高速公路改擴建方案設計論文
1項目基本情況
杭州灣大橋北接線(xiàn)連接杭州灣和滬杭高速公路，是杭州市通往江蘇省的高速通道，車(chē)道為雙向六車(chē)道，設計速度為120km/h。在杭州市往滬杭新區方向設置了杭州灣滬杭高速公路，在對杭州灣滬杭高速公路的車(chē)道進(jìn)行設計時(shí)，采用了雙向六車(chē)道的設計方案，并將速度設計為120km/h。在浙江省通往江蘇省方向上，設計了浙江高速公路，而在對其進(jìn)行車(chē)道設計時(shí)，采用了雙向四車(chē)道的設計方案，并將其速度設計為120km/h。浙江高速公路、杭州灣高速公路、杭州灣大橋北連接線(xiàn)和滬杭高速公路在浙江省交匯，形成6肢交叉多肢樞紐。該區域內地方道路東西大道與高速公路相銜接，形成了該區域內交通流的重要節點(diǎn)。
2各方向高速公路交通流量
杭州灣大橋北連接線(xiàn)高速公路與杭州灣滬杭高速公路方向、杭州市到滬杭新區方向是交通流的主要方向。杭州灣跨海大橋到浙江省方向、杭州灣滬杭高速公路到杭州灣市方向是交通流的次方向。其它方向的交通流可忽略不計。對圖1中的3條高速公路的交通運輸情況進(jìn)行數據統計，并對其未來(lái)的交通運輸流量進(jìn)行預測分析，并將分析結果以數據的形式進(jìn)行表現。預計在未來(lái)15年內，該樞紐內杭州灣滬杭高速公路的流量為19694pcu/東西，杭州灣大橋北連接線(xiàn)高速公路一級杭州灣跨海大橋的交通量為18598pcu/東西，江蘇省到杭州灣市的交通量為9352pcu/東西［1］。
3方案思路
3條高速公路集中在統一樞紐，通過(guò)的交通量巨大。而為了滿(mǎn)足交通的安全、暢通、舒適以及滿(mǎn)足該區域范圍內交通流的正常由于，在設計方案階段時(shí)綜合考慮了各方面的因素。
3．1設置的樞紐交叉肢數要盡量減少
“互通交叉肢數與匝道數量間的關(guān)系表示，6肢交叉全互通樞紐的匝道數為24條，5肢交叉全互通樞紐的匝道數為16條，4肢交叉全互通樞紐的匝道數僅為8條”［2］。因此減少匝道設置數量有必要減少互通交叉肢數。如果條件允許減少交叉肢數，則盡可能減少交叉肢數。如果所示交通樞紐所處區域有支撐的條件，要適當減少互通布設的肢數。結合圖1路網(wǎng)布置，改交通樞紐中，浙江高速公路與東西大道間路線(xiàn)距離不長(cháng)。同時(shí)也要在，杭州灣跨海大橋北連接線(xiàn)高速公路與東西大道之間設置互通匝道，實(shí)現兩條高速公路的連接。因此，在進(jìn)行樞紐平面設置時(shí)將2肢合為1肢。整體樞紐額肢數降低了1肢，匝道布設數量也相應的減少了8條。
3．2減少零交通量方向的匝道設置作為多肢交叉的樞紐互通
對該區域內樞紐互通在各個(gè)方向上的交通量進(jìn)行考慮，并結合圖1所示交通樞紐中的路網(wǎng)關(guān)系，綜合該路網(wǎng)所處地域周邊的道路情況，浙江高速公路通往浙江省、杭州灣滬杭高速公路通往杭州市、杭州灣跨海大橋北連接線(xiàn)連接江蘇市的交通量，可以發(fā)現通過(guò)本樞紐轉換的數量很小，并存在繞行的情況。對區域內部的交通道路進(jìn)行探測，其中與高速公路互通連接的道路多為公路，此兩方向的小交通流只需要憑借地方路網(wǎng)的運輸能力就能夠解決。在考慮到改建時(shí)，需要布置的匝道數量，以及布置匝道的難度，同時(shí)也為了實(shí)現最低的工程造價(jià)。在對圖1交通樞紐進(jìn)行改建方案設計時(shí)，不考慮杭州市到江蘇省方向匝道數量以及浙江省到滬杭省匝道數量。
3．3對樞紐匝道布置要堅持以人為本
該樞紐為5肢高速公路交叉的復雜型樞紐互通。交通運輸過(guò)程中的安全性、人員在高速路上通行時(shí)的方向識別性、高速公路對于交通運輸能承受的通行能力都對樞紐匝道布置提出了新的要求。
(1)依據交通流分布在各個(gè)方向上的大小，具體對匝道的主次方向進(jìn)行設置，同時(shí)在設置匝道時(shí)還要遵循相關(guān)技術(shù)標準，如設計方案中的速度、平曲線(xiàn)半徑以及縱坡度等。
(2)對樞紐區高速公路的出入口進(jìn)行設計時(shí)，盡量采用單一出入口形式，采用合理方式歸并各個(gè)方向上的匝道出口位置，如果條件允許，應盡可能在主線(xiàn)右側進(jìn)行出口的設置，將高速公路的出口歸并，提高高速公路的通信識別性。
(3)對樞紐區匝道進(jìn)行布設時(shí)，以合理指標、較優(yōu)平縱面線(xiàn)優(yōu)先對大交通量、主交通流的匝道進(jìn)行布設，實(shí)現主交通流放線(xiàn)的舒適性和便捷性。
(4)本樞紐互通設計的匝道路基寬度進(jìn)行設計時(shí)，依據各個(gè)匝道的實(shí)際交通量和匝道長(cháng)度確定。設計中主要采用了Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等匝道斷面形式對樞紐處的匝道路基寬度進(jìn)行設計，以滿(mǎn)足樞紐各匝道通行能力與實(shí)際交通量相協(xié)調的要求。
