高速公路增設(shè)互通式立交方案比選分析

常 軍

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限公司，山西 太原 030032)

1 引 言

近年來，山西省堅決落實習(xí)近平總書記的指示要求，開啟了高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的嶄新歷程，開發(fā)區(qū)的建設(shè)就是高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要舉措。隨著開發(fā)區(qū)擴區(qū)規(guī)劃的實施，原有高速公路沿線區(qū)域的城市布局已發(fā)生了較大的變化，在原有高速公路上增設(shè)互通式立交的必要性與日俱增。本文通過對當(dāng)前區(qū)域的對外交通組織進行調(diào)查分析，結(jié)合遠期交通量的預(yù)測，以陽曲產(chǎn)業(yè)園區(qū)擬在太陽高速增設(shè)雙陽路互通為例，從新增設(shè)互通可能遇到的技術(shù)指標(biāo)、工程規(guī)模、征地拆遷、工程造價等多角度進行了對比分析。

2 雙陽路互通式立交概述

2.1 園區(qū)基本情況

陽曲產(chǎn)業(yè)園區(qū)是山西轉(zhuǎn)型綜合改革示范區(qū)的北部新興產(chǎn)業(yè)園區(qū)，2016年正式并入山西轉(zhuǎn)型綜合改革示范區(qū)。園區(qū)規(guī)劃面積共計37.89×106 m2。目前已開工道路里程22.6 km，廠房建成面積29.2×104 m2，在建面積17.8×104 m2，綠化面積10.1×104 m2，累計完成投資79億元，區(qū)內(nèi)東中西三大片區(qū)全面貫通，重點區(qū)域已實現(xiàn)“五通一平”。

2.2 太陽高速概況

太陽高速，即太原—陽泉高速公路。山西省高速公路網(wǎng)規(guī)劃“三縱十二橫十二環(huán)”第五橫(平定楊樹莊—臨縣克虎寨)的一段，也是國家G5京昆高速的陽泉至太原段。起點位于陽泉市平定縣岔口鄉(xiāng)神水泉東，與國家G5京昆高速河北段以隧道相接，終點位于太原市尖草坪區(qū)陽曲鎮(zhèn)新興村，與國家G55二廣高速和國家G5京昆高速(太原繞城高速西北環(huán)段)相接，全長124.214 km。

2.3 增設(shè)立交概況

擬增設(shè)立交為雙陽路南延與太陽高速互通式立體交叉，雙陽路為陽曲產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)部規(guī)劃的城市主干路，設(shè)計速度60 km/h，雙向6車道，紅線寬度40 m。增設(shè)互通區(qū)域周邊現(xiàn)已存在陽曲樞紐(距增設(shè)互通8.9 km)、陽曲東互通(距增設(shè)互通6 km)、黃寨互通(距增設(shè)互通7 km)。

3 既有高速增設(shè)互通原則分析

3.1 與城鎮(zhèn)發(fā)展體量相適應(yīng)

互通是高速公路網(wǎng)絡(luò)的出入口，連接城市道路的互通還應(yīng)當(dāng)具有城市出入口的功能，是城市重要的對外窗口，高速互通附近區(qū)域具有便捷的交通條件、運輸成本低等特點。因此互通的設(shè)置可以促進所在區(qū)域的資源開發(fā)和經(jīng)濟發(fā)展，合理的增設(shè)互通既應(yīng)適應(yīng)高速公路的發(fā)展要求，更應(yīng)當(dāng)以地方的發(fā)展訴求為重要的參考點，依城鎮(zhèn)發(fā)展體量來確定增設(shè)互通的必要性是首要原則。

3.2 與主要交通流量相適應(yīng)

增設(shè)高速公路互通是一項較大的經(jīng)濟投資，因此在確定是否需要增設(shè)互通時應(yīng)慎重考慮，通過合理的交通量預(yù)測確定是否增設(shè)是方案階段需重點考慮的原則。在預(yù)測交通流量時應(yīng)綜合考慮地方的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、周邊公路的線位調(diào)整、與國省干線公路銜接、公路市政化的影響等因素，合理預(yù)測交通量，保證增設(shè)互通與區(qū)域主要交通流量相適應(yīng)，避免不必要的浪費。

3.3 滿足重要節(jié)點服務(wù)要求

高速公路與城市銜接的直接服務(wù)對象是區(qū)域和城市的交通流，而城鎮(zhèn)主體之間由生產(chǎn)、生活所產(chǎn)生的人流、物流和信息流的溝通將主要通過綜合交通系統(tǒng)來實現(xiàn)?；ネǖ牟荚O(shè)要充分考慮與綜合交通樞紐的銜接。除此以外，國家級、省級重點開發(fā)區(qū)以及重要的旅游風(fēng)景區(qū)也需要在互通布設(shè)時作為重要連接節(jié)點予以考慮。重要的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)具有很強的凝聚能力，對交通需求及服務(wù)供給能力均有很高的要求。布設(shè)互通時滿足重要節(jié)點服務(wù)要求是增設(shè)互通的又一原則。

4 增設(shè)互通式立交方案比選分析

4.1 增設(shè)互通技術(shù)分析

雙陽路南延起點位于雙陽路與錦繡大街平面交叉處，南向與規(guī)劃十路交叉豎向標(biāo)高為920 m，接太陽高速設(shè)計標(biāo)高應(yīng)控制為最小982 m，規(guī)劃十路至太陽高速里程長度為1 950 m，高差為62 m，考慮到太陽高速接收費站縱坡不應(yīng)大于2%，規(guī)劃十路至太陽高速段落平均縱坡為3.9%，縱坡較大，建議規(guī)劃十路豎向標(biāo)高調(diào)整為935～940 m，平均縱坡控制在2.5%。

