既有高速公路增设互通立交方案比选分析

张 帅,韩胜利,赵光德,吴树乾

(中国华西工程设计建设有限公司,中国 成都 610035)

0 引言

在国家西部大开发的战略背景下,四川省人民政府确定将泸州建设成为四川“西部化工城”[1],并以此促进四川乃至西部化工工业的发展。随着周边化工企业的不断发展,纳溪区已逐渐成为西部地区的化工流通中心。

目前纳溪区境内已经建成的高速公路分别为:G76厦蓉高速公路、G93成渝环线高速公路(以下简称为G93高速公路)。纳溪城区内高速公路出入口仅有G76厦蓉高速纳溪收费站,且位于城区西部,通过纳溪收费站通往G321和S308都需要穿越城区,严重制约纳溪区经济和城市建设。往重庆方向及经过纳溪区东南部的车辆只能在白鹤林枢纽式互通实现转换,而白鹤林枢纽距纳溪区东部的泸州南收费站有14.5 km,从泸州南收费站至纳溪城区有近15 km的绕行距离,制约了高速公路对地方发展的带动作用。

根据要求,需在G93高速公路白鹤林枢纽互通与泸州南互通之间增设一处互通,使纳溪区内的G93高速公路实现与规划的纳溪新城连接,构成纳溪区长江湿地新城高等级公路网与城市骨架网的联络。

1 项目特点及制约因素

1.1 既有高速公路控制因素多,新增互通立交位置选择难度大

结合路网现状和规划,该项目新增互通位于白鹤林枢纽互通和泸州南互通之间,二者间距为14.4 km。根据国家高速公路网成渝地区环线合江(渝川界)—纳溪段公路段实际情况,既有高速公路部分段落平纵面指标较低,连续跨越沟谷、河流,构筑物多,同时受区域内高压线塔、泸州市南部两江新城的城市规划影响,立交位置的选择难度较大。

根据一般互通式立体交叉之间最小间距为4.0 km、一般互通式立体交叉与枢纽互通式立体交叉之间最小间距为4.5 km的要求[2],本次拟定了5个互通位置,分别为A、B、C、D、E处。见图1。

图1 互通位置比较示意图

推荐新增互通立交位于E处。该点位于既有纳弥路下穿G93高速公路,该段高速公路主线平面为直线,且纵坡<2%,其指标满足设置互通条件。该区段地形条件较好,同时满足相关规划,与项目的功能定位相符,因此将该节点确定为该项目互通设置位置。

1.2 新增互通立交型式选择难度大

该项目位于城市规划区内,在立交型式选择上除考虑交通量外,还必须考虑与基本农田的关系、城市规划的衔接、与远期成贵高速公路衔接等问题。

1.2.1 需考虑基本农田

项目区现状为农田和荒地,结合纳溪区土地利用规划要求,周边大多数范围属于基本农田。为了适应国家国土空间规划要求,响应新形势下的国家土地政策,本次互通立交方案选择在狭窄的基本农田空隙里布设,满足使用要求并预留远期发展。见图2。

图2 互通方案与基本农田范围的关系示意图

1.2.2 需考虑城市规划衔接问题

项目互通建成后,将区域交通引入,规划建设的泸州市两江新城片区的交通均通过该节点与G93高速公路转换。因此要求本项目的匝道及收费站的进出口需解决好与城市规划路网的衔接问题。

该项目为泸州市实现跨过G93高速公路向南发展奠定了基础,为进一步拉大城市框架创造了有利条件,有效实现区域交通与G93高速公路的转换,项目选址和定位与泸州市城市总体规划相符。项目的建设不但“摆脱”了高速公路对城市地块开发的“隔断”影响,还充分凸显高速公路对地方经济发展的带动作用。

1.2.3 与成贵高速公路的衔接问题

该项目也是国家高速公路路网规划的重要节点,成贵高速公路从该位置接出,建成后向东可达重庆,向西通过G76高速公路可达成都,向南至贵州,将成为泸州市南部新城重要的交通枢纽。

2 互通立交型式比选

在交通量分析预测的基础上,综合考虑地形、地质、水文、规划、基本农田占用等客观因素,从营运安全性、技术可行性、工程经济性等方面对互通形式做研究。共拟定了5个互通方案进行比选。

2.1 方案一:单喇叭形互通式立交(B型)

本方案将互通式立交喇叭头置于G93高速公路南侧,江南3号路的端点直接与互通匝道相接,规划区内的交通通过江南3号路可以很好地实现与高速公路的转换衔接。结合各个方向的转向交通需求,互通形式采用B型单喇叭。见图4。

图4 方案一立交型式示意图

优点:(1)具备各个方向的交通转换功能,有利于纳溪南部新城发展;(2)互通规模最小,与高速公路只有一次交叉,协调难度小;(3)本方案与纳溪区中心城区土地利用总体规划基本相符,与基本农田范围基本无冲突,容易实施。

缺点:(1)交通量适应性相对较差,主交通流是成都、宜宾方向,但是需要通过环形匝道转换;(2)纳溪新城与高速公路南侧的规划预留用地无法联系,需要通过调整规划建立其他通道来实现。

2.2 方案二:双喇叭形互通式立交(B+A型)

