宜昌东城大道线位及叶家冲立交方案研究

肖立拓

（广州市市政工程设计研究总院有限公司，广东 广州 510060）

1 项目背景及工程概况

宜昌市东城大道现状为断头路，拟建项目建成后将有助于完善区域路网结构，解决郭家湾居民点城市棚户区改造项目1 260户居民及周边居民的交通出行问题，项目具有良好的社会效益。港窑快速路南起峡州大道，北接宜黄公路，主要解决西陵区和夷陵区之间的快速交通出行。叶家冲立交主要提供连接东城大道南延线与港窑路之间的交通转换，解决郭家湾居民点往来西陵区方向的出行需求。图1为道路地理位置图。

图1 道路地理位置图

港窑路道路等级定位为城市快速路，双向6车道，设计速度为80 km/h。东城大道南延线为城市次干路，双向4车道，设计速度为40 km/h。

拟建东城大道线位穿行于丘陵、岗地之中，其特点是：地形地貌复杂多样，地形起伏较大，河流阶地与丘陵垅岗相间。

2 交通分析

根据远景年交通预测分析（见图2、图3），港窑路主线直行流量较大，转向流量较小。可设置菱形立交或喇叭立交实现东城大道南延线与港窑路的交通转换，匝道采用单车道匝道。

图2 2029年交通量预测（单位：pcu/h）

图3 2039年交通量预测（单位：pcu/h）

3 路线方案比选

为服务郭家湾居民点交通出行，设置一般互通式立交实现东城大道南延线与港窑快速路交通转换。本次东城大道连接线拟采用双向4车道与港窑路相接，对线位进行比选。图4为东城大道南延线线位比选总图。

图4 东城大道南延线线位比选总图

3.1 方案一

路线沿现状东城大道南延，贴近郭家冲水塘，顺现状山谷布线，设置267 m/271 m分离式隧道穿越中段山体后，沿山谷西侧布线，在港窑路K3+940处设置一般互通立交，实现与港窑路的交通转换。道路全长约1.08 km，全线最小圆曲线半径330 m，路线最大纵坡4.0%。路线总长较短，线形指标较好，对郭家湾地块影响较小。终点在叶家冲水库附近设互通立交与港窑路相接。由于线位半填半挖布线，水库附近填方较大，对叶家冲水库有一定影响。

3.2 方案二

线位由北向南，经郭家湾居民区，向西接小半径圆曲线，横穿郭家冲水塘，沿山谷西行，以隧道形式穿过自来水厂所在山体，沿山谷西侧展线，避让水库，设一跨谷桥，沿东侧山腰往东南方向延伸，终点设置菱形立交实现与港窑路的交通转换。道路全长2.13 km，最大纵坡6%，全线最小圆曲线半径118.51 m。路线绕行较远，边坡规模较大，K0+650右侧填方规模较大，填土高度超过30 m。

3.3 方案比选

（1）两个方案都避开障碍物，设置互通立交与港窑路实现交通转换。

（2）方案一路线较短，线位平顺，线形指标较高，经济性较好，对郭家湾居民点服务功能强。起点处侵占郭家冲水库面积小，对郭家湾地块影响小；终点处对叶家冲水库有一定影响，并且不利于终点处白庙村村道接入。白庙村往峡州大道方向绕行较远。

（3）方案二路线较长，绕行距离远，服务水平差，平纵线形较差。起点处横穿现状郭家湾水塘，侵占水域面积大，实施难度大。K0+650右侧将整个山谷填平，对现状生态环境破坏较大，用地较大，经济性差。桥梁隧道规模较小，菱形立交有利于周边村道接入东城大道南延线，对周边白庙村服务性较好。

（4）港窑路起点峡州大道至东方大道节点相距7 km，立交间距较大。方案二采用菱形立交与港窑路相接，可以实现港窑路掉头功能；方案一在叶家冲水库附近采用互通立交与港窑路相接，港窑路在7 km范围无法直接实现掉头功能，只能绕行郭家湾居民点，对误驶车辆不利。

综上所述，推荐方案一线位。表1为路线比选表。

表1 路线比选表

4 节点方案比选

该节点主要连接郭家湾居民点附近现状东城大道，沿现状山体布线，互通区域内地形条件复杂，地势起伏较大。互通立交方案的布设主要考虑以下几个方面：互通布设应满足东城大道南延线—港窑路间的交通转换，技术经济指标合理；尽量利用现状地形，降低路基挖方高度，减少挖方数量和路基防护工程规模；尽量避免对附近山塘水库造成影响，减少拆迁。

