蘇州繞城高速公路天池山互通改造方案研究

王 健，沈學芳

[悉地（蘇州）勘察設計顧問有限公司，江蘇 蘇州 215007]

0 引 言

蘇州高新區地處長三角核心位置，位于蘇州市區西部，東接蘇州古城和園區，西瀕太湖，北鄰無錫，南接吳中區，素有“真山真水園中城”的美譽，享有得天獨厚的地理環境和區位優勢，是蘇州市重要的產業和創新高地，其綜合實力在國家高新區及全省開發區中名列前茅。

蘇州繞城高速公路（以下簡稱“繞城高速”）為江蘇省高速公路網的重要組成部分，為環太湖地區高速公路網中的“一環二射”中的“一環”，是江蘇省第一條低路堤的集景觀、旅游、生態為一體的6 車道高速公路，全長約216 km，共設26 個互通出入口。該繞城高速在高新區范圍內設有天池山互通和通安互通兩處出入口，其中天池山互通出入口銜接太湖大道，地處高新區核心區域，為高新區連通高速公路網的主通道。

太湖大道是蘇州東西向結構性路網中的一條重要道路，向東以快速路高架形式銜接新莊立交，“高架+地面”分別為雙向6 車道規模，全長約16 km，是高新區連接繞城高速、S230 省道、中環快速路網及內環快速路網的重要通道。天池山互通項目區位見圖1。

圖1 天池山互通改造項目區位圖

1 現狀互通問題分析

1.1 現狀匝道規模偏低

單喇叭互通式立體交叉因其占地少、形式簡單、易于管理等優點，在高速公路互通式立體交叉中被廣泛使用?，F狀繞城高速與太湖大道通過天池山互通出入口連接，采用A 型單喇叭互通。天池山收費站與太湖大道為A 型單喇叭互通立交，匝道總寬7.5 m，為單車道匝道。東轉南、南轉西2 條左轉匝道上跨太湖大道及有軌電車1 號線（2013 年建成通車的蘇州市首條有軌電車線）。

1.2 現狀互通難以適應不斷發展的城市開發

隨著高新區管委會的西遷，科技城、生態城的蓬勃發展，以及周邊旅游產業的持續提升，現狀互通周邊交通量劇增。

在長三角一體化戰略的推進下，周邊省市與高新區的聯系日益緊密，出行需求進一步提升。據對繞城高速天池山段交通量的調查：2017 年日均交通量為20 264 veh/d，較上年增長19.8%；2018 年日均交通量為21 324 veh/d，較上年增長6%（見圖2）[1]。互通原設計為A 型單喇叭互通，目前已不適應日漸增長的社會需求。

1.3 交通安全隱患突出

隨著地塊的開發建設，市政道路網也不斷更新完善。連接滸關和通安兩片區的陽山西路于2016 年建成通車，為區域重要的南北向主通道，采用雙向4 車道，全長5 km 。天池山互通匝道入口（ES 匝道）距離陽山西路與太湖大道交叉口僅35 m，存在較大的交通安全隱患。圖3 為現狀A 型單喇叭互通。

圖2 天池山互通立交交通流量增長圖

圖3 現狀A 型單喇叭互通

2 互通出入口改造設計方案

2.1 改造原則

（1）堅持“安全至上，以人為本”

采用各種先進的設計理論和技術，使設計成果滿足或優于規范要求。除保證工程本身的安全外，設計還應以交通參與者的感受為目標，力求通過均衡、協調的線形設計，科學、完善的交通設計，以及人性化的標志標線設計，使道路使用者感到安全、舒適。

（2）滿足交通服務水平需求

樞紐互通是城市路網中的重要節點，高速公路與城市道路通過樞紐互通進行轉換。轉彎交通流的分合流及變道行駛，使互通匝道的服務水平直接影響整個路網的通行能力。這是互通改擴建研究方案的重點和難點。

