高青海

（山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，山西 太原030012）

1 項(xiàng)目概況

太原至古交高速公路是山西省高速公路網(wǎng)規(guī)劃的高速公路連接線的一條，它的建成對(duì)古交市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到很大的推動(dòng)作用，同時(shí)也使古交市的車輛出行習(xí)慣發(fā)生了根本改變。現(xiàn)有高速公路連接線與S104 平交口，匯聚了古交市區(qū)、過(guò)境路、太古高速公路等多向車流，造成了古交市區(qū)與古交連接線、省道104太克線、擬規(guī)劃的古交過(guò)境一級(jí)路之間出現(xiàn)了瓶頸。古交互通式立體交叉（以下簡(jiǎn)稱古交互通）的建成，將有效分流太古高速公路的交通量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)各干線公路間交通量的相互轉(zhuǎn)換，對(duì)改善古交市的交通環(huán)境起著重要的作用。

2 古交互通方案設(shè)計(jì)

2.1 交通量預(yù)測(cè)分析

根據(jù)古交互通工程可行性研究報(bào)告交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，本項(xiàng)目折合成小客車的交通量分布見圖1。

圖1 互通立交預(yù)測(cè)年度交通量分布圖（單位：標(biāo)準(zhǔn)小客車/d）

由分布圖可以計(jì)算得知，截至2032 年通過(guò)該互通集散的交通量為19 330輛小客車/d，主交通流向?yàn)樘鸥咚俟吠狄?guī)劃中古交過(guò)境公路方向，省道S104 往返規(guī)劃中古交過(guò)境公路方向，其2032 年平均日交通量分別為7 556 輛小客車/d、4 142輛小客車/d。

2.2 位置選定

古交互通地處汾河河谷。項(xiàng)目區(qū)地面高程在900～980m之間。位于山間寬谷區(qū)，地層由粉砂土和砂礫組成。

古交互通位于古交市河口鎮(zhèn)，與太古高速公路終點(diǎn)、既有省道S104、規(guī)劃中的古交過(guò)境公路及古交市區(qū)連接線實(shí)現(xiàn)互通，其中太古高速公路與規(guī)劃中古交過(guò)境公路，省道S104 與古交過(guò)境公路的連接將是主要交通流方向，承擔(dān)大部分客貨車輛的通行任務(wù)。太古高速公路終點(diǎn)與省道S104順接，省道S104 與過(guò)境線之間架設(shè)兩座跨汾河的大橋?qū)蓷l路線直接相連，太古高速公路與市區(qū)連接線相連，省道S104 與過(guò)境之間的車輛以及太古高速與古交市區(qū)之間的車輛可以快速地通過(guò)互通位置。

2.3 方案設(shè)計(jì)及比選

2.3.1 技術(shù)指標(biāo)與設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

古交互通方案設(shè)計(jì)遵照部頒《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2006）、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003）規(guī)定執(zhí)行。主線為太古高速公路連接線，按雙向四車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)速度采用60km/h，路基寬度20.0m，橋涵設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí)采用公路—Ⅰ級(jí)，路基、大中橋、小橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率1/100。匝道設(shè)計(jì)速度為40～60km/h，單向單車道匝道寬度為8.5m，單向雙車道匝道寬度為10.5m、12.0m。平縱面指標(biāo)除滿足速度要求外，還滿足構(gòu)造物設(shè)置要求。加速車道采用平行式，減速車道均采用直接式，加減速車道設(shè)計(jì)均滿足規(guī)范要求。

2.3.2 方案設(shè)計(jì)思路

方案設(shè)計(jì)重點(diǎn)根據(jù)相交道路情況，地形、地物、地質(zhì)等建設(shè)條件，交通量分布等因素初步確定互通的形式、匝道布局，設(shè)計(jì)出兩個(gè)或以上的可比方案。

在古交互通方案設(shè)計(jì)時(shí)遵循以下思路。

（1）確保行車安全暢通和車流的連續(xù)，結(jié)合相交道路的等級(jí)、設(shè)計(jì)車速及交通量。

（2）項(xiàng)目所處地區(qū)地形條件復(fù)雜，村莊密集，在滿足使用功能的前提下，主要遵循“安全、經(jīng)濟(jì)”，同時(shí)兼顧“環(huán)保、舒適、和諧”的設(shè)計(jì)理念，保證施工和運(yùn)營(yíng)正常。

（3）項(xiàng)目區(qū)村落較多，人口較為密集，布線時(shí)應(yīng)注意繞避沿線的村莊、學(xué)校，盡量減少拆遷和對(duì)沿線居民的影響。