4.1 方案一：A型单喇叭立交方案

采用A型单喇叭互通方案（见图5），利用现状山谷，匝道下穿主线，为避开叶家冲水库，将喇叭布置于叶家冲水库西侧。环形匝道为郭家湾往宜黄公路方向，采用平行式加速车道接入主线。

单向单车道匝道断面采用8.5 m。匝道E段断面采用双向3车道：南往西因交通量较大，且匝道长度大于500 m，考虑超车之需采用双车道横断面；西往北交通流量较小，且匝道长度小于500 m，采用单车道横断面。互通匝道最小平曲线半径为57.25 m，D匝最大纵坡为4.3%。

4.2 方案二：B型单喇叭立交方案

采用B型单喇叭互通方案（见图6），利用现状山谷，匝道下穿主线，为避开叶家冲水库，将喇叭布置于叶家冲水库东侧。峡州大道往郭家湾方向，港窑路出口匝道为环形匝道，其通行能力较低，不利于主线车辆快速驶离，流量增加时，出口匝道易出现车辆排队情况，可能会影响到主线交通流。同时，下坡减速路段，长直线接小半径圆曲线，显然不利于行车安全。

图5 叶家冲互通方案一（A型喇叭）

图6 叶家冲互通方案二（B型喇叭）

4.3 方案三：T型互通方案

T型互通方案充分利用现状地形，连接线采用上下行分离方案，A匝道下穿港窑路，B匝道上跨主线，穿过叶家冲水库北侧边缘（见图7）。均采用单向单车道8.5 m匝道断面。匝道最小平曲线半径为80 m，最大纵坡为4.8%，桥梁规模较大。

图7 叶家冲互通方案三（T型）

4.4 方案比选

该节点主要连接郭家湾居民点附近现状东城大道，沿现状山体布线，互通区域内地形为山体林地，地势起伏较大。由于该节点左转驶离港窑路主线的交通量与左转进入港窑路主线的交通量相差不大，方案二采用B型喇叭立交方案，不利于行车安全，不建议采用。因此仅比选方案一和方案三立交方案（见表2）。

表2 立交比选表

方案一（A型单喇叭）较方案三（T型）互通匝道总长度短约345 m，匝道桥梁规模短约515 m。方案一与方案三用地规模、边坡防护及土石方数量相差不大。方案三较方案一匝道平、纵指标略高，行驶舒适性略好，但西往北（往返宜黄公路方向）交通量较小。方案一与地形联系紧密，对叶家冲水库影响小，立交层次低，经济性好。

综合比选，叶家冲立交推荐采用方案一：A型单喇叭立交方案（见图8）。

5 结 论

山区城市道路不同于一般的市政道路，应结合现状地形条件，充分考虑路线影响因素，尽可能避让现状水库、电塔等敏感性因素，灵活运用沿河线、山脊线和越岭线，合理选择桥梁隧道，减少边坡规模，考虑边坡以及现状山体排水，最大限度降低对生态环境的影响。

图8 A型单喇叭立交效果图

对于山区城市道路的选线应注意：

（1）地形条件与线形指标相协调。

在考虑道路主体协调性的基础上，应更加重视与周围环境的协调，应尽量避免大范围高填深挖以及对现状山体的破坏；

（2）对典型构筑物综合比选。

将山区道路中常见的高边坡、桥梁、隧道和高路堤等典型工程作为控制因素，进行路线方案比选，对不同方案技术指标、工程规模、使用功能和工程造价等方面进行评价。

（3）与山区水库的协调性。

当左转弯入口匝道交通量大于单车道匝道通行能力时宜选用B型喇叭立交，而在左转弯交通量均小于单车道通行能力时宜选用A型喇叭立交。一般情况下，T型立交为3层结构，桥梁结构以及工程规模较喇叭立交大，用地范围较大，但线形指标较好。喇叭立交为两层结构，桥梁规模小，仅利用3个象限，适用于用地受限的情况。对于立交型式的选择，要充分利用现状地形，结合交通分析和交通量预测，根据现场的控制因素，考虑施工的难易程度，在满足行车安全及功能的前提下，尽量降低工程规模，合理确定互通立交的型式。