肇明高速三堂车互通式立交方案比选探究

季广鹏

（中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710075）

一、项目背景

互通式立交的选形，应综合考虑相交道路的等级、在路网中的功能定位和与之相应的匝道设计速度、立交场址的地形地物、征地拆迁、交通流量分布及工程规模和造价等因素合理确定。

肇庆至高明高速公路工程是《广东省高速公路网规划（2017-2030）》中的第九纵清远连州（粤湘界）至江门台山的一段。项目连接了肇庆广宁、高要，是二广、广佛肇、广昆、广明高速公路之间的纵向联络线，与高恩高速公路共同构筑了肇庆通往珠三角南部地区的便捷通道。工程的建设有利于加强肇庆与珠三角南部地区的联系，对肇庆及以西地区快速融入粤港澳大湾区，将肇庆打造成为珠三角连接大西南枢纽门户城市，扩大珠江西岸经济辐射能力具有重要意义。

肇庆至高明高速公路（一期）工程包括肇庆市广宁县宾亨镇至高要区莲塘镇段主线和机场支线，路线总长约98.5km，其中主线起于广宁县宾亨镇（接二广高速公路），往南经高要区水南镇、小湘镇、大湾镇、新桥镇，终于莲塘镇，长约70.9km；机场支线起于高要区莲塘镇（接主线），往东止于高要区回龙镇（接江肇高速公路），长约27.6km。

肇明高速三堂车枢纽互通式立交位于肇庆市高要区水南镇，与汕湛高速交叉，是高速公路间的枢纽互通式立交。

二、主要控制因素

三堂车枢纽互通式立交主要控制因素如下。

（一）被交路

汕湛高速线路大致呈东西走向，东起汕头市，途经梅州市、揭阳市、河源市、惠州市、广州市、清远市、肇庆市、云浮市、阳江市和茂名市，西至湛江市，依次串联粤东、粤北和粤西地区。2020年1月1日汕湛高速公路清远至云浮段正式通车，设计时速100km，为双向四车道，路基宽度26m。

（二）汕湛高速罗文隧道

肇明高速与汕湛高速交叉位置距离东侧汕湛高速罗文隧道洞口2189m，匝道布设需保证变速车道渐变段起终点与隧道洞口净距大小符合要求。汕湛高速为双向四车道高速公路，其中加速车道渐变段终点与前方隧道洞口距离不宜小于100m，隧道洞口与前方减速车道渐变段起点距离不宜小于400m。

（三）水南服务区

肇明高速与汕湛高速交叉位置，与水南服务区进出匝道变速车道在竖向空间上重合，三堂车枢纽互通式立交衔接汕湛高速侧匝道，需保证与水南服务区匝道的净距大小符合要求[1]。汕湛高速为双向四车道高速公路，变速车道渐变段起终点与前方水南服务区的出入口匝道变速车道渐变段起终点距离不宜小于650m。

（四）水南互通式立交

水南服务区西侧0.74km，汕湛高速设置水南立交衔接水南镇中心区。三堂车枢纽互通式立交匝道接入接出汕湛高速时，需保证与水南互通式立交的净距大小符合要求。若净距大小小于700m，需采用辅助车道贯通，并保证辅助车道的最小长度不小于900m。

（五）民房及基本农田分布

匝道布设时，尽量利用山坡布设，减少房屋拆迁和占用基本农田[2]。

（六）交通量分布

根据交通量预测结果，该互通式立交的主要交通流向为高明往返广宁方向，其2003年转换交通量为6138pcu/d；高明往返清远方向为5209pcu/d，云浮往返广宁方向为3480pcu/d；清远往返广宁方向为685pcu/d。该互通式立交整体交通量较小，具备采用非常规枢纽立交的前提条件。

