枢纽立交方案设计探析——以鸣凰西枢纽立交方案设计为例

李 浩，王 城

（1.东南大学建筑设计研究院有限公司，江苏 南京 210096；2.江苏省交通规划设计院股份有限公司，江苏 南京 210005）

0 引言

随着我国以高速公路为主的国家公路网的逐渐形成，高速公路之间的交叉大量出现，枢纽互通式立交成为高速公路不可缺少的组成部分，枢纽立交的修建对合理疏导高速公路交汇处的车流，提高高速公路的运作效率，改善区域交通拥挤状况起到积极作用。深入研究枢纽式立交的选型和设计，具有重要的现实意义[1]。

1 枢纽立交方案设计要点

枢纽立交形式的选择不仅影响道路及立交本身的功能，而且与地区的规划、路网交通功能的发挥、城市及区域经济的发展以及环境等都有十分密切的关系。枢纽立交形式的选择应考虑以下要点。

1.1 选型要与定位相结合

枢纽互通式立交的形式与所在位置条件密切相关，不同位置地形、地物及环境条件，适宜修建枢纽通式立交的形式不同。

1.2 相交道路的性质、使用任务和转弯交通量

枢纽互通式立交形式选择时应重点研究和全面安排枢纽范围内车流走向、转弯交通量及交通组成，主线、被交线的性质、等级以及立交的具体位置在立交定位时应进行过全局性的考虑和规划。

1.3 相交道路的交通条件、自然条件、社会环境条件和经济效益以及交通安全

影响枢纽互通式立交选形的交通条件包括设计交通量与通行能力、设计速度和服务水平等；自然条件包括地理状况、地貌现状和地质资料等；社会环境条件包括土地规划、土地利用现状、现有建筑设施等。

1.4 选型要与环境景观协调

选型要充分考虑区域规划、可能提供的用地范围、文物古迹保护区、周围建筑物及设施分布现状等，做到与自然景观有机结合，体现立交与自然的和谐统一[2]。

2 鸣凰西枢纽方案设计

2.1 概况

常州西绕城高速北接常泰高速，南接宜兴接太湖西侧的出省通道，是江苏省南北高速通道的重要组成部分。鸣凰西枢纽位于常州市武进区鸣凰镇西，是常州西绕城高速通道重要的工点，该道路为宁常高速，路基宽为35.0m，设计速度为120km/h。在宁常高速实施时，已预留了匝道跨越湖滨大道的桩基础[3]。

2.2 交通量及地形地物

该枢纽互通的转向交通量在2029年将达61 878pcu/d，且主流向为南京—宜兴方向，达31 711pcu/d，约占总转换流量的60%。

互通范围内地势平坦，地面标高约在3.5～5m之间，互通以北有湖滨大道横穿本项目，互通范围内有民房分布。互通区内表层为亚粘土，其下为粘土、粉砂、亚砂土等。

2.3 技术指标的采用

2.3.1 设计速度

鸣凰西枢纽南京—宜兴方向的匝道设计车速采用80km/h，泰州—太仓方向的匝道设计车速采用60km/h，其余均采用40km/h。

2.3.2 车道宽度

单向单车道匝道宽度8.5m，单向双车道设计匝道速度为80km/h的宽度为12.5m，设计速度为60km/h匝道的宽度为10.5m，对向分离双车道匝道宽度15.5m。泰州—太仓方向匝道设计速度为40km/h，但匝道较长，为考虑超车所需，车道宽度采用10.5m。

2.3.3 匝道设计线

单向单车道及单向双车道匝道以行车道中心线为设计线位置，泰州—太仓方向匝道考虑超车所需，设计线采用右侧行车道的中心线。

2.4 具体方案设计

本枢纽考虑适应主流向要求，同时尽可能降低工程规模，根据交通量分布情况，结合地形、地物，考虑如下五个方案。

2.4.1 方案一为苜蓿叶型+半定向匝道（见图1）。南京—宜兴方向采用单向双车道匝道，设计车速为80km/h，泰州—太仓方向采用考虑超车所需的单向双车道匝道，设计车速为60km/h，其余均采用单向单车道匝道，设计车速为40km/h，匝道与宁常高速公路的交叉采用匝道上跨宁常高速公路方式。

