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摘要：在既有互通立交基础上升级改造，应结合现状存在问题、控制因素、建设条件等，从技术标准、交通组织、功能、安全、环境、工程规模、对既有工程利用率等方面进行综合比选论证后，确定改造重点和改造方案。本文结合工程实例，对一级公路升级改造成高速公路后，既有互通如何进行升级改造进行论述。
关键词：互通立交；升级改造；方案研究
1既有互通调查、分析及评价
（1）既有互通现状
乌兰浩特西互通位于科右中旗总体规划外的柳树川村西南侧，设置于既有省际通道与G302国道交叉处，交叉中心桩号为K1017+117，交叉角度为70°，被交路为G302，一级公路标准，设计速度为80km/h，路基宽度为24.5m，沥青混凝土路面结构，该互通属于枢纽型互通，于2010年建成，主要解决既有省际通道与G302之间的交通量转换。互通形式为B形单喇叭，匝道上跨既有省级通道，上跨处设置4-20m钢筋预应力混凝土箱梁桥，互通设计起点为K1016+515，设计终点为K1017+760，互通范围内既有省际通道采用整体式路基。既有省际通道与G302均为一级公路，采用开放式收费，乌兰浩特西互通无匝道收费站。
（2）分析评价结论
按照《公路立体交叉设计细则》（JTG/TD21-2014）中相应的规范值要求对立交的各个指标进行评价。通过既有互通的实际值与规范值比较，得出以下结论：
①既有互通匝道宽度为8.5m和15.5m，不能满足现行规范中9m和16.5m的要求。
②既有互通区内主线两处凸形竖曲线半径为10000m，不能满足规范中互通区主线设计速度为100km/h时对应的凸形极限竖曲线半径17000m(分、合流鼻端极限值)的要求。
③A匝道存在一处半径为1200m凸形竖曲线，不满足细则中匝道设计速度为60km/h时对应的凸形竖曲线极限半径1400m的要求，但竖曲线长度满足细则要求。
④D匝道设计速度为60km/h，凹型竖曲线半径为1654.4m，T长20m，凸型竖曲线半径为900m，T长22.823m。竖曲线半径均满足要求，但竖曲线长度均不满足极限值要求。
⑤A、C、D匝道设计速度采用60km/h，A匝道平曲线150m对应的超高值为4%，C匝道平曲线半径152.75m对应的超高值为4%，平曲线半径250m对应的超高值为3%，D匝道平曲线半径为250m的圆对应的超高值为3%，A、C、D匝道超高值均不满足规范要求。B匝道设计速度为40km/h，半径为65m的圆曲线采用的超高值为4%，超高取值不满足规范要求。
⑥B匝道与主线分流端瞬时曲率半径为201m，不满足规范中主线设计速度100km/h时匝道分流鼻端瞬时曲率半径极限值250m的要求。
⑦既有省际通道与G302均为开放式收费的一级公路，改扩建后封闭收费，需在G302上增设收费站。
⑧其他技术指标与规范的适用情况：
设计速度与该互通的服务水平、线形组合相协调，车辆在互通匝道正常路段的运行速度基本可以按照设计速度行驶；平面线形中线形组合满足规范要求；匝道停车视距及分流点、合流点视距基本满足规范要求；除A、D匝道外，其他匝道竖曲线长度及半径、最大坡长与最大坡度基本满足规范要求。
2互通区地形、地貌
互通所处位置为地形起伏不大，整体地势北高南低，地层以风积、冲洪积和湖积粉、细砂为主，工程地质性质较好。东北象限为柳树湾庄园、柳树川村水上乐园、育苗基地、农香瓜休闲采摘园及部分居民房。东南象限为零星民房，大部分为农用地。西北象限为红星苗圃育苗基地和沃丰有机肥业。西南象限为农用地。互通方案布设时应尽量避免或减少征拆。
3转向交通量分布及预测
