道路与桥梁辅导：某公路才溪互通方案比选

　　1.概述

　　永武高速公路才溪互通位于上杭县才溪乡上王村附近，与国道205相接。本互通立交主要定位为与地方路网连接合理，便捷沟通才溪、旧县、通贤、南洋等乡镇，解决该片乡镇交通闭塞的问题，并有助于开发全国著名的革命老区才溪乡境内的红色旅游资源，融入闽西客家文化红色旅游区，促进地方经济均衡发展。永武高速公路为双向4车道，设计速度为100km/h;匝道路基宽度：单向单车道-9m，对向分离双车道-15.5m，设计速度为40km/h。

　　该互通属山区高速公路互通，具有山区高速公路的特征：地形多数为崇山峻岭、沟壑纵横,其地形、地质、水文、气候条件十分复杂,路线指标偏低、长大纵坡多、高填深挖路基段落普遍、桥隧构造物众多的显著特点。才溪互通主线地势起伏较大，且高速公路与国道205线成垂直交叉，可比选的位置的范围小，互通位于两山中的垭口处，该垭口同时有高速公路、国道205线通过;有一条宽12m的溪流、一条宽4.5m村道，且民房密集。在该处设置互通难度大，根据现在互通设计新理念，该互通在安全因素和功能因素基本一致的情况下，主要在环境、用地和成本等因素进行比较。因初步设计才溪互通两个方案造价分别为11000万元和13000万元，造价高，故在定测阶段重新进行方案设计比选。

　　2.设计标准及交通量分析

　　(1) 匝道设计速度：V=40～50km/h。

　　(2) 匝道设计荷载：公路-Ⅰ级。

　　(3) 匝道车道数：匝道车道数的选用依据匝道的设计交通量与楔形端处的服务水平而定(匝道路基宽度：单向单车道-9.0m，对向分离双车道-15.5m)。

　　(4) 安全性：本线通位置视野开阔，同时主线纵坡率为1%，且无长坡等交通隐患。互通匝道纵坡与主线顺接，减速下坡匝道纵坡最大纵坡为3.5%，满足平面及纵坡安全要求。

　　(5) 匝道设计交通量：匝道设计交通量以远景设计年限(2030年)平均日交通量(ADT)为基础，折算为设计小时交通量，按式DHV=ADT×K×D计算，其中DHV―高峰小时设计交通量(辆/小时.标准小客车)，K―第30个高峰小时交通量与ADT的比率，取K=0.12，D―方向不均衡系数，取0.6。交通量分布如图1所示。

　　3.互通立交方案设计

　　(1) 鉴于初步设计主线在下王村后布设，该线位为避免大开挖，将主线纵坡提高(互通叉心处的标高为407.65m)，造成桥梁长度加长，增加造价。定测互通方案Ⅰ将主线位置移至下王村村前，如图2所示。

　　才溪互通方案Ⅰ：位于才溪乡下王村村前，交叉桩号K135+640，采用A型单喇叭型，主线上跨;本方案利用互通区主线左侧山坳地形布设环形匝道，避免大填大挖，连接线利用山间地形展线与205国道相连，主线上跨国道205线，避免国道改移。

　　本方案优化的特点是通过主线线位的调整，来优化互通的线位及造价，该方案避开下王村村后的山地，这样可以降低主线纵坡(主线叉心处的标高为401.792m，比初步设计线位主线标高降低6m)。

　　该方案的优点为：

　　(1) 减少开挖土石方，减少对生态环境破坏。

　　(2) 同时避开下王村和上王村，减少拆迁量。

　　(3) 避免国道205线改线。

　　(4) 减少互通与村道和溪流的交叉，基本不进行改河和改路，对环境破坏小。

　　(5) 互通范围桥梁较少，造价低。

　　缺点为：

　　互通两侧主线桥梁增加(增加647m)。路线总体造价并未节省。

　　方案Ⅰ互通区主要技术指标：匝道最小半径Rmin=55m，最大纵坡imax=4.0%。单向匝道长度2186m，双向匝道长度1140m。主线桥共长364米/2座，桥型结构为预应力砼现浇连续空心板;匝道桥长共127m/1座，桥型结构为预应力砼现浇连续空心板。经测算，方案Ⅰ互通总造价为7100万元，较初步设计11000万元有较大的优势，但主线造价增加3500万元，故该方案总体优势不明显。

　　(2) 方案Ⅱ是在初步设计主线位置进行局部调整的情况下重新布设的互通。初步设计为避免拆迁和大开挖两个因素的制约，将主线纵坡提高。方案Ⅱ在互通起点处将主线往下王村方向偏移，互通终点方向往溪流方向偏移，这样就可将互通的主线标高降低，减少工程造价

　　才溪互通方案Ⅱ：位于才溪乡下王村村后，交叉桩号K135+593，采用A型单喇叭型，主线上跨;本方案利用互通区主线左侧山坳地形布设环形匝道，连接线与方案Ⅰ相同。

　　方案Ⅱ优化的特点是利用初步设计主线线位走廊带，通过主线线位微调，降低主线纵坡(主线叉心处的标高为395.8m，比初步设计线位主线标高降低12m)来优化互通的线位减少，主线桥梁长度，降低工程造价。

　　该方案的优点为：

　　① 主线标高降低使互通匝道长度减短，减少互通占地面积。

　　② 减少主线桥长度，大大降低工程造价且不影响互通附近主线构造物。

　　缺点为：

　　① 互通区离居民区较近，对下王村影响较大，拆迁量较多。

　　② 主线纵坡的降低，互通区需挖除内环包围的山包，开挖土石方量较大，对生态环境有一定的影响。

　　③ 增加国道改线及国道改线桥，影响国道车辆通行。

　　方案Ⅱ互通区主要技术指标：匝道最小半径Rmin=52m，最大纵坡imax=4%。单向匝道长度2410m，双向匝道长度1204m。主线桥共长232m/2座，桥型结构为预应力砼现浇连续空心板;匝道桥桥长共87m/1座，桥型结构为预应力混凝土连续矮箱梁和现浇连续空心板;205国道改造桥长共258m/1座，桥型结构为预应力连续矮箱梁。经测算，方案Ⅱ互通总造价为8500万元，较初步设计11000万元有较大的优势，且主线造价没有增加，故该方案在造价上有明显优势。

　　(3) 定测两个方案提交业主和老师审议，经多次会议研究论证，决定采用方案Ⅱ为施工图设计方案，修改后的设计方案经省内老师审查批复，施工图设计以完成，现已开工建设。

　　4.结束语

　　影响互通立交方案的因素很多，主要是对包括安全、环境、功能、用地和成本等多种因素的综合考虑和更为灵活的设计手法。合理的互通立交方案首先保证交通组织合理可行，把交通安全放在核心位置，在此基础上再进行环保、用地及工程造价上的比较，而山区高速公路互通式立交设计的设计理念是：满足立交使用功能,以做好环境保护、节省工程造价为控制目标,不拘泥标准形式灵活布设平面线位,用计算速度观点贯穿整个立交设计,力求设计达到安全与环保、经济的辨证统一。

 更多信息请访问：公路监理师频道     公路监理师论坛
?09年公路监理考试辅导由申玉辰、王志义等老师联合主讲
?2009年公路监理师考试必备指南
?2009年公路监理工程师考试网上远程辅导招生简章！
?老师辅导每天24小时不限时间随时反复学习！
?09年公路监理师将全部采用视频教学.