利川至咸丰高速公路起点互通方案研究

梁洪涛，邓丽娟，周 忻

（湖北省交通规划设计院股份有限公司，湖北 武汉 430051）

1 项目概述

利川至咸丰高速公路起于湖北省利川市附近，衔接利（川）万（州）高速公路，止于湖北省咸丰县附近，衔接来（凤）咸（丰）高速公路，是湖北省高速公路网规划中“纵九”线的组成部分。该项目全线采用设计速度80 km/h、路基宽度25.5 m的双向4车道高速公路标准。

目前，利万高速公路与沪渝高速公路均已建成通车，采用设计速度80 km/h、路基宽度24.5 m的双向4车道高速公路标准。两高速公路交叉处设置利川西枢纽互通，其布置如图1所示。受沪渝高速公路北侧宜万铁路的制约，利川西枢纽互通采用先依次上跨宜万铁路、沪渝高速公路之后倒挂设置的三肢交叉半定向型式。恩施往返万州方向为主流向匝道，匝道设计速度为60 km/h，按照分离式主线路基设计，采用路基宽度12.25 m的单向双车道型式；万州至石柱方向为次流向匝道，匝道设计速度为40 km/h，采用路基宽度10.5 m的单向双车道型式；石柱至万州方向为次流向匝道，匝道设计速度为40 km/h，采用路基宽度8.5 m的单向单车道型式。

图1利万高速公路利川西枢纽互通布置图

根据规划走向，利川至咸丰高速公路（以下简称“本项目”）起点宜在利川附近尽快与利万高速公路相接。若采用“双T”接的方式，需考虑对沪渝高速公路路段进行改造；若考虑直接对接，需将原T形交叉改造成十字形交叉。本文仅介绍主线直接与利万高速公路对接情况下起点互通的方案研究。

2 交通量分析

根据交通量预测结果，2041年该起点枢纽互通4个方向总转弯交通量为19768 pcu/d，主交通流为恩施—咸丰方向，为11402 pcu/d，石柱—咸丰方向为4557 pcu/d，恩施—万州方向为2394 pcu/d，万州—石柱方向为1415 pcu/d（见图2）。

图22041年互通转弯交通量预测

本项目进行十字形互通设计时，对于原利川西枢纽互通利用匝道，其路基宽度和设计速度可保持不变，新建匝道路基宽度和设计速度根据交通量结果、匝道长度及原利川西枢纽互通各匝道宽度等进行综合选取[1]。

3 互通方案设计原则

由于该互通是在原有互通布设的基础上进行相应改造，因此，在进行互通方案设计时，除符合公路立体交叉设计的基本原则外，还应满足以下几个方面的原则：

（1）因地制宜，结合地形选择合理的互通型式，避免大填大挖，与周边环境相协调；

（2）分清主次，确保互通能够适应各方向交通流的需求，保证行车安全；

（3）尽量减少废弃工程，降低对已建成工程的干扰，减少不良社会影响；

（4）尽可能避免再次与宜万铁路及沪渝高速公路交叉，降低实施及协调方面的难度；

（5）尽可能降低工程规模，节约投资。

4 互通方案研究

4.1 重要控制因素

（1）地形条件：交叉区域沪渝高速公路以北地形较为平坦，沪渝高速公路以南为甘溪山森林公园，地形呈鸡爪状，起伏较大。

（2）宜万铁路：宜万铁路是以客运为主、兼顾货运的国铁Ⅰ级电气化铁路干线，宜昌至凉雾段为双线，运行时速160 km及以上，在本项目区位于沪渝高速公路以北，走向与沪渝高速公路基本平行，间距80～100 m。

（3）沪渝高速公路凉雾停车区：沪渝高速公路凉雾停车区位于凉雾以西，距利川西枢纽互通约2km。

在路线通道走廊研究过程中，路线起于利川西枢纽互通后，存在东、西2种路线方案。本文分别针对2种路线方案进行起点互通方案研究。

4.2 凉雾东方案互通研究

对于东线方案，利万高速公路和利咸高速公路主线较为顺适，互通改造难度相对较小。考虑尽可能利用原利川西枢纽互通匝道工程，如图3所示，保留与沪渝高速公路交叉、连接部分的匝道工程，增设与利咸高速公路主线交叉转换匝道。该方案可完全利用既有利万高速公路主线跨越宜万铁路、沪渝高速公路的桥梁，避免了对宜万铁路和沪渝高速公路的再次干扰，尽可能减少不良社会影响，互通总体规模相对较小。

图3东线方案起点互通示意图

4.3 凉雾西方案互通研究

对于西线方案，受沪渝高速公路南侧山体限制，在交叉节点附近，高速公路主线先呈西北-东南方向相继跨越宜万铁路、沪渝高速公路，再折向西南。考虑有3种互通设置方案。

4.3.1 方案一

如图4所示，方案一为部分利用原利川西枢纽互通匝道工程，尽可能减少废弃工程的互通方案。与图3相似，该方案可完全利用既有利万高速公路主线跨越宜万铁路、沪渝高速公路的桥梁，避免对宜万铁路和沪渝高速公路的再次干扰，但受地形影响，主线在起点段平面半径仅为400 m（设计速度v=80 km/h时的一般最小半径[2）]，需考虑对该互通区路段进行限速控制，存在一定安全隐患。此外，对于恩施-万州和万州-石柱方向的车辆存在一定程度的绕行，通行效率较低，且互通总体规模相对较大。

图4西线方案起点互通方案一示意图

4.3.2 方案二

如图5所示，方案二主线起点段平面指标与方案一完全相同，存在一定安全隐患。互通布设则考虑完全废弃原利川西枢纽互通，改至凉雾停车区附近新建双喇叭互通。相比方案一，其降低了互通建设难度，减少了部分绕行，施工期间对既有互通影响较小，但最终需废除原利川西枢纽互通及凉雾停车区，废弃工程规模较大，协调难度高，社会影响大。恩施-万州和万州-石柱方向的车辆依然存在一定绕行。

图5西线方案起点互通方案二示意图

4.3.3 方案三

如图6所示，为改善方案一和方案二存在的安全隐患，将既有利万高速公路主线跨宜万铁路和沪渝高速公路段进行改线，提高平面指标，同时充分利用原利川西枢纽互通匝道工程。该方案建设规模较大，协调难度较高，且利万高速公路主线废弃工程量较大，恩施-万州和万州-石柱方向的车辆绕行问题同样存在。

图6西线方案起点互通方案三示意图

3个互通方案综合比选结果见表1。

表13个互通方案综合比较表

综上分析，3个互通方案各有优缺点，综合考虑互通功能、实施难度、社会影响及行车安全等各方面因素，本阶段推荐方案三为西线方案起点互通型式。

4.4 东、西线方案互通比选

东、西线方案互通比选结果见表2。

表2凉雾东、西方案互通比较表

东线方案由于主线衔接较为顺适，废弃工程量及互通规模均比较小，互通方案明显优于西线方案。

该互通方案的比选将作为路线方案比选的一个重要参考因素。最终推荐路线方案的确定，还将结合全线工程规模、建设难度、地质条件、对地方带动作用及地方意见等因素综合确定[3]。

5 结 语

所讨论的互通方案仅为技术探讨。总体来看，对既有互通进行改建比新建互通难度更大，方案也更为复杂。如何让互通方案的设计更加科学合理，必须深入研究项目特点，开拓思路，多方案研究。本文旨在通过对既有互通改造方案的研究，为类似工程提供一些参考。