通立交设计　　摘要：主要介绍麻城枢纽互通立交的设计概况。　　关键词：立交；设计；平面线形；匝道　　中图分类号：U448.17文献标识码：A文章编号：　　　　1.概述　　麻城枢纽互通是沪蓉高速公路（国道G42）湖北境内麻城至武汉段内的一座枢纽型互通立交，位于麻城市中馆驿镇董家垅村西侧，是连接大（庆）广（州）高速公路（国道G45）的重要枢纽立交；大广高速湖北段采用双向四车道高速公路标准建设，设计车速100公里/小时，路基宽26m。　　该互通立交所处位置属低山丘陵和垄岗－低丘地貌，地势较高，地面起伏较大；不良地质主要表现为局部有软弱路基和局部挖方路段的高边坡防护。　　该互通立交预测远景匝道转弯交通量为14598辆/日，主要交通流向为麻城至武汉方向（7934辆/日），其余方向交通量都比较小。　　现大广高速公路按上跨本工程设计，已预留4-30m预应力T梁跨线桥一座（标准断面），另有董家垄大桥（5-30m预应力T梁）可供匝道下穿。　　2.互通立交方案选择　　方案一6 考虑本互通各转向交通量均较小，主要交通流向（麻城至武汉方向）仅7934辆/日，而匝道布置又受到被交路大广高速跨线桥的限制，综合既有被交路情况、行车安全、互通立交工程造价、地形地貌等因素，方案一采用全苜蓿叶方案，中心桩号为K56+488.718。本方案主线及被交道两侧均需要设置集散车道以避免交织车流对主线行车的影响；集散车道平行主线设置，采用单车道出入口的双车道匝道布置形式；C匝道因交通量小，设计车速采用35km/h，其他环形匝道采用40km/h，右转车道采用60km/h；受地形限制，C匝道最大纵坡按不大于6%控制，B匝道最大纵坡按不大于5%控制。　　　　　　（麻城枢纽互通立交方案一）　　方案二因该互通立交总体远景年预测交通量较小，该互通立交方案一的设计虽然在功能上能满足交通流转换的需求，但是，因方案一为全苜蓿叶型式，且内环匝道之间交织段落较多，需要在主线及被交路上设置4条集散车道匝道，条集散车道匝道宽采用8.5米，共约6公里长；故方案一虽然满足功能，但是在占用土地、工程造价、通行能力上均有所欠缺。结合既有被交路情况、互通立交工程造价、行车安全、地形地貌等因素拟定方案二。　　方案二采用“3个内环匝道+部分定向匝道”6 的部分定向混合型方案，中心桩号为K56+488.718。武汉至广州和武汉至大庆方向采用定向匝道，因本互通立交方案采用了三个内环匝道，内环匝道之间的车流也会存在交织，所以需要在互通立交主线及被交路上大庆至广州方向、武汉至麻城方向设置2条集散车道，避免交织车流影响主线交通；该方案较之方案一设计在工程造价、通行能力上均有所提高。环形匝道设计车速采用40km/h，右转及半定向车道采用60km/h。　　　　（麻城枢纽互通立交方案二）　　方案三因本互通立交总体交通量较小，且受既有被交路大广高速现状情况限制，鉴于该互通立交方案一和方案二设计虽然可以满足交通量的需求，但是在通行能力、占用土地、工程造价上均有所欠缺；因互通方案设计因存在相邻内环匝道，在内环匝道之间存在交织段落，即便在交织段落设置了集散车道，避免了交织车流影响主线的通行，但是在集散匝道的交织段落上仍然会存在安全隐患，对于枢纽型互通立交的通行能力上有较大的影响；因此，在满足该互通立交的功能基础上，更好的提高互通立交的通行能力，在设计阶段最大可能的消除潜在的安全隐患，拟定“2个环形匝道+定向匝道”的半定向涡轮型方案，即方案三。　　　　　　（麻城枢纽互通立交方案三）　　本方案在麻城至广州方向、麻城至大庆方向设置内环匝道，匝道半径为R=60m，而且内环匝道采用错位布置的形式，避免两个内环匝道之间直接连接,同时也避免了匝道之间车流的交织；不需要在主线和被交路上设置集散车道，其余方向均为定向匝道，环形匝道设计车速采用40km/h，右转及半定向车道采用6 　　60km/h。　　综合评价麻城枢纽互通立交方案一与大广高速公路的协调工作量较小，施工干扰不大，设置跨线桥数量较少，但主交通流向平面指标不高，且由于方案一设置了四条集散车道，导致工程造价与方案三相比没有优势；方案二在方案一的基础上，将武汉至麻城方向环形匝道设置为定向匝道，通行能力有了一定的改善，但仍存在2个交织路段，且对董家垄村造成了大面积拆迁，工程造价较高；方案三利用主线纵断面为凹形竖曲线的特点合理选择定向匝道的跨越位置，布置紧凑、结构合理、造型美观、交通流转换顺畅，且避开了董家垄村房屋密集区，平、纵面指标较高，主交通流方向匝道顺适，占地面积、拆迁数量、工程造价等均优于其他方案；综上所述，本互通推荐采用方案三。　　3.纵断面设计　　本互通立交纵断面设计的设计原则：　　3.1纵坡与桥梁桥跨、主线及被交路连接、净空相互配合，保持纵断面设计的变化顺畅、满足排水要求，合理控制合成坡度，注意匝道与主线衔接段纵坡协调一致.　　3.2尽可能的采用较大半径的竖曲线，线形流畅、连续、舒适、美观。　　3.3纵断面的设计尽可能的于周围环境、桥跨布置、平面线形、横断面形式相适应。　　3.4匝道的纵断面及竖曲线设计中尽可能的注意平纵配合。本互通立交推荐方案的纵断面设计主要指标为：最小竖曲线半径980m，最大纵坡3.95%。6 　　4.横断面设计　　本互通立交主线路基宽度为26.0米（对向四车道），即2.00米中央分隔带、2×0.75米左侧路缘带、4×3.75米行车道、2×3.0米硬路肩（含2×0.50米右侧路缘带）、2×0.75米土路肩。A、E匝道路基宽度为10.5米（单向双车道匝道），C,G匝道2030年预测交通量分别为32pcu/h,204pcu/h,匝道长度分别为918.171m,925.263m,匝道长度大于500米,路基宽采用10.5米（单向双车道匝道）；B匝道2030年预测交通量596pcu/h，匝道长度为247.442，路基宽采用10.0m（单向单车道匝道）；D,F,H匝道路基宽采用10.0m（单向单车道匝道）。　　横坡：主线采用双侧路拱横坡（以超高旋转轴作为纵断面设计线），匝道采用单侧路拱横坡。正常路段主线及匝道断面行车道、硬路肩横坡为2%，土路肩横坡为4%。　　5.结束语　　本互通立交连接的沪蓉高速、大广高速均为国家高速公路网中纵贯东西、南北较为重要的交通通道；且随着国家经济的高速发展，国家高速公路网的不断完善，互通立交的交通流量在未来也会有较大的增长，所以在互通立交的设计中除了需要考虑满足互通立交功能、工程造价、等传统主导思想外，还需要融入新的设计理念：“以人为本，重视行车安全、舒适、便捷”；“适应环境，尽可能的减少环境破坏，尽量少占土地”力求设计达到安全、便捷、舒适、环保、经济、美观的辩证统一。　　参考文献：　　[1]JTGD20-2006公路路线设计规范.6 　　[2]刘旭吾.互通式立交线形设计与施工（M）北京：人民交通出版社，1996.6