连霍高速(G30)河南段陕州枢纽互通方案选型与设计

2017-03-03吴宜松

黑龙江交通科技 2017年7期

关键词：蒙华运城匝道

吴宜松

(河南省交通规划设计研究院股份有限公司，河南郑州 450052)

连霍高速(G30)河南段陕州枢纽互通方案选型与设计

吴宜松

(河南省交通规划设计研究院股份有限公司，河南郑州 450052)

陕州枢纽互通向北连接山西省侯平高速,向南连接连霍高速,成为连接河南、山西两省之间重要的交通要道。从工程可行性研究开始，至初步设计及施工图设计，其设计方案经过反复优化比选，不断完善，介绍本枢纽互通的设计过程，为今后合理解决枢纽方案设计提供参考。

高速公路；枢纽；方案设计

1 交通量预测

本枢纽互通交通量分布特点为主要交通流为东北象限连云港与运城方向。次交通流方向为西南象限霍尔果斯与三门峡方向。终点与G209相交，属枢纽型互通。为侯平高速、连霍高速、G209之间交通转换提供了便捷通道。

2 方案设计

根据本项目功能和地位，主要控制因素有：新建小区、村庄、城市规划、监狱、蒙华、运三铁路等因素。结合立交周边地物、地形限制，依据规范要求，对互通型式及服务区布设方案做了多方案比较论证，以下仅从造价、用地、控制因素等方面选择了3个较为合理的方案进行论述。

方案一: 用变形双喇叭式互通方案，具体立交布置方案为：主线收费站以南即为陕州互通区，立交区主线及匝道需下穿运三铁路及铁路立交线位，为方便运三铁路上跨本项目时桥梁布跨及设置桥墩，采用了分离式路基。同时为了方便三门峡市商务中心区车辆出入本项目及连霍高速，互通主线跨越连霍后继续向南与G209交叉，设置三门峡南站；结合现场实际地形及地物分布特点，方案在此考虑在主线收费站两侧布置服务区，主要服务霍尔果斯与运三方向和连云港与运城方向车辆。项目东侧服务区利用蒙华铁路和运三铁路之间空地布置，西侧服务区选择将收费站管理设施与服务区合建的方式布置。

根据交通量预测结果，东北象限方向为主交通流方向，为减小双喇叭立交交织段车辆数，方案考虑将连云港至运城方向匝道在连霍高速以北单独拉出，利用蒙华铁路跨连霍高速边跨下穿蒙华铁路后接入主线收费站；同时为减少霍尔果斯方向至三门峡商务中心区车辆的绕行距离，将这方向匝道提前从连霍高速拉出后接入互通区收匝道；为方便灵宝至运城方向车辆进入服务区，匝道从连霍高速分离后上跨连霍高速、下穿运三铁路后分出K匝道进入服务区；为减小运城至灵宝方向车辆绕行距离，同时也减少东南象限蒙华运与三铁路段之间匝道交织车辆,在保证万城华府小区安全距离的前提下，设置由北向西直接右转的右转匝道。

与工科方案相比较优化了西北象限匝道，工科阶段运城至霍尔果斯方向没有设置右转匝道；霍尔果斯至运城方向在工科阶段通过在蒙华铁路以东绕行，两次下穿蒙华铁路，增加了匝道长度，同时对蒙滑铁路需要增设桥孔。

方案二：采用半定向方案，具体立交布置方案为：连云港左转方向采用了半定向匝道，取消了圆形环圈匝道，提高了匝道的行驶速度。先上跨连霍高速，再下穿蒙华铁路、运三铁路、分离式主线路基。三门峡左转方向与方案一相比，取消了圆形环圈匝道，提高了匝道的行驶速度。

首先方案二看上去线形指标还是非常合理枢纽互通的理念，最主要的是解决了交织的冲突，不存在交织的现象，增加了安全性。其次，减少了一条西北象限的右转匝道，由于本项目离新建小区较近，且是挖方，存在安全性问题。

方案二缺点：与方案一相比增加了三座桥，由于运三铁路已经实施，运三铁路、蒙华铁路、侯平高速同时跨越黄河，同时处在同一平面位置。本项目互通主线为过黄河后预留线位，所有标高都已经确定，因此连云港左转方向需要上跨连霍高速、下穿蒙华铁路、运三铁路和主线分离式路基，在此程度上沟通协调难度大，因此舍弃了方案二。

方案三:本方案相对于方案一，主要为东侧服务区位置比选，将东侧服务区位置由蒙华、运三铁路之间空地调整到连霍高速南侧，霍尔果斯至运城匝道与蒙华铁路、运三铁路围成的区域内。同时调整西北象限霍尔果斯至运城的匝道线位，在下穿N匝道后继续向前下穿蒙华铁路后并入E匝道，匝道下穿蒙华铁路采用1～16 m框架桥，但是需要采用单向双车道断面。

该方案的优点是东侧服务区避免放在两条铁路之间，减小了铁路对以后服务区人员工作、办公的影响；缺点是由于东侧服务区放置在连霍高速南侧、蒙华铁路东侧以及匝道所围城的区域，因此工作人员出行相当不便。

3 施工图设计及问题

(1)连霍高速设计时速100 km/h,纵段K125+794～126+300/K126+950～K127+640为4%纵坡，按照《公路立体交叉设计细则》(JTG/T D21-2014)规定，减速车道下坡和加速车道上坡的路段主线最大纵坡一般值2%，最大值3%。陕州枢纽纵段不满足互通区指标要求，但是连霍高速纵段K125+794～126+300为上坡，K126+950～K127+640为下坡，依据互通变速车道上坡减速、下坡加速原理，从而使该互通在大纵坡上设置加减速车道符合要求。

(2)由于西北象限小区离主线较近，交通量较大不能设置半径较大的圆曲线，利用三门峡左转的匝道，分流一部分交通量，但是存在交织。

(3)由于蒙华铁路、运三铁路需要上跨G209角度较小，铁路桥墩桩基础一般相对较大，且G209路基宽度13 m。同时互通接G209处平曲线半径R=200、纵坡大于3%。需要对被交路进行改造，首先采用分离式路基形式进行设计，然后设置专用右转车道。再次，对平交口进行渠化设计。不但给铁路充分预留了桥墩位置，而且保证了平交口由于增设了互通后交通量增大的安全性。