武建杰

（山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的有序推進(jìn)，原有國(guó)省干線公路面臨拓寬改造升級(jí)，以適應(yīng)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展和人民群眾出行的需要。路網(wǎng)密集交錯(cuò)，交通組織混亂，交叉口事故頻發(fā)，現(xiàn)有公路交叉體系不能滿足現(xiàn)有規(guī)范要求。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014）中9.1.4 的要求“平面交叉的間距應(yīng)根據(jù)其對(duì)行車安全、通行能力和交通延誤等影響確定。有條件應(yīng)盡量通過合并等措施，減少平交口數(shù)量，增大平交口間距”[1]，并對(duì)一、二級(jí)公路平面交叉的最小間距提出強(qiáng)制性要求。在已完成的部分國(guó)省干線升級(jí)改造項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)文件為了強(qiáng)行滿足規(guī)范對(duì)于交叉口間距要求，從而忽視人民群眾出行要求，導(dǎo)致項(xiàng)目實(shí)施困難，甚至出現(xiàn)項(xiàng)目竣工后當(dāng)?shù)厝罕娝介_道口的情況，給項(xiàng)目正常運(yùn)行埋下重大安全隱患?？茖W(xué)完善的交叉體系，清晰的交通組織系統(tǒng)，以人為本的設(shè)計(jì)理念，給城鎮(zhèn)過境段國(guó)省干線公路升級(jí)改造設(shè)計(jì)提出了新的難題，能否有效解決成為控制工程造價(jià)、項(xiàng)目順利實(shí)施、安全運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵之一。

1 項(xiàng)目概況

國(guó)道521 線原為省道336 線，是連接山西省運(yùn)城市與陜西省潼關(guān)縣的二級(jí)公路，2013年升級(jí)為《國(guó)家公路規(guī)劃網(wǎng)》（2013—2030）國(guó)道聯(lián)絡(luò)線，2014年正式更名為國(guó)道521 線。該項(xiàng)目鹽湖區(qū)段推薦線路線全長(zhǎng)30.35 km，設(shè)計(jì)速度80 km/h，路基寬度25.5 m，全線采用雙向四車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。路線起點(diǎn)位于運(yùn)城市西郊圣惠立交橋頭，向北延伸接國(guó)道209 線，路線起點(diǎn)至解州鎮(zhèn)路段利用舊路拓寬改造，解州鎮(zhèn)至席張鄉(xiāng)路段另辟新線進(jìn)行新建，終點(diǎn)位于運(yùn)城市鹽湖區(qū)席張鄉(xiāng)南與永濟(jì)市交界處，順接既有國(guó)道521 線[2]。

圖1 項(xiàng)目地理位置圖

2 既有路網(wǎng)交叉現(xiàn)狀

既有國(guó)道行經(jīng)地區(qū)主要分為3 個(gè)特征區(qū)域：

a）市區(qū)至鹽化二廠路段（K0+000—K2+600）位于城區(qū)末端，現(xiàn)狀為六車道城市道路，本項(xiàng)目?jī)H進(jìn)行路面改造。

b）鹽化二廠至解州鎮(zhèn)路段（K2+600—K15+000）沿線村莊、工業(yè)廠礦、園區(qū)密布，部分路段街道化嚴(yán)重，公路沿線交叉分布較密，隨意性大，相交道路等級(jí)均較低，以村村通、連接廠礦道路為主，交叉路口約有58 處，平均每公里4.7 處，最小間距55 m，最大間距314 m，各路口均未設(shè)信號(hào)燈，大部分以加鋪轉(zhuǎn)角形式相接，通行效率及安全性較差。

c）解州鎮(zhèn)至終點(diǎn)席張鄉(xiāng)路段（K15+000—K30+350）沿線村莊密布，大部分路段城鎮(zhèn)化街道化嚴(yán)重，故公路主線采用新建方案，新建方案沿線被交路主要以村村通、農(nóng)耕路為主，同時(shí)與運(yùn)城環(huán)城高速、縣道826、省道239、蒙華鐵路相交，交叉路口約有59處，平交每公里3.8 處，最小間距82 m，最大間距677 m。各路段交叉情況統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 既有路網(wǎng)各路段交叉情況一覽表

3 交叉體系方案設(shè)計(jì)

3.1 總體設(shè)計(jì)思路

貫徹以人為本，安全至上的設(shè)計(jì)理念，根據(jù)被交路等級(jí)、功能、交通量選擇平面交叉、立體交叉、通道等交叉方式，同時(shí)結(jié)合項(xiàng)目集散旅游公路的定位，針對(duì)既有鄉(xiāng)村道路較多需控制平面交叉數(shù)量的問題，根據(jù)不同路段特點(diǎn)采用設(shè)置輔道、合并改移被交路、設(shè)置通道或天橋等方案減少平交設(shè)置數(shù)量，降低主路的縱橫向干擾，提升干線公路通行能力，確保安全運(yùn)行。

