摘　要　本文针对目前北京市最复杂的六环路西沙屯互通立交的选型和设计谈了一些体会，并阐明了交通量的定性定量分析与现状地形地物相适应是确定互通立交型式的关键。

  关键词　互通立交　选型　sheji   一、前言   六环路是beijing市总体规划中的环形高速公路之一，是连接北京市郊区各主要卫星城镇和疏导城市过境交通的通道。北京市规划有14个卫星城镇，六环路连接了其中的8个，同时还连接了北京市11条主要放射线高速公路，是北京市高速公路主骨架的重要组成部分。另外，六环路京沈高速公路至八达岭高速公路段也是丹东至拉萨国道主干线在北京境内的一部分，因此，六环路的建设不仅对沿线地区的经济建设具有促进作用，而且对国道主干线的形成具有积极的意义。   西沙屯互通立交位于北京昌平区沙河镇境内，八达岭高速公路约K26公里处，是六环路与八达岭高速公路的互通立交，也是丹拉国道主干线的一个重要节点。立交通过多次方案优化比选，最终确定了半定向物涡轮形，并据此型式付诸实施。   本文就立交方案的构思、选型、设计等谈一点粗浅的认识。   二、立交的基本条件   1相交道路的性质   八达岭高速公路是北京市区通往八达岭长城旅游地区的一条高速公路，同时，西沙屯至河北省界段也是丹东至拉萨国道主干线的一部分，北京境内全长约68公里，是北京通往北部方向的主要通道，其对北京与华北地区的政治、经济有着举足轻重的作用。立交范围内，八达岭高速公路东西两侧各有7米宽辅路，是北京市区与昌平区之间往来的主要区域通道。 同时，规划六环路线位的南侧约36米处，为现况百（百善）葛（葛村）路，百葛路是二级公路，与八达岭高速公路为分离式立交，百葛路上跨八达岭高速公路及两侧辅路，百葛路与八达岭高速公路两侧辅路形成部分苜蓿叶立交。现况百葛桥为3×27米+2×20米预应力简支T梁桥，桥宽175米，是1995年八达岭高速公路一期工程时建的。   因此，本立交不仅要考虑六环路与八达岭高速公路的互通，而且还要考虑百葛路与八达岭高速公路两侧辅路的互通，其立交等级为一级，性质属大型交通枢纽。   2地形地貌特征   立交范围内地势较为广阔平坦，总体趋势为北高南低，东高西低，高差约2.5米。立交东南部为西沙屯村，西北部为中科院昌平基地，其余皆为旱地，不受用地规划限制。西沙屯村和中科院昌平基地是制约立交型式的主要自然环境条件。   另外，现况八达岭高速公路沿线地下有通讯光缆、电缆、以及天然气等多种管线，管线埋置比较复杂，这也将对立交桥型布孔产生很大影响。   3收费制式   由于八达岭高速公路以及六环路均属于北京市高速公路网系统，北京市高速公路网采用的均是计程式的收费网络方式，因此，西沙屯互通立交不设置收费站，有可能在六环路分期实施过程中，设置临时收费站。   三、交通量的预测与分析   交通量是立交设计的主要依据，而科学地预测和分析又是立交选型与抉择的前提。交通量资料的来源主要有：《北京市机动车出行调查报告》（1994年），《进出北京市机动车起讫点调 查报告》（1994年），《国家公路干线交通量手册》（1980～1997年，交通部公规院编制），《核查线调查报告》（1998年，北京城市规划院编制），以及北京市公路局"间歇式观测站交通量年报表"，除此之外，我院还于2000年2月22日至24日对工程区主要相关道路的部分路段进行了连续24小时机动车交通量观测。交通量预测以"北京市交通规划模型"为基础，通过建立基准年交通模型，利用有关社会经济数据及道路网流量分配，对规划年相关道路交通量作出预测。六环路与八达岭高速公路相交节点主要特征年交通转向流量见图2.根据相交道路等级和交通量分析，该相交节点处主要交通流向为东-北向，2024年最大转换交通量可达1086 8辆/日，因此应将其作为设计方案的主要考虑对象。    四、立交型式的选择   交通量预测与定性定量分析确定主流向后，立交的布局及选型是关键。一方面从交通流来看，立交匝道的布设应对车速高、流量大的主流向采用直接联系的定向或半定向形匝道为主，而相对车速低、流量少的次要流向则采用环形匝道。同时，由于西沙屯立交还是丹拉国道主干线的重要转换节点，因此其转向方向也应重点考虑。