圖1 雙陽路南延與被交道路豎向標(biāo)高示意圖

互通節(jié)點處太陽高速設(shè)計速度為100 km/h，雙向6車道，路基寬度為33.5 m。雙陽路南延與太陽高速交叉樁號為K110+675，位于西萬壽莊南側(cè)約150 m。此段高速公路平曲線半徑為R-2 000 m滿足規(guī)范要求。此段高速公路縱坡為-2.8%+-0.75%+-2.35%也滿足規(guī)范要求。此段高速公路設(shè)置豎曲線2處：K110+500設(shè)置凸型豎曲線半徑為30 000 m，K111+240設(shè)置凸型豎曲線半徑為16 000 m。雙陽路南延與太陽高速交叉處，向西距離陽曲樞紐約8.9 km，向東距離東黃水互通約6.0 km，滿足設(shè)置互通的間距要求。

圖2 太陽高速路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖

圖3 擬增設(shè)互通與鄰近互通關(guān)系分析圖

4.2 區(qū)域交通量預(yù)測

隨著陽曲縣“撤縣設(shè)區(qū)”的步伐加快，陽曲產(chǎn)業(yè)園區(qū)“轉(zhuǎn)型綜改”的逐步推進引進重點項目都已建成并達產(chǎn)達效，目前區(qū)域范圍內(nèi)建筑材料省內(nèi)運輸、裝備制造產(chǎn)品全國范圍貨運、藥品器械等省內(nèi)運輸?shù)蓉涍\需求日益增大。增設(shè)互通可以為園區(qū)新增一條重要的對外出入通道，大幅度增加太陽高速貨車交通流量，提升其盈利能力。經(jīng)初步預(yù)測得出陽曲至太原方向為主交通流方向，預(yù)測年末日平均交通量約為15 000 pcu/d。次交通流方向為陽曲至陽泉方向，預(yù)測年末日平均交通量約為9 800 pcu/d。

4.3 方案綜合比選分析

根據(jù)相交叉道路等級、定位及功能、地形條件、交通量、工程造價等因素，初步擬定4個互通方案。

(1)方案一：T形樞紐方案

雙陽路南延作為城市主干道與太陽高速均為主要運輸通道，為保證較高的服務(wù)水平本方案采用T形樞紐方案。共設(shè)置二座匝道橋，B匝設(shè)置1×25現(xiàn)澆箱梁+2×40 m鋼箱梁+6×30 m現(xiàn)澆箱梁，C匝設(shè)置4×40現(xiàn)澆箱梁+1×50 m鋼箱梁+2×40 m現(xiàn)澆箱梁，均上跨主線。該方案占地175畝，拆遷民房約1 200 m2。

(2)方案二：A形單喇叭互通方案

結(jié)合交通量預(yù)測結(jié)論，考慮主交通流方向為陽曲至太原，故采用A形單喇叭互通方案。A匝上跨太陽高速，設(shè)置1×55鋼箱梁+7×25 m現(xiàn)澆箱梁。該方案占地135畝，拆遷民房約1 000 m2。

(3)方案三：迂回T形互通方案(移位)

為減少工程規(guī)模，在方案一基礎(chǔ)上進行優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化后匝道避開沖溝，橋梁規(guī)模明顯降低。共設(shè)置二座跨線橋，B匝設(shè)置1×55 m鋼箱梁，C匝設(shè)置1×25 m現(xiàn)澆箱梁+1×50 m鋼箱梁+1×25 m現(xiàn)澆箱梁，均為匝道上跨主線。通過對比，橋梁規(guī)模明顯降低，工程造價減小。該方案占地178畝，拆遷民房約1 400 m2。

(4)方案四：A形單喇叭方案(移位)

本方案在方案一基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化后匝道避開沖溝，橋梁規(guī)模明顯降低，A匝設(shè)置1×25 m現(xiàn)澆箱梁+1×40 m鋼箱梁+1×25 m現(xiàn)澆箱梁，工程造價進一步降低。該方案占地132畝，拆遷民房約1 300 m2。征地拆遷量較方案三進一步降低。

(5)方案比選分析

方案四為互通位置向西移位后的A形單喇叭互通，形式簡單、滿足功能及交通量需求、對運營中的太陽高速干擾較小、且造價最低。經(jīng)綜合比選推薦方案四為實施方案。

5 結(jié) 語

高速公路增設(shè)互通是社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，也是促進地方城市發(fā)展的重要舉措。但增設(shè)互通需對整條高速公路的互通布局、互通間距、互通內(nèi)主線的平縱指標(biāo)和互通方案進行綜合考慮，同時結(jié)合工程規(guī)模、征地拆遷、工程造價等對方案進行對比分析，保證增設(shè)互通后高速公路具有良好的運行性能可最大限度地促進地方的經(jīng)濟發(fā)展，為地方創(chuàng)造優(yōu)良的對外交通環(huán)境。本文從高速公路互通式立交的增設(shè)原則入手，結(jié)合陽曲產(chǎn)業(yè)園區(qū)在太陽高速上增設(shè)雙陽路互通的實例進行了多方案的對比分析，以期對類似工程項目可以有借鑒與參考作用。

表1 方案對比分析表