（3）樹立“節約型道路”設計理念

交通基礎設施建設是一項系統工程，必須通過多方案比選論證，考慮全壽命周期成本，合理確定工程方案，優化細節，節約工程造價。匝道改建過程中，須結合工程實際、社會影響等因素，提出合理的改建方案。盡量充分利用滿足使用條件的現有工程，減少廢棄或大體量拆改，最大限度地減少道路資源占用，獲得更高的交通運行質量和道路通行效率。

（4）合理進行施工組織，減小對既有交通的影響

互通立交改擴建施工期間須對現狀高速公路互通匝道、太湖大道進行必要的改動，將影響既有交通。在互通立交改擴建實施過程中，應充分考慮合理的施工組織設計及施工保通方案，維持現狀高速公路及太湖大道的正常交通及運營安全。

（5）堅持人與自然的和諧及一體化理念

尊重自然現狀，降低工程對周邊環境的影響。天池山收費站出口直接面對高新區大陽山風景名勝區，互通立交與北側延綿的山體遙相呼應。項目建成后，將輔以海綿景觀綠化建設，打造一個“山之勢，水之形”的景觀，充分演繹蘇式“真山真水”自然面貌。

2.2 改造設計方案比選

（1）方案一（葉型雙層立交+直行平交）

廢除改建：因太湖大道北側現狀出口匝道距離陽山西路交叉口過近，從安全角度考慮，廢除這條匝道，即東轉南ES 匝道，改移新建環圈匝道（ES 匝道），ES 與SW 匝道通過增設集散車道接入太湖大道地面輔路。

新建：為加快蘇州樂園、大陽山風景名勝區與繞城高速間的快速通達，減少太湖大道的交通壓力，新建2 條上下匝道（匝道U、D）與陽山西路平面交叉。

保留：保留現狀入口匝道及太湖大道南側2 條右轉彎匝道，即現狀南轉西SW 匝道、西轉南WS 匝道、南轉東SE 匝道，保留現狀太湖大道跨線橋。

拓寬：為與改擴建后的匝道車道平衡匹配，拓寬跨越太湖大道及有軌電車1 號線的跨線高架橋1座，收費站廣場車道由現狀雙向4 車道拓寬為雙向6車道。方案一平面設計見圖4。

圖4 方案一平面設計圖

優點：在滿足交通功能的前提下，最大程度地保留了既有匝道，占地最少，投資最低，工期最快。

缺點：改建后，太湖大道北側主線出入口匝道間距約220 m，交織段較短，雖增設了集散車道，但因太湖大道主線交通流量增大，車輛分、合流交織路段過短，限制了通行能力及行車速度，存在一定安全隱患。進出蘇州樂園的車輛仍須通過太湖大道交叉口繞行，使交通量飽和的太湖大道壓力劇增。圖5 為方案一效果圖。

圖5 方案一效果圖

（2）方案二（Y 型三層立交+直行上跨）

廢除改建：廢除現狀2 條單喇叭互通匝道及現狀太湖大道跨線橋老橋。

新建：新建Y 型半定向匝道ES 匝道和SW 匝道。因太湖大道中分帶內建有已運營通車的有軌電車1號線，須新建主跨65 m 跨線高架橋,跨越太湖大道后向北延伸,上跨陽山西路后與陽山南路地面平交。

保留：保留現狀2 條右轉彎匝道，即現狀西轉南WS 匝道、南轉東SE 匝道。方案二平面設計見圖6。

圖6 方案二平面設計圖

拓寬：收費站廣場車道由雙向4 車道拓寬為雙向6 車道。

優點：對左轉彎車輛能提供較通暢的半定向運行，各方向通行流暢，無交織段，運行安全，占地較少。進出蘇州樂園、大陽山景區的車輛可通過陽山南路與高速公路直接轉換，減少對太湖大道的壓力。

缺點：因受用地限制，Y 型立交圓曲線半徑偏小，僅55 m，運行速度較低。直行跨線橋較長、規模較大，與陽山西路、陽山南路短距離內形成2 個平交口，增加了地面行車的交通復雜度。而且，現狀跨線橋均須廢除，浪費資源，工程造價較高。