3.2 交叉體系構(gòu)成

結(jié)合既有交叉現(xiàn)狀及總體思路，分路段對(duì)本項(xiàng)目交叉體系進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布局。

3.2.1 鹽化二廠至解州鎮(zhèn)路段（K2+600—K15+000）

該路段為城市近郊區(qū)，村鎮(zhèn)密布，工業(yè)廠礦集中，用地緊張，被交路基本為村村通及通往廠礦道路。為滿足沿線出行需求，同時(shí)控制平面交叉數(shù)量，采用加寬利用硬路肩設(shè)置輔道控制出入口方式，保證各主要村鎮(zhèn)有1 處平交上主路，各廠礦企業(yè)可通過輔道上下主路，有效解決出行需求與干擾主路的矛盾，同時(shí)路幅增寬較少，基本不增加拆遷。

圖2 城市近郊區(qū)交叉典型路段示意圖

3.2.2 解州鎮(zhèn)至終點(diǎn)席張鄉(xiāng)路段（K15+000—K30+350）

圖3 農(nóng)耕集中區(qū)交叉典型路段示意圖

該路段為平原農(nóng)耕集中區(qū)，沿線村莊較多，農(nóng)耕路網(wǎng)發(fā)達(dá)，被交路大多為村村通及農(nóng)耕路，同時(shí)在解州鎮(zhèn)東與運(yùn)城環(huán)城高速、縣道826（通往環(huán)城高速互通）相交，在解州鎮(zhèn)南與蒙華鐵路、省道239 相交。其中與環(huán)城高速采用分離立交分幅下穿高速既有橋梁的方案；與縣道826 由于距環(huán)城高速口距離過近，同時(shí)考慮與高速公路的交通轉(zhuǎn)換，設(shè)置了單喇叭立體交叉互通；與省道239 根據(jù)其交通量等級(jí)采用了平面交叉，并對(duì)主要交通流方向進(jìn)行了渠化設(shè)計(jì)；與蒙華鐵路采用分離立交分幅下穿鐵路既有橋梁的方案；與沿線鄉(xiāng)村道路相交的，凡通往村莊主路的采用平面交叉，方便上路，同時(shí)控制交叉間距及數(shù)量，凡僅有農(nóng)耕需求的，設(shè)置通道通行，對(duì)未設(shè)置平交或通道的被交路，以改移合并方式處理。

3.3 減少平面交叉的具體措施

3.3.1 設(shè)置輔道

設(shè)置輔道主要解決城區(qū)近郊路段沿線企業(yè)廠礦上下主路需求，避免開口過多，減少對(duì)主路橫向的干擾。通過設(shè)置輔道，使交通橫向的干擾集中于交叉口，輔道上控制出入口。在一個(gè)道路斷面上既做到了公路的“快速”要求也做到了城鎮(zhèn)道路的“集散”要求，既保證了主線車流的暢通又保證了周邊城鎮(zhèn)之間的聯(lián)系。設(shè)置輔道需明確以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

3.3.1.1 含輔道的公路斷面組成

該項(xiàng)目公路路基寬度25.5 m，路基組成為行車道寬度（2×2×3.75）m；中央分隔帶寬度2 m；硬路肩寬度2×3.0 m（含右側(cè)路緣帶寬度2×0.5 m）；左側(cè)路緣帶寬度2×0.5 m；土路肩寬度2×0.75 m?？紤]到沿線用地緊張，擬拓寬利用硬路肩設(shè)置輔道。

設(shè)置輔道斷面組成為主路行車道寬度（2×2×3.75）m，中央分隔帶寬度2 m，左側(cè)路緣帶寬度2×0.5 m，右側(cè)路緣帶寬度2×0.5 m，主路與輔路分隔帶寬度2×1 m，輔路寬度3.5 m，土路肩寬度2×0.75 m。路基總寬度為29.5 m。

3.3.1.2 輔道與主路的隔離設(shè)計(jì)

按照斷面布置，主路與輔道間設(shè)有1 m 隔離寬度，考慮到輔道集散功能，開口較多，為避免對(duì)主路縱向干擾過大，同時(shí)考慮輔道車輛進(jìn)入或駛出主路方便，建議在輔路開口路口前后50 m 路段采用物理隔離即安裝隔離柵欄或設(shè)置凸起式側(cè)分帶與主路分隔，其他路段采用劃線隔離。若輔路開口距離較近，則連續(xù)采用物理隔離，若輔路開口距離較遠(yuǎn)，則分段進(jìn)行物理隔離。根據(jù)輔道開口分段物理隔離可使輔道車輛利用輔道作為加減速車道進(jìn)入或駛出主路，降低對(duì)主路直行車輛的影響。