根据远景交通量预测分析，G12—白音查干、乌兰浩特设计末年（2040年）转向交通量为429pcu/h、427pcu/h、阿尔山—白音查干、乌兰浩特设计末年（2041年）转向交通量为265pcu/h、359pcu/h。该互通设计小时交通量均小于单车道匝道设计通行能力，但该互通作为枢纽型互通立交，交通流有快速转换的需求。
4被交道路情况
主线省级改造前被交路由G302与本项目连接线共同组成，G302为一级公路，路基宽24.5m，沥青混凝土路面结构，设计速度为80km/h，G302向北至阿尔山。升级改造后，此交叉位置由原来的T型交叉变成了既有一级公路改造成的高速公路、G302、连接线交叉后组成的十字型枢纽互通。连接线为高速公路，路基宽度为26m，设计速度为100km/h，连接线向东G12。该互通主要实现升级改造后的既有省级通道与G302、连接线之间的交通量转换。
交通量分布图（pcu/h）
5初设方案论述
（1）方案布设
根据既有互通评价报告的结论，同时结合现场地形、地物、主交通流向的分布情况，改扩建提出四个方案。
方案一：采用拆除既有单喇叭互通，新建全苜蓿叶型互通的方案，连接线与G302顺接后与本项目组成十字交叉，交叉点设置在既有互通处，连接线采用整体式路基，主线下穿连接线。该方案各个匝道的通行能力与转换交通量相适应，能实现枢纽互通交通流快速转换的需求，但需设置四条集散车道。
方案二：拆除既有单喇叭互通新建对角双环变异苜蓿叶型互通的方案，该方案在方案一的基础上取消集散车道，将阿尔山—乌兰浩特方向、G12—白音查干方向左转弯匝道做成半直连形式，连接线采用整体式路基，主线下穿连接线。该方案桥梁规模相对较大。
方案三：采用改造既有互通和新建一处单喇叭互通组成复合型互通的方案，连接线、G302错位与本项目交叉，连接线与本项目交叉点设置在既有互通的北侧，形成两个T型交叉，在既有互通的北侧新建一处单喇叭，与改造后的互通组成复合型互通进行交通量转换，主线下穿G302，上跨连接线。该方案对既有互通的利用率较高，同时能减少连接线的建设里程0.98km，但不利于G12-阿尔山方向直行交通量的通行。
方案四：为完全利用既有互通和新建一处单喇叭互通组成双喇叭型互通的方案，连接线与G302顺接后形成十字交叉，交叉点设置在既有互通的南侧，新建一处单喇叭互通与既有互通组成双喇叭型互通实现交通流的转换，主线下穿连接线。该方案对既有互通利用率较高，征拆小，但交通流交织、绕行比较严重，无法实现交通量快速转换的需求，且需新建G302一级公路约2.04km，同时连接线长度增加0.74km，工程规模及运营里程增加较大。该方案仅做定性论述方案。
方案三 方案四
（2）方案比选及结论
结合现场调查情况，从是否满足通行能力、服务水平、技术指标、工程规模、征地拆迁、工程造价以及是否能快速实现交通流转换等多方面进行了分析比选，具体如下：
互通立交方案对比分析表
三个方案均能满足远景交通量增长的需求，方案一与方案二通行能力及服务水平相当，均高于方案三，方案三对既有互通的利用率高，新增占地少，拆迁量小，工程规模小于方案一与方案二，但对G12-阿尔山方向的直行交通影响比较大，无法实现交通流快速转换的需求。方案一、方案二采用枢纽型互通，能实现交通量快速转换的需求，两方案工程规模相当，方案一转换交通量存在交织，对行驶车辆存在一定的安全隐患，经综合比选后，推荐方案二。
6结束语
既有互通升级改造首先应考虑遵循最大限度利用互通工程的原则，并结合实际情况，因地制宜，对既有互通的指标、控制因素、社会影响、是否满足升级改造后的服务水平等多方面去综合考虑，合理选择改造方案。既做到最大限度利用了既有工程，又能满足规范要求，保障行车安全。
论文作者:卢谦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/16
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