本方案充分考虑主流交通对互通式立交形式的影响,同时考虑互通设置后对南部新城规划区的影响最小。于G93高速公路与江南3号路交叉点东侧设置B型单喇叭,匝道上跨主线,与既有牛栏坊中桥无干扰,于江南3号路高速公路南侧设置A型单喇叭互通,二者通过连接线串联,并于连接线上设置收费站。见图5。

图5 方案二立交型式示意图

优点:(1)满足各个方向的交通转换需要,且主流方向行车顺畅,交通转换效率高;(2)互通的设置对纳溪南部新城路网规划没有冲突,对区域地块干扰小,最大限度地适应规划;(3)为未来南侧地块开发建设提供了很好的交通条件。

缺点:(1)高速公路一侧为B型单喇叭,从重庆、合江方向来的车辆进入纳溪区须通过环形匝道转换,行车不顺畅;(2)大量侵占基本农田。

2.3 方案三:B型单喇叭+平面交叉口

本方案中,G93高速公路侧方案与方案一一致,考虑到G93高速公路南侧区域不属于当前的开发区,为了节省投资,连接线L匝道过收费站后与规划江南3号路设置灯控平面交叉口,并对路口进行渠化,拓宽设置右转专用道,满足近期转换功能,随着未来高速公路南侧建设开发,可以将平交口改建为互通式立交。见图6。

图6 方案三立交型式示意图

优点:(1)具备各个方向交通转换的功能,在高速公路南侧地块开发建设之前其交通转换效率较高;(2)互通的设置对纳溪南部新城路网规划没有冲突,对区域地块干扰小,最大限度地适应规划;(3)节省近期投资,为未来在与江南3号路交叉处设置互通式立交预留了条件;(4)占地最小,投资最少。

缺点:(1)与江南3号路设置平面交叉口,其转换效率较低;(2)高速公路一侧为B型单喇叭,从重庆、合江方向来的车辆进入纳溪区须通过环形匝道转换,行车不顺畅;(3)大量侵占基本农田。

2.4 方案四:苜蓿叶形互通式立交

本方案于G93高速公路与江南3号路交叉节点设置苜蓿叶形互通式立交,满足各个方向的交通转换,且互通形式美观有利于提升纳溪区南部新城城市形象。见图7。

图7 方案四立交型式示意图

优点:互通形式美观,有利于提高纳溪南部新城城市形象。

缺点:(1)互通占地大,投资最高;(2)设置4座收费站,运营养护管理成本高;(3)从成都、宜宾方向往纳溪区的主交通需要通过环形匝道转换,行车不顺畅;(4)互通的设置对于城市规划区的路网和地块干扰大;(5)大量侵占基本农田。

2.5 方案五:双喇叭形互通式立交(B+B型)

本方案考虑在G93高速公路和江南3号路上均设置B型单喇叭互通式立交,匝道上跨主线,并在连接线上设置收费站,该方案主流交通行驶顺畅,满足交通转换功能。但是G93高速公路在立交接入位置现状存在1座人行天桥、1座车行天桥(双车道),若按本方案,则这2座天桥处于匝道变速车道上,需将天桥拆迁,对既有交通干扰较大,同时江南3号路上也设置B型单喇叭互通,行车不顺畅。见图8。

图8 方案五立交型式示意图

优点:(1)满足各个方向的交通转换需要,且主流方向行车顺畅,交通转换效率高;(2)互通的设置对纳溪南部新城路网规划没有冲突,对区域地块干扰小,最大限度地适应规划;(3)为未来南侧地块开发建设提供了很好的交通条件。

缺点:(1)需要拆除并重建人行天桥1座、车行天桥1座,对既有路网的干扰大;(2)G93高速公路以及江南3路交叉的2处均为B型单喇叭互通,从主线出去经过环形匝道的车流行驶不顺畅;(3)大量侵占基本农田。

3 互通立交型式的确定

互通方案的拟定充分考虑了片区的规划发展和建设资金使用计划,既要解决近期城市发展的交通转换需要,又要节省投资,在来不及调整区域国土空间规划的背景下解决区域交通疏解的问题,因此本文提出了近远期结合的B型单喇叭互通式立交的方案。

近期方案充分考虑了远期成贵高速公路往南侧衔接延伸的条件,未来改建为“十”字互通时可充分利用本次互通匝道,避免重复建设造成资金浪费,因此拟定了变形苜蓿叶的远期方案。

远期改扩建时,充分利用已建的互通匝道和连接线,仅需要拆除纳溪至成都方向上的一条匝道,成贵高速公路单独上跨G93高速公路,对既有互通无影响。该方案在扩建施工时,对互通功能影响小,能保证车辆通过该互通上下G93高速公路。

4 结语

交通建设项目与现代城市空间布局、城市形象需求息息相关,在遵循交通标准、规范、需求等客观要求、事实的前提下,还需积极与城镇化、现代城市的高标准需求相呼应。本文依托项目正是一个连接高速公路与城市之间的结合点,同时也是落实城市总体规划、满足国土空间规划,及时响应省高网总体规划的布局。所以在前期的总体方案布局上较常规项目更复杂,需征求各方意见,从相关规划部门、国土部门到成贵高速公路可研编制单位均需在该项目的咨询过程中进行方案对接,提高方案精度,成为后期实施落地的保障。

本文通过对G93成渝环线高速公路新增纳溪新城互通立交总体布局形式进行方案比选,在互通位置选择、避让基本农田、与城市规划衔接、近远期结合等方面进行分析,供后续类似新增互通设计进行参考。