(5)為滿(mǎn)足匝道與主線(xiàn)的良好銜接，在銜接段設計了適當長(cháng)度的輔助車(chē)道、加減速車(chē)道等設施，有效保障了各條高速公路在樞紐內通行和轉換的交通流平穩、順暢。
3．4完善交通工程設施
高速公路的路基工程、土建工程是保障該區域內交通工程安全性的重要因素。其他交通工程設施如交通預告、交通引導等，同樣是保障樞紐區車(chē)輛運輸過(guò)程中安全和暢通的重要因素。如在交通樞紐區設置預告方向標志、增設門(mén)架式標志牌等，提高車(chē)輛運輸安全性、暢通性。加強運營(yíng)中的交通管理，也是提高樞紐區交通運營(yíng)安全和順暢的重要手段，如對復雜樞紐區進(jìn)行交通工程的專(zhuān)項設計。
4方案設計
4．1方案設計過(guò)程
(1)綜合考察樞紐互通所處區域的地形、地位以及現場(chǎng)情況，對各條高速公路主線(xiàn)間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析，確定樞紐地面一層為浙江高速與杭州灣大橋北接線(xiàn)，地面二層為滬杭高速跨浙江高速公路以及杭州灣大橋北接線(xiàn)高速公路。然后依據各匝道主、次交通流方向和交通量大小，對主交通匝道的布設位置和縱斷面優(yōu)先確定。將杭州灣跨海大橋與滬杭高速公路東方向設置為帶硬路肩單向雙車(chē)道A、B匝道，設置杭州灣跨海大橋與浙江高速公路浙江省放線(xiàn)為帶硬路肩單向雙車(chē)道C、D匝道。
(2)在交通流方向設置匝道平、縱面線(xiàn)形6條，依次為G、H、I、J、K、L。再根據已設置的主交通匝道和次交通匝道對平面布設位置、縱斷面設計進(jìn)行綜合考慮，處理好線(xiàn)路之間的跨越關(guān)系、匝道與主線(xiàn)高速公路的銜接位置，對出入口進(jìn)行統一合并，盡可能減少樞紐的占地面積。
(3)處于地面層的A匝道為右轉彎匝道，在對第三層的B匝道進(jìn)行設置，綜合考慮了上跨所有主線(xiàn)和匝道以及減少縱坡起伏的可能而設置;C匝道上跨A匝道后與杭州灣跨海大橋北接線(xiàn)高速公路相接，再與浙江高速公路對接;處于地面層的D匝道與浙江高速公路順接后，在于杭州灣跨海大橋北接線(xiàn)高速公路相接［處于第三層的E匝道上跨C匝道、D匝道、滬杭高速公路、G匝道，后與杭州灣跨海大橋北接線(xiàn)相接;F匝道為右轉匝道，并于北接線(xiàn)和滬杭高速公路連接;處于第三層的G匝道下穿B、E匝道，上跨北接線(xiàn)和F匝道，連接滬杭高速公路和浙江高速公路;位于第二層的H匝道下穿滬杭高速公路主線(xiàn)橋，上跨浙江嘉蘇和杭州灣跨海大橋高速公路，后與滬杭高速公路連接。I、L匝道通過(guò)圓環(huán)匝道連接北接線(xiàn)和滬杭高速公路間相應方向;位于第一層的J、K匝道為右轉彎匝道，與滬杭高速公路和北接線(xiàn)高速公路間相應方向連接。
4．2方案設計技術(shù)指標
4．2．1帶硬路肩單向雙車(chē)道設計在對主要交通流方向的A、B、C、D進(jìn)行車(chē)道進(jìn)行設置時(shí)，車(chē)道設計主要采用帶硬路肩單向雙車(chē)道。設計參數見(jiàn)表1。在對A、B匝道與北接線(xiàn)以及滬杭高速公路連接部進(jìn)行設置以及對D匝道與杭州灣跨海大橋高速公路連接埠進(jìn)行設置時(shí)，均采用單向雙車(chē)道與高速公路連接的直接式加、減車(chē)道，并設置了相關(guān)規范中要求的600m長(cháng)度的輔助車(chē)道。浙江高速公路與C、D匝道直接連接，并按照主線(xiàn)分布方式在A(yíng)、C匝道分岔處設置了減速車(chē)道和漸變段。
4．2．2不帶硬路肩單向雙車(chē)道設計在對F、E、G、H匝道車(chē)道設計時(shí)，采用不帶硬路肩單向雙車(chē)道設置方法進(jìn)行設計，設計參數見(jiàn)表2。單向雙車(chē)道匝道的交通量低于1200pcu/h時(shí)，對其與高速公路連接部的加、減車(chē)道設置時(shí)，主要按照單向單車(chē)道連接方式設置。并用標線(xiàn)虛化的方式對端部附近的內側車(chē)道進(jìn)行標記，且主線(xiàn)上不設置輔助車(chē)道。
4．2．3單向單車(chē)道設計對I、J、K、L匝道設計時(shí)，主要采用單向單車(chē)道設計方法。設計參數見(jiàn)表3。同時(shí)按照相關(guān)規定對設置加、減車(chē)道。
5結語(yǔ)
在對多肢樞紐互通進(jìn)行設計時(shí)，要結合當地實(shí)際，堅持美觀(guān)、適用、經(jīng)濟順暢的原則，再綜合考慮其他方面的因素，堅持以人文本的核心理念，實(shí)現多肢樞紐互通的道路的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
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