（4）與當(dāng)?shù)貤l件相適應(yīng)，考慮立交所處的地區(qū)規(guī)劃，實(shí)際的地形、地物及其他建筑物，合理利用地形，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)，注意線形順勢(shì)連續(xù)、指標(biāo)均衡和線形的整體協(xié)調(diào)，合理選擇橋梁、路線交叉的位置，充分考慮行車安全性。

（5）項(xiàng)目區(qū)地形條件復(fù)雜，限制因素多，互通方案布設(shè)要充分考慮與當(dāng)?shù)毓芫€交叉、當(dāng)?shù)芈肪W(wǎng)規(guī)劃等因素，對(duì)互通方案進(jìn)行多方面評(píng)價(jià)比選，確定最經(jīng)濟(jì)合理的方案。

2.3.3 方案設(shè)計(jì)及比選

根據(jù)外業(yè)踏勘和調(diào)查情況，并且通過(guò)對(duì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地形、地質(zhì)、城鎮(zhèn)布局、路網(wǎng)規(guī)劃及橋梁等問(wèn)題進(jìn)行深入研究后，初步設(shè)計(jì)階段擬定了3個(gè)互通方案進(jìn)行比選。

（1） 方案一

方案一為工可推薦方案，在太古高速公路、省道S104、過(guò)境線和市區(qū)連接線間實(shí)現(xiàn)了全互通。其中A 匝道為省道S104 公路駛往太古高速公路方向；B匝道為太古高速公路方向駛往過(guò)境公路方向；C匝道為省道S104駛往過(guò)境公路方向；D匝道為既有省道S104線改造作為互通匝道；E匝道為過(guò)境公路駛往太古高速公路方向；F匝道為過(guò)境公路駛往省道S104 太原方向，太古高速公路方向駛往省道S104 太原方向。本階段可利用太古高速公路連接線終點(diǎn)處平面交叉直接左轉(zhuǎn)行駛。方案一平面布置見圖2。

優(yōu)點(diǎn)：線形指標(biāo)高，主交通方向與交通量主方向一致，行車方向明確，行車順暢，服務(wù)水平高。

缺點(diǎn)：互通匝道與汾河交叉3次，對(duì)汾河河道行洪有一定的影響；新建橋梁多，工程規(guī)模大，占地面積大、拆遷量大；工程造價(jià)高。

圖2 古交互通方案一

（2）方案二

在太古高速公路、省道S104、過(guò)境線和市區(qū)連接線間實(shí)現(xiàn)了全互通。其中A 匝道為省道S104公路駛往太古高速公路方向；B匝道為太古高速公路方向駛往過(guò)境公路方向；C匝道為過(guò)境公路駛往太古高速公路方向；D 匝道為既有省道S104 線改造作為互通匝道；G 匝道為省道S104 與過(guò)境公路對(duì)向行駛匝道，太古高速公路方向駛往省道S104太原方向。本階段可利用太古高速公路連接線終點(diǎn)處平面交叉直接左轉(zhuǎn)行駛。方案二平面布置見圖3。

圖3 古交互通方案二

優(yōu)點(diǎn)：互通匝道和汾河交叉次數(shù)少，對(duì)河道行洪影響較??；新建橋梁少，工程規(guī)模小，占地面積小，工程造價(jià)較低。

缺點(diǎn)：主交通方向與交通量主方向不一致。

（3） 方案三

設(shè)計(jì)階段，根據(jù)古交市政府、太古高速公路建管處的意見，將現(xiàn)有的引黃公路與太古高速公路連接線、古交過(guò)境公路之間實(shí)現(xiàn)互連。方案三平面布置見圖4。

圖4 古交互通方案三

優(yōu)點(diǎn)：互通匝道和汾河交叉次數(shù)少，對(duì)河道行洪影響較??；引黃公路與太古高速連接、古交過(guò)境公路之間實(shí)現(xiàn)了連接，方便了掃石村方向車輛上下太古高速公路；新建橋梁較少，工程規(guī)模小，工程造價(jià)低。

缺點(diǎn)：主交通方向與交通量主方向不一致；互通范圍內(nèi)設(shè)4處平面交叉，存在交織，服務(wù)水平低，行車安全性較低，尤其是B 匝道與YH1 匝道的平面交叉，B 匝道為單向匝道，YHL1 匝道為雙向匝道，運(yùn)營(yíng)期間YHL1匝道行駛的車輛容易誤行至B匝道；匝道布局松散，占地多。

