调整互通立交匝道出入口位置在优化交织段落设计中的应用

2021-03-01安智敏苟浩洋

山东交通科技 2021年6期

安智敏，胡磊，苟浩洋

（山东省交通规划设计院集团有限公司，山东济南 250031）

1 概述

随着我国经济和社会的不断发展，各省高速公路建设也在逐渐提速。一般说来，在我国经济较为发达的地区建设高速公路，互通立交间距相对较为密集。立交间距较小时，车辆通过互通立交匝道频繁地进出主线，不可避免地带来车辆交织问题。现行规范大部分采取控制互通立交之间净距、增设辅助车道的方式确保车辆通行的安全和顺畅。

青兰高速公路莱芜至泰安段改扩建工程，项目起点东接京沪高速，西连京台高速，建成后在区域内形成一条顺畅、便捷的高速通道，在改善区域路网布局、提高路网通行效率、提升路网整体效益等方面发挥重要作用。

2 路线走向及主要技术标准

拟建项目采用高速公路标准建设，设计速度 120 km/h，新建段落为双向六车道标准，路基标准宽度34.5 m。利用S31泰新高速段落将既有道路改扩建为双向八车道，路基标准宽度42 m。

3 徂徕枢纽互通立交设计

3.1 区域路网

徂徕枢纽位于泰安市徂徕镇东北方向，是青兰高速、济泰高速及泰新高速三条高速公路交通转换的重要节点。立交采用复合型枢纽互通，可以实现三条高速交通的快速转换。

徂徕枢纽是青兰高速新建段落和利用老路段落的分界节点，立交范围内及该节点向东为新建部分，向西与泰新高速顺接，为利用既有道路段落。徂徕枢纽向西顺接既有高速段落后跨越汶河，与汶河西岸既有的泰山服务区间距较近，高速公路顺接需考虑进出服务区匝道的影响。

3.2 预测交通量

根据交通量预测分析，徂徕枢纽聊城往来临沂方向交通流为主交通流方向，该方向设计末年（2042年）转向交通量为43 373 pcu/d；次交通流方向为聊城往来济南方向，设计末年转向交通量为 11 675 pcu/d；青岛往来济南方向，设计末年转向交通量为8 597 pcu/d；青岛往来临沂方向，设计末年转向交通量为1 159 pcu/d。预测交通量见图1。

图1 徂徕枢纽2042年平均日交通量预测结果/pcu

3.3 初步设计推荐方案

根据交通量预测结果和区域地物分布状况等因素，初步设计推荐采用单侧双环复合型互通方案。该方案主交通流方向通过S31泰新高速主线实现通行，交通量次之的聊城市往济南市方向设置半定向左转匝道，两个环形匝道位于济泰高速主线西侧。该方案与交通量匹配性较好，但在济泰西幅主线上存在通行交织状况，如设置单独集散车道，则工程规模增加较大，方案平面设计见图2。

图2 徂徕枢纽初步设计推荐方案

3.4 施工图设计阶段局部优化方案

方案与初步设计推荐方案一致，区别在于优化后方案调整了由北向东左转匝道（F匝道）的流出位置。初步设计推荐方案中，F匝道流出位置在E匝道流入济泰高速主线之后，施工图设计阶段将F匝道流出济泰高速主线的位置设置在E匝道流出主线之前，见图3。整体F匝道设置于E匝道外侧，匝道采用一次流出主线的方式。由于由北向东左转的车辆提前驶出主线，避免了与E匝道向南进入主线车辆的交织，很好地解决了同侧环形匝道车辆交织的问题；同时，F匝道下穿东西向的青兰高速主线桥，工程规模增加不大。

图3 徂徕枢纽施工图优化方案

3.5 青兰高速主线分离线与进出泰新高速泰山服务区车辆交织问题

青兰高速在徂徕枢纽西侧与S31泰新高速共线，两者之间的连接按照主线分合流设计。维持既有S31泰新高速主线不变，青兰高速新建分离主线与其连接，该分合流点向西通过汶河大桥后进入泰山服务区。原初步设计推荐方案青兰高速北幅主线与泰新高速合流点和泰新高速进入泰山服务区分流点间距 1 022 m，泰新高速南幅主线服务区匝道与主线合流点和青兰高速与泰新高速分流点间距1 006 m，净距较小，车辆在该区域通行存在交织状况。

该交织段落不同于一般高速公路的交织状况，泰新高速往泰安方向驶出、进入服务区的车辆需要从主线第二个车道变到最外侧第五个车道，而G22青兰高速向西方向行驶车辆在该段落以120 km/h或者稍低速度驶入S31泰新高速主线，小型车辆变道难度且安全风险极大。南幅主线从服务区驶出进入泰新高速的车辆与泰新高速进入青兰高速的车辆同样存在交织状况，由于主线分流车辆通行速度较高，服务区并入主线的难度和风险同样较大，见图4。