由西沙屯立交预测交通量趋势知道，立交主要转向交通为东-北方向（②～③），其也是丹拉国道主干线的转向车道，而南-西方向（①～④）交通量相对较少，故东-北方向匝道标准相对要高，南-西方向匝道标准可适当降低。另外还需考虑立交范围内的用地限制情况，西沙屯立交东南部及西北部用地受拆迁的限制，而且现有百葛桥必须保留，因为百葛路与八达岭高速公路两侧辅路需保持互通。充分考虑上述两种情况后，初步设计时我们选择了两种方案。www.tmgc8.com   方案二为双喇叭形立交，将两个环形匝道分别设置在第一、第三象限。该立交完全是出于用地限制而采取的，其基本上忽略了交通流情况和丹拉国道主干线转向的条件。该立交工程规模小，桥梁结构少，占地少，但立交存在交织车道，且由于受拆迁的限制，交织车道偏短，今后将严重地影响立交的服务水平。两方案均保留了现况百葛路西沙屯桥，百葛路与八达岭高速公路两侧辅路保留了互通。两方案经济指标比较如下表。   形式 土方（m3） 占地（亩） 匝道（m） 桥梁（m2）   方案一 732378 589 7075 8785方案二 469302 398 2681 5390   如果仅从经济比较上看，方案二远优于方案一，但由于方案二忽略了交通流的定性定量情况以及丹拉国道主干线的转向，虽然造价降低了许多，但不符合立交等级的要求，而且立交本身的功能及服务等级也将大大降低。而方案一无论从功能上，还是从服务水平上均远远高于方案二，因此将方案一作为推荐方案。   五、立交设计优化   立交推荐方案确定后，施工图设计过程中的优化设计尤为重要，因为它直接影响到立交的最终成型和造价。针对推荐方案中的用地面积大，辅路通道桥梁多，施工图设计过程中多次优化匝道线形，调整立交范围内八达岭高速公路两侧辅路位置，最后选择将八达岭高速公路辅路移至主线桥边孔，这样减少了两座辅路通道桥，折合桥梁面积1450平方米。最终实际征地422亩，减少用地167亩，控制了工程的投资，减少了用地，达到了适用、安全、美观的目的。   六、立交平纵线形与断面布置   立交型式确定以后，平纵线形的优化非常重要。由于施工期间必须保证八达岭高速公路的正常运行，同时还需考虑桥梁布墩与避让地下管线的要求，因此设计中不断优化，使线形优美，平纵配合协调，使立交不仅具有交通设施的功能，同时还将成为新的城市景点。   平面设计中，平曲线最小半径为75米，最小缓和曲线参数A值为65米。   纵断面设计中，经反复调坡，并注意平纵线形的组合要求，在条件允许的情况下，尽量采用较大竖曲线半径，以提高车辆行使的舒适度、安全度，并且使总体景观协调。立交范围内主线最大纵坡为1.65%，匝道最大纵坡为4.5%，匝道最小竖曲线半径为：凸形1800米，凹形2500米。匝道上跨主线，纵断控制点为满足净空要求的桥梁结构高程及匝道进出口主线高程，整个立交所有匝道均为单向单车道，匝道路面宽7米，路基宽8.5米，匝道最大超高6%.    七、立交桥型结构的选择   桥梁结构选择的好坏，直接关系到整个立交的总体景观、工程造价和施工进度。因此选择桥梁结构，既要满足高程要求，又要最大限度地降低桥梁结构高度和压缩桥梁面积，控制 工程造价，同时还要要求其结构外形美观，施工简便，有利于工期进度。   主桥孔径与现况百葛路桥对应，结构为2×20米+3×27米预应力简支T梁，保证了与现状百葛路桥的协调一致性。匝道桥由于平曲线半径相对较小，跨径要求大，因此选择了独柱支撑现浇预应力混凝土曲线连续梁桥，跨径分别为20米、25米、39.5和45米四种，梁高最大1.8米，桥宽8.5米，单箱单室，桥墩最大直径1.8米，基础为双排钻孔灌注桩，桩径1.2米，桥台为肋板式桥台。   八、结束语   通过西沙屯互通立交的设计，笔者认为要做好一个立交设计，必须从深入调查研究着手，充分掌握第一手资料，包括交通量的调查、分析、论证及预测，以及立交区域的地形地貌的调查，抓住主流，精心设计，集思广益，不断论证优化设计方案，并在满足交通功能的前提下，强调其实用性、安全性及美观性，使道路立交不仅能发挥其交通运输的功能，而且能使其成为一个城市的新景观。   [供稿：黎章成　卢士东　李　毓（北京国道通公路设计研究院）]
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