（4） 方案比選

①交通功能。方案一、方案二交通功能相同，均將省道S104 太原至古交方向行車路線進(jìn)行了調(diào)整，太古高速公路至省道104 太原方向交通仍需經(jīng)原平交口；方案三除古交至省道104 太原方向設(shè)專門匝道以外，其余方向交通均需經(jīng)平交口。

②平面布置。三個(gè)方案中太古高速公路連接線與省道S104 交叉處均保留原平面交叉設(shè)置，匝道與主線的銜接均存在主線橋梁的加寬。三個(gè)方案與當(dāng)?shù)毓芫€（引黃管道、太鋼精礦粉管）均存在交叉，且交叉次數(shù)相當(dāng)，均以橋梁方式跨越；與汾河都存在交叉，對(duì)河道行洪都存在影響，均需征得水利部門同意。方案一、方案二的主要差別在于過(guò)境路古交方向至太古高速公路方向匝道的布置形式，方案一采用定向匝道，方案二采用環(huán)形匝道；方案三是將現(xiàn)有的引黃公路與太古高速公路連接線、古交過(guò)境公路之間實(shí)現(xiàn)互連，互通范圍內(nèi)存在4處平面交叉。

③服務(wù)水平。方案一、方案二能實(shí)現(xiàn)的交通功能相同，方案一由于過(guò)境路古交方向至太古高速公路方向匝道采用了定向匝道，服務(wù)水平高于方案二的環(huán)形匝道，考慮到該匝道的轉(zhuǎn)向交通量雖然最大，但交通量?jī)H為3778pcu/d（單向），采用環(huán)形匝道完全能滿足交通流量需求。方案三設(shè)4處平交口，交通安全難以保證，服務(wù)水平較方案二低，行車安全性差。

④經(jīng)濟(jì)比較。該互通工可批復(fù)造價(jià)為17 607萬(wàn)元（工可階段未考慮互通方案與當(dāng)?shù)毓芫€的交叉及互通主線橋的加寬），方案二比方案一造價(jià)低4 053萬(wàn)元，方案三比方案二低4 008萬(wàn)元。其中方案二造價(jià)適中，在工可批復(fù)的10%以內(nèi)。

古交互通立體交叉各方案的比較如表1所示。

表1 古交互通立體交叉方案比較表

方案一采用定向匝道服務(wù)水平較方案二高，但方案二采用環(huán)形匝道完全能滿足遠(yuǎn)景年預(yù)測(cè)交通流量的需求，且方案二造價(jià)具有明顯優(yōu)勢(shì)，綜合比較，方案二優(yōu)于方案一。

方案三造價(jià)較方案二低，但匝道布局松散、占地多，平交口多，行車安全性差，服務(wù)水平低，綜合比較，方案二優(yōu)于方案五。

經(jīng)綜合分析比較，并結(jié)合交通運(yùn)輸廳、古交市政府以及太古高速公路建設(shè)管理處的意見，推薦方案二作為初步設(shè)計(jì)方案。

3 結(jié)語(yǔ)

互通立交屬于大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，需要綜合考慮使用功能、工程造價(jià)、社會(huì)影響等各種受控因素。不管是在工程可行性研究階段，還是在初步設(shè)計(jì)階段，互通立交設(shè)計(jì)都要綜合考慮諸多影響因素，要不斷論證優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，在進(jìn)行方案比選時(shí)可從交通功能、平面布置、服務(wù)水平、經(jīng)濟(jì)比較等多方面將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)比選，并在滿足交通功能的前提下，簡(jiǎn)化立交形式，優(yōu)化匝道布設(shè)數(shù)，使互通路線簡(jiǎn)明化，根據(jù)各方向交通量，合理布設(shè)匝道指標(biāo)，優(yōu)化路線平縱指標(biāo)，以及主線及匝道間的交叉關(guān)系，減少互通工程規(guī)模。

[1] JTG B01—2003，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JTG D20—2006，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] 魏景. 濱德互通立交設(shè)計(jì)方案比選[J].交通科技，2012（3）：123-125.

[4] 邵廣軍，靳媛媛，劉春喜.淺談鹿山樞紐方案比選[J].公路，2010（9）：32-35.

[5] 王穎.平定樞紐互通式立體交叉方案設(shè)計(jì)[J].山西交通科技，2011（5）：56-58.

[6] 黃振英.高速公路的互通立交方案比選研究及應(yīng)用[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.