宁国枢纽互通立交设计

席红岩

1 概况

宁国互通立交为宣宁高速公路、宁绩高速公路、省道S104三条公路相交叉的复合型枢纽互通，并在S104一侧设置收费站。宣宁高速与宁绩高速交叉桩号为:宣宁高速:ZK44+680.35/宁绩高速:YJK44+672.26。

本互通位于宁国市东南方向约6.5 km，为宁国市及附近地区主要出口。宁国互通的建设对完善我省高速公路网及区域路网、促进区域旅游业的发展、宁国市及周边地区对外交通、交流，都将起到积极的推动作用。

受东津河、华东电网公司河沥变电站、张村水库、村镇、S104等因素的制约，以及两条高速公路净空要求、东津河洪水位的影响，互通布设较困难。

S104左侧除张村水库、变电站、村镇等外，大部分区域为山地，地形复杂、地面高差大，布设互通立交的可能性很小，所以互通立交只能在S104至东津河之间的滩地区域布设。

由于宁国互通立交为复合型互通，兼有枢纽和服务功能，匝道繁多，不包括被交道在内匝道多达13条，如何在满足匝道间、匝道与主线间、河流洪水位要求等因素前提下，控制平面指标、降低匝道和主线设计高程，以缩短桥长度、减少占地规模、节约造价的目的，是宁国互通立交设计的关键。

2 方案介绍

2.1 交通量预测结果

从图1交通量预测结果可以看出，宣城至杭州、宣城至绩溪两条高速公路交通量最大且相当。

2.2 初步设计方案介绍

初步设计方案见图2。

初步设计方案采用了3个环形匝道，其中D，F匝道之间未设集散道。

初设方案与地形较协调，平纵面指标均较高，线形较流畅，可以满足交通量需求。

但初设方案有以下可优化之处:

1)初设方案采用3个环道设计，交织现象较严重。

2)杭州至绩溪方向的F匝道，为环形匝道，其平曲线半径仅为60 m，不仅与D匝道存在交织，也不利于两条高速公路之间的交通量快速转换。F匝道设计小时交通量DHV=316 pcu/h，交通量较大、匝道长度较长，初步设计阶段将F匝道以单车道匝道设计，不妥。

3)出口匝道H匝道，接Z匝道、于D匝道外侧接A匝道，占地较大。

4)互通布置较为松散，增加了匝道长度和占地规模。

基于以上考虑，我们提出了将杭州至绩溪的环形匝道改为定向匝道方案。

2.3 过程比选方案

中间比选方案见图3。

本方案将F匝道由环形匝道改为定向匝道，并将H，I匝道向宣城至绩溪高速公路收缩。

本方案有如下优点:

1)将F匝道由环道改为定向匝道，减少了交织，为高速公路之间的交通量快速转换提供了有利条件。

2)由于H，I匝道分别进入和流出收费广场，车辆行驶速度较低，完全有可能适当降低其平面指标，将H，I匝道收缩，尽量减少占地。

但本方案F匝道两次跨越东津河，增加了桥梁长度;虽然减少占地面积78.60亩，但整个互通立交节约占地并不十分明显，互通方案仍有优化可能。

2.4 施工图设计方案

施工图设计方案见图4。

施工图方案设计时主要基于以下考虑:

1)由于初步设计方案中B匝道与扬绩线交叉角度较大、G匝道与Z匝道间距离较富余，因此施工图设计时，将B匝道向扬绩线小桩号方向(宁国方向)适当移动，为整个互通向宁国方向移动以缩小互通规模提供了可能。

2)将F匝道由大回式改为小回式，以避免或者减少跨越东津河长度，减小桥长，并节约占地。

3)流出匝道H匝道接扬绩线，可缩短Z匝道桥梁主跨跨径，并节约占地。

4)在满足规范要求的前提下，尽量控制平面指标。

经以上优化后，互通占地669.19亩(不含管理区、养护工区、监控中心占地42.5亩)，较用地指标低值750亩少80.81亩;互通占地669.19亩，加管理区、养护工区、监控中心占地42.5亩，较初步设计方案占地944亩减少232.31亩，节省占地效果明显。

本互通匝道长度9 492.795 m，较初步设计11 606 m减少2 113.21 m。桥梁长度3 961.92 m，较初步设计6 206.5 m 缩短2 244.58 m。