3.3.1.3 輔道開口的控制

輔道設(shè)置的主要功能是起到集散作用，因此應(yīng)根據(jù)沿線廠礦企業(yè)出行需求設(shè)置開口，各企業(yè)最多一處可以上下輔道。

3.3.1.4 含輔道的平交口設(shè)計(jì)

圖4 輔道平交示意圖

含輔道公路的特點(diǎn)在于主線車流之外輔道上的車流，輔道的設(shè)計(jì)速度與主線存在速度差并且輔道的車流在交叉口進(jìn)口道與主線一樣存在左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)與直行的需求。因此除與一般交叉口相同的車流沖突與交織之外，主線進(jìn)入交叉口的右轉(zhuǎn)車流與輔道左轉(zhuǎn)、直行車流之間的沖突與交織成為解決含輔道的公路交叉口問題的癥結(jié)。該項(xiàng)目解決輔道與主線車流在交叉口沖突與交織的方法主要基于輔道與主路的隔離設(shè)計(jì)，即只在輔路開口路口路段設(shè)置物理隔離設(shè)施，其余路段采用劃線渠化，具體到交叉口路段，同樣只劃線，輔道左轉(zhuǎn)車輛在交叉口之前并入主路，在路口只剩主路右轉(zhuǎn)車輛與輔道直行車輛有沖突點(diǎn)，減少了輔道左轉(zhuǎn)跨越多個(gè)車道與主路直行及右轉(zhuǎn)的沖突，但這種解決方法前提是在交叉口前后較近的路段輔道不設(shè)置開口，避免輔道車輛并入主路距離不足，若存在此種狀況可將原面向輔道開口的道路封閉，移至附近交叉口被交路一側(cè)，以解決出行需求。

3.3.2 設(shè)置通道

設(shè)置通道主要解決既有農(nóng)耕路穿行主線的需求，設(shè)置后可減少平面交叉設(shè)置，減少對(duì)主路橫向的干擾，滿足群眾出行需求。本項(xiàng)目解州鎮(zhèn)至終點(diǎn)席張鄉(xiāng)路段共設(shè)置通道13 處，大部分與平交間隔設(shè)置，充分考慮群眾的不同出行需求。

3.3.3 改移道路

改移道路主要針對(duì)解州至終點(diǎn)新建路段，在該路段確保沿線村莊就近有1 處平交可以上主路，滿足沿線群眾出行需求，同時(shí)對(duì)村村通、農(nóng)耕路進(jìn)行合并改移，減少平面交叉、通道的設(shè)置，減小對(duì)主路的干擾，節(jié)省工程造價(jià)。

3.4 綜合交叉體系的效果

通過以上綜合交叉體系的設(shè)計(jì)，項(xiàng)目全線共設(shè)立體交叉1 座，分離立交2 座，通道13 處，輔道10.38 km（單向合計(jì)），改移道路8.29 km，平面交叉26 處，平均每公里0.94 處，最小間距500 m，最大間距1.62 km，平交較既有交叉減少88 處，有效控制了平面交叉數(shù)量及間距，保障了主要公路的通行能力及安全行車，同時(shí)最大限度地滿足沿線群眾、企業(yè)廠礦的出行需求，社會(huì)效益顯著。

表2 優(yōu)化后綜合交叉體系交叉情況一覽表

4 結(jié)論

通過項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)踐，針對(duì)集散型一級(jí)公路城鎮(zhèn)過境路段復(fù)雜的交叉情況，提出了綜合交叉體系設(shè)計(jì)方法，尤其是在如何采取措施既滿足群眾出行需求又滿足平交間距減少對(duì)主路的干擾方面提出了解決方案：

a）應(yīng)根據(jù)主要公路、被交路的等級(jí)、功能統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布局，可采用平面交叉、立體交叉、通道等多種方式設(shè)計(jì)。

b）對(duì)于途經(jīng)城鎮(zhèn)化程度高、沿線工業(yè)廠礦集中區(qū)域的路段，可采用利用硬路肩設(shè)置輔道控制出入口方式減少平面交叉設(shè)置數(shù)量，以保障主路通行能力，同時(shí)滿足沿線出行需求。

c）對(duì)于途經(jīng)村莊密集區(qū)、農(nóng)田耕種區(qū)的路段，主要以合并改移被交路、增設(shè)通道方式減少平面交叉設(shè)置數(shù)量，既滿足群眾上路需求、農(nóng)耕通行需求，同時(shí)減少對(duì)主路行車的干擾。

d）據(jù)統(tǒng)計(jì)目前一級(jí)公路事故率相對(duì)較高，主要原因?yàn)檠鼐€縱橫向的干擾引起。因此，在施工運(yùn)營(yíng)期間應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)意圖進(jìn)行實(shí)施和管理，杜絕隨意開口，確保交叉體系的運(yùn)行安全。并根據(jù)路網(wǎng)變化、被交路的功能及交通量變化等情況適時(shí)對(duì)交叉方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，確保公路安全平穩(wěn)運(yùn)行。