（3）方案三（B 型單喇叭互通+直行平交）

廢除改建：廢除現狀2 條單喇叭互通匝道。

新建：新建B 型單喇叭立交（匝道ES）及左出右進入口匝道SW，并新增2 條上下匝道（匝道U、D）與陽山西路平交。

保留：保留現狀2 條右轉彎匝道。

拓寬：既有跨越太湖大道匝道橋保留，在老橋西側拓寬新建1 座跨線橋，收費站廣場車道由雙向4車道拓寬為雙向6 車道。方案三平面設計見圖7。

圖7 方案三平面設計圖

優點：跨線橋可充分利用，對左轉彎車輛能提供較通暢的運行，各向通行流暢，無交織段，運行安全。

缺點：新建SW 入口匝道，左出右進，且U、D 匝道分離，匝道較離散，立交占地多，線形美觀性差。

（4）方案四（優化型B 式單喇叭互通+直行平交）

在方案三基礎上進行優化設計：

a. 新建U、D 匝道并下穿SW 匝道，然后向北延伸至陽山西路并與其平交，陽山南路與之十字形交叉。

b. 在滿足SW 匝道與北側變電站間最小距離規范要求的前提下，最大可能地增大ES 環圈匝道半徑至85 m。方案四平面設計見圖8。

圖8 方案四平面設計圖

c. 新建匝道均為雙車道匝道，滿足交通量預測要求?，F狀跨線橋西側新建12 m 寬雙車道跨線橋?？缇€橋拼寬橫斷面見圖9。

圖9 跨線橋橫斷面示意圖（單位：cm）

方案四設計優點：

a. 所有匝道布置緊湊，立交線形美觀，減少了占地，各轉向功能齊全，安全可靠。

b. 最大限度地利用了現狀跨線橋，接順SW、D匝道。老橋西側新建1 座主跨65 m 跨線橋，上跨有軌電車1 號線，銜接ES、U 匝道，工程規模相對最優。

c. 收費站廣場車道由現狀雙向4 車道拓寬為雙向6 車道，收費站由3 進5 出擴建為4 進7 出，增加了ETC 出入口。

d.為減小高架上行駛者對變電站感官上的不適，在SW 匝道外側采用高大喬木等遮擋變電站。

e.立交建成后，在整個互通立交范圍內結合山、水進行景觀綠化設計，使構筑物隱于自然，展現出一副美麗的山水畫卷（見圖10）。

圖10 方案四鳥瞰圖

綜上，從立交通行能力、行駛安全性、互通占地面積、立交線形美觀性等方面進行綜合比選，最終選擇采用設計方案四。立交工程于2018 年6 月開工建設，于2019 年建成通車，被稱為蘇州“最美互通”。

天池山互通改造工程在滿足立交各轉向功能的前提下，最大程度地利用了原有立交設施，節約了資源，保證了交通安全，滿足了通行需求，成為高新區進出繞城高速的第一門戶，得到社會各界好評。圖11至圖13 為施工期間及建成后實景照片。

圖11 立交施工

圖12 立交日景

圖13 立交日景節點

3 結 語

通過對天池山互通改造設計方案的分析探討，對設計者提出以下建議：

（1）隨著城市的快速發展，高速公路與城市道路的銜接系統逐漸成為城市過境交通的瓶頸。為提高兩者間交通轉換的通達性，方案設計前應重點調查既有互通現狀條件，包括周邊環境、沿線交通量、安全沖突點等方案控制因素。

（2）互通匝道整體通行能力取決于每條匝道的通行能力、匝道收費站的通行能力、匝道與主線連接部分的通行能力、匝道與被交叉道路連接部分的通行能力等多方面因素[2]，除了改善匝道通行能力外，對收費站廣場前車道及收費閘機口的擴容也應同步考慮。

（3）進行多方案比選時，應跳出常規思維，綜合考慮周邊控制因素，充分發揮設計人員的想象力、創新力，大膽嘗試、細心論證，最終提出安全合規、技術可行、綠色環保、資源節約、經濟合理的最優方案[3]。