三、方案比选

在三堂车枢纽互通式立交场址的四个象限中，西北象限分布有连片农田、村庄，水南服务区北侧部分，若将互通式立交放在该象限，一是征地拆迁成本高，二是匝道需大量敷设为桥梁，工程规模偏大，三是需与水南互通式立交采用辅助车道复合建设；西南象限分布有水南服务区南侧部分和陡坡，若将互通式立交放在该象限，一是土石方和支护工程规模大，二是需与水南互通式立交采用辅助车道复合建设；东南象限全为陡坡，若将互通式立交重心放在此象限，边坡高度大范围内为7级以上，土石方和支护工程规模急剧增加；东北象限小范围分布有村庄及农田，山体高程较低。考虑汕湛高速上分布的罗文隧道、水南服务区及水南互通式立交等控制因素，该立交重心适合布设于东北象限。

根据对控制因素的分析，该互通式立交方案布设场地十分受限，结合功能定位、交通量预测分析及周边控制因素分布，共布设4个方案备选。

（一）方案一：双T 形

方案一采用双T形方案，汕湛高速侧为迂回T形，肇明高速侧为外交叉T形。匝道平曲线最小半径100m，设计时速50km～60km。

图1 方案一平面图

优点：在多方面控制因素限制下解决了各方向转向需求，工程规模适中；交织区长度820m，可满足交通转换需要；主要利用未开发山岭区布设互通式立交方案，对水南镇水南村环境影响小，征地拆迁面积小。

缺点：作为枢纽互通式立交，存在交织且主流向绕行严重。

（二）方案二：双喇叭形

方案二在东北象限采用双喇叭方案，受地形影响，两侧喇叭均为B形。高明转云浮的F匝道鼻端与服务区北侧入口匝道鼻端距离，即使采用辅助车道贯通也不符合细则要求，需调整清远方向进入服务区入口，改为增设从D匝道分流的H匝道进入服务区。匝道平曲线最小半径60m，设计时速40km～60km。

图2 方案二平面图

优点：进一步加大与水南村的距离，对村庄环境影响进一步减小。

缺点：匝道里程相比方案一小幅度增大，桥梁工程增大；交织区长度减小为530m，环圈平曲线半径为60m，设计时速40km，服务水平较差；主流向绕行严重。

（三）方案三：交织分离双T 形

方案一、二均存在交织，方案三在方案一的基础上，将双T方案调整为匝道相连立体交叉的交织分离双T方案。匝道平曲线最小半径100m，设计时速50km～60km。

图3 方案三平面图

优点：取消了交织，服务水平较高。

缺点：工程规模较大幅度增加，相比方案一，匝道里程长度增加4.8km，桥梁增加1.2km；交织段位于路基大开大挖段，土石方规模急剧增加，占地面积增大，对自然环境影响大；主流向绕行问题仍未解决。

（四）方案四：单变异涡轮形

图4 方案四平面图

针对方案一、二存在的交织、绕行问题，方案三存在的绕行问题，提出方案四单变异涡轮形方案。匝道平曲线最小半径120m，设计时速60km。

优点：交通转换直接，服务水平高。

缺点：受制于地形、水南服务区、水南互通式立交等控制因素，匝道需绕避水南服务区，并与水南互通式立交辅助车道贯通复合建设，工程规模显著增大，相比方案一，匝道里程长度增加6.5km，桥梁增加2.7km；整个方案新增占用基本农田约3.67万m2，新增拆迁2554m2。

综合比选后，方案二工程规模无优势，且服务水平相对较差；方案三虽取消了交织，但工程规模较大且绕行问题没有解决；方案四为常规采用的枢纽互通式立交形式，该互通式立交交通量较小，过分追求高指标立交形式，投资效益低；方案一工程规模适中，交织段长度足够长，基本接近于双向四车道高速公路基本路段常见的超车车道变换。结合该互通式立交交通量分布、征地拆迁、工程规模和造价及其他控制因素分布，推荐方案一。

四、结语

处在经济发达地区的粤港澳大湾区，高速公路互通式立交形式选择容易形成路径依赖和思维僵化，一味关注互通式立交的交通功能、通行能力和服务水平，而忽视工程造价和与周边控制因素的协调。互通式立交形式的选择，应综合考虑通行能力、运行安全、用地、自然环境和社会环境等因素，在经多方案比选、论证后，灵活合理地选择互通式立交形式，提出与现场地形地物相适应、工程规模适中且能满足交通需求的推荐方案，不应过分追求高标准互通式立交形式。