图1 鸣凰西枢纽互通方案一

该方案的优点是满足主流向要求，且主流向平纵指标较高，适应车辆快速行驶，互通布局相对紧凑，占地小，总体工程规模小，左转匝道绕行距离相对较短，能够充分利用已经预留的匝道跨越湖滨大道的桩基础。

2.4.2 方案二为苜蓿叶型+半定向匝道（见图2）。南京—宜兴方向采用单向双车道匝道，设计车速为80km/h，泰州—太仓方向考虑超车所需的单向双车道匝道，设计车速为60km/h，其余均采用单向单车道匝道，设计车速为40km/h，匝道与宁常高速公路的交叉采用匝道上跨宁常高速公路方式。

该方案的优点是满足主流向要求，平纵指标相对较高，适应车辆快速行驶，左转匝道绕行距离相对较短，营运费用相对较低，能够充分利用已经预留的匝道跨越湖滨大道的桩基础。缺点是占地比方案一要大，工程规模相对较大。

图2 鸣凰西枢纽互通方案二

2.4.3 方案三为苜蓿叶型+定向匝道（见图3）。南京～宜兴方向采用单向双车道匝道，设计车速为80km/h，其余均采用单向单车道匝道，设计车速为40km/h，匝道与宁常高速公路的交叉采用匝道上跨宁常高速公路方式。

该方案的优点是南京—宜兴方向运行相对方案一和方案二更为顺捷，但内环匝道之间存在交织影响，互通布局欠紧凑，占地大，造价较高，且不能利用已经预留的匝道跨越湖滨大道的桩基础，造成既有工程浪费。

图3 鸣凰西枢纽互通方案三

2.4.4 方案四为基本同方案二（见图4），不同的是内环匝道直接与宁常高速拼接。

该方案的优点是总体工程规模相对方案二稍小，但宁常高速公路上存在连续出口，易造成行车误判，对安全运行亦有一定的影响。

图4 鸣凰西枢纽互通方案四

2.4.5 方案五为苜蓿叶型+半定向匝道（见图5）。南京—宜兴方向采用单向双车道匝道，设计车速为80km/h，其余均采用单向单车道匝道，设计车速为40km/h，匝道与宁常高速公路的交叉采用匝道上跨宁常高速公路方式，该方案与方案三的区别是将直连式匝道改为半直连式匝道。

图5 鸣凰西枢纽互通方案五

2.5 工程规模及比较分析

鸣凰西枢纽各方案主要工程规模如表1所示。

表1 鸣凰西枢纽互通主要工程规模表

由于方案一具有满足主流向要求，且主流向平纵指标较高，适应车辆快速行驶，互通布局相对紧凑，占地相对较小，左转匝道绕行距离相对较短，营运费用相对较低，能够充分利用已经预留的匝道跨越湖滨大道的桩基础等优点,故推荐采用方案一。

3 结语

枢纽立交的选形，由于不同的地形、地质、交通等条件，应在深入调查和研究的基础上，根据相交叉道路的等级、功能、交通量组成及大小，以及地形、地物、地质等情况，合理布设匝道[4]，做好不同位置或不同形式的方案比选，经各指标的综合评价，选出最优的枢纽立交形式。

本文通过经济合理性、技术可行性、实施可能性等方面进行充分的分析比较，最后确定了本项目的推荐方案，以确保鸣凰西枢纽具有较高的技术指标和合理的工程造价。

[1]石良清.预测交通量与互通立交布局和设计的相关关系研究[J].交通标准化，2007,（8）：59-61.

[2]向宗举.大雁山互通立交方案设计探讨[J].公路,2007,（9）：93-96.

[3]江苏省交通规划设计院有限公司.常州西绕城高速公路工程可行性研究[R].南京：江苏省交通规划设计院有限公司，2006.

[4]张鹏.常见互通立交形式的分析与比较[J].桥梁隧道，2007，（4）：104-105.