施工图与初步设计主要工程量对比见表1。

表1 施工图设计与初步设计主要工程量对比

宁国枢纽互通立交施工图设计方案结合主线平纵线形进行了优化，缩小了互通规模、减少了占地、缩短了桥长，节约了工程造价，相对初步设计，施工图方案在功能、规模和造价方面均有显著优化。

3 设计标准及指标简介

按照JTJ 020-2006公路路线设计规范中有关互通式立体交叉技术标准的要求，考虑到各匝道功能及交通量，本互通立交技术指标采用如下:

1)设计速度:Z，ZZ 匝道为 80 km/h，F，J匝道为 60 km/h，其余匝道为40 km/h。

2)匝道相应指标与其设计速度相适应，并满足规范要求。

3)对路基宽度的说明。

a.Z，ZZ 匝道。

考虑到Z，ZZ匝道连接两条高速公路，其功能相当于主线，且其设计小时交通量达1 633 pcu/h，因此，Z，ZZ匝道按主线分离路基设计。其路基宽度为13.75 m(行车道宽2×3.75 m，左右侧硬路肩宽度分别为1.25 m，3.5 m，其中路缘带各宽0.5 m，两侧土路肩各宽 0.75 m)。

b.F，J匝道。

根据交通量预测结果，F，J匝道设计小时交通量为316 pcu/h，由于F，J匝道较长(不含变速车道长度分别为1 149.20 m和748.06 m)，匝道上超车、车辆抛锚、维修等发生概率较大，因此F，J匝道按两车道设计，但不设紧急停车路肩。

F，J匝道路基宽度为10.50 m(行车道宽2×3.75 m，两侧硬路肩宽度均为1.0 m，其中路缘带各宽0.5 m，两侧土路肩各宽0.75 m)。

c.其余单车道匝道路基宽8.5 m(行车道宽3.5 m，左侧硬路肩宽1.0 m，其中路缘带宽0.5 m，右侧硬路肩宽2.5 m，其中路缘带宽0.5 m，两侧土路肩各宽0.75 m)。

4)纵面设计。在进行宁国互通纵面设计时，主要考虑因素为:

a.东津河洪水位。由于互通立交跨越东津河，因此主线及匝道设计高需满足洪水位要求。东津河5年，50年，100年，300年洪水位分别为:57.51 m，59.74 m，60.17 m，60.69 m。

b.净空要求。宁国互通规模较大，匝道及主线交叉较多，纵面设计需满足匝道、主线、被交道净空要求。本互通立交净空按5.2 m 控制。

c.在满足规范要求的前提下，尽量降低纵坡。

5)出入口设计。

Z匝道为双车道，与扬绩线之间采用主线分岔设计。由于Z匝道与扬绩线重合段为双向六车道，分岔后扬绩线为双向四车道，因此分岔前后车道数变化为:3→2+2。

ZZ匝道也为双车道匝道，与扬绩线之间采用主线合并方式设计，其合并前后车道数变化为2+2→3，因此未设辅助车道，其加速车道长度为400.577 m。

F，J匝道均为双车道，但考虑到匝道交通量较小(DHV=316 pcu/h)，采用双车道匝道仅供道路维修、抛锚车辆停靠及超车需要，所以均采用单车道出口设计，未设辅助车道。

其余匝道为单车道匝道，出口匝道采用直接式，入口匝道采用平行式。

6)其他。

宁国互通立交根据互通区地形、地物，结合农田灌溉、张村水库泄洪需要等因素，进行了完善的排水系统设计。为使互通区域内自然、美观，结合排水及土石方填挖平衡情况，对互通区内进行了坡面修饰。为方便人民群众生产生活需要，保持道路的畅通，并使互通区域内排灌水系统与周围环境、排水系统协调、统一，在立交范围内进行了改路、改沟等线外工程设计。

4 结语

互通立交尤其是枢纽互通立交，匝道较多且相互关系复杂，如何在保证车辆行驶安全性前提下合理安排各匝道间平面、空间关系，以达到减少占地、缩短桥长、减少土方数量及工程投资的目的。在进行互通立交设计时，设计人员应善于思考，勤于动手，不能有“想当然”的思想，在没有进行匝道平纵设计时，不能想当然地认为互通方案可行或者不可行。在合理把握各项指标的前提下，通过多次调整互通立交平纵面设计，完全可以达到互通方案合理、投资经济、线形美观的目的。

[1]邵风兰.枢纽互通立交设计探讨[J］.山西建筑，2010，36(7):254-255.