高青海

（山西省交通规划勘察设计院，山西 太原030012）

1 项目概况

太原至古交高速公路是山西省高速公路网规划的高速公路连接线的一条，它的建成对古交市经济的发展起到很大的推动作用，同时也使古交市的车辆出行习惯发生了根本改变。现有高速公路连接线与S104 平交口，汇聚了古交市区、过境路、太古高速公路等多向车流，造成了古交市区与古交连接线、省道104太克线、拟规划的古交过境一级路之间出现了瓶颈。古交互通式立体交叉（以下简称古交互通）的建成，将有效分流太古高速公路的交通量，同时实现各干线公路间交通量的相互转换，对改善古交市的交通环境起着重要的作用。

2 古交互通方案设计

2.1 交通量预测分析

根据古交互通工程可行性研究报告交通量预测结果，本项目折合成小客车的交通量分布见图1。

图1 互通立交预测年度交通量分布图（单位：标准小客车/d）

由分布图可以计算得知，截至2032 年通过该互通集散的交通量为19 330辆小客车/d，主交通流向为太古高速公路往返规划中古交过境公路方向，省道S104 往返规划中古交过境公路方向，其2032 年平均日交通量分别为7 556 辆小客车/d、4 142辆小客车/d。

2.2 位置选定

古交互通地处汾河河谷。项目区地面高程在900～980m之间。位于山间宽谷区，地层由粉砂土和砂砾组成。

古交互通位于古交市河口镇，与太古高速公路终点、既有省道S104、规划中的古交过境公路及古交市区连接线实现互通，其中太古高速公路与规划中古交过境公路，省道S104 与古交过境公路的连接将是主要交通流方向，承担大部分客货车辆的通行任务。太古高速公路终点与省道S104顺接，省道S104 与过境线之间架设两座跨汾河的大桥将两条路线直接相连，太古高速公路与市区连接线相连，省道S104 与过境之间的车辆以及太古高速与古交市区之间的车辆可以快速地通过互通位置。

2.3 方案设计及比选

2.3.1 技术指标与设计技术标准

古交互通方案设计遵照部颁《公路路线设计规范》（JTG D20—2006）、《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）规定执行。主线为太古高速公路连接线，按双向四车道一级公路标准建设，设计速度采用60km/h，路基宽度20.0m，桥涵设计汽车荷载等级采用公路—Ⅰ级，路基、大中桥、小桥涵设计洪水频率1/100。匝道设计速度为40～60km/h，单向单车道匝道宽度为8.5m，单向双车道匝道宽度为10.5m、12.0m。平纵面指标除满足速度要求外，还满足构造物设置要求。加速车道采用平行式，减速车道均采用直接式，加减速车道设计均满足规范要求。

2.3.2 方案设计思路

方案设计重点根据相交道路情况，地形、地物、地质等建设条件，交通量分布等因素初步确定互通的形式、匝道布局，设计出两个或以上的可比方案。

在古交互通方案设计时遵循以下思路。

（1）确保行车安全畅通和车流的连续，结合相交道路的等级、设计车速及交通量。

（2）项目所处地区地形条件复杂，村庄密集，在满足使用功能的前提下，主要遵循“安全、经济”，同时兼顾“环保、舒适、和谐”的设计理念，保证施工和运营正常。

（3）项目区村落较多，人口较为密集，布线时应注意绕避沿线的村庄、学校，尽量减少拆迁和对沿线居民的影响。

（4）与当地条件相适应，考虑立交所处的地区规划，实际的地形、地物及其他建筑物，合理利用地形，与周围环境相协调，灵活运用技术指标，注意线形顺势连续、指标均衡和线形的整体协调，合理选择桥梁、路线交叉的位置，充分考虑行车安全性。

（5）项目区地形条件复杂，限制因素多，互通方案布设要充分考虑与当地管线交叉、当地路网规划等因素，对互通方案进行多方面评价比选，确定最经济合理的方案。

2.3.3 方案设计及比选

根据外业踏勘和调查情况，并且通过对项目区内地形、地质、城镇布局、路网规划及桥梁等问题进行深入研究后，初步设计阶段拟定了3个互通方案进行比选。

（1） 方案一

方案一为工可推荐方案，在太古高速公路、省道S104、过境线和市区连接线间实现了全互通。其中A 匝道为省道S104 公路驶往太古高速公路方向；B匝道为太古高速公路方向驶往过境公路方向；C匝道为省道S104驶往过境公路方向；D匝道为既有省道S104线改造作为互通匝道；E匝道为过境公路驶往太古高速公路方向；F匝道为过境公路驶往省道S104 太原方向，太古高速公路方向驶往省道S104 太原方向。本阶段可利用太古高速公路连接线终点处平面交叉直接左转行驶。方案一平面布置见图2。

优点：线形指标高，主交通方向与交通量主方向一致，行车方向明确，行车顺畅，服务水平高。

缺点：互通匝道与汾河交叉3次，对汾河河道行洪有一定的影响；新建桥梁多，工程规模大，占地面积大、拆迁量大；工程造价高。

图2 古交互通方案一

（2）方案二

在太古高速公路、省道S104、过境线和市区连接线间实现了全互通。其中A 匝道为省道S104公路驶往太古高速公路方向；B匝道为太古高速公路方向驶往过境公路方向；C匝道为过境公路驶往太古高速公路方向；D 匝道为既有省道S104 线改造作为互通匝道；G 匝道为省道S104 与过境公路对向行驶匝道，太古高速公路方向驶往省道S104太原方向。本阶段可利用太古高速公路连接线终点处平面交叉直接左转行驶。方案二平面布置见图3。

图3 古交互通方案二

优点：互通匝道和汾河交叉次数少，对河道行洪影响较小；新建桥梁少，工程规模小，占地面积小，工程造价较低。

缺点：主交通方向与交通量主方向不一致。

（3） 方案三

设计阶段，根据古交市政府、太古高速公路建管处的意见，将现有的引黄公路与太古高速公路连接线、古交过境公路之间实现互连。方案三平面布置见图4。

图4 古交互通方案三

优点：互通匝道和汾河交叉次数少，对河道行洪影响较小；引黄公路与太古高速连接、古交过境公路之间实现了连接，方便了扫石村方向车辆上下太古高速公路；新建桥梁较少，工程规模小，工程造价低。

缺点：主交通方向与交通量主方向不一致；互通范围内设4处平面交叉，存在交织，服务水平低，行车安全性较低，尤其是B 匝道与YH1 匝道的平面交叉，B 匝道为单向匝道，YHL1 匝道为双向匝道，运营期间YHL1匝道行驶的车辆容易误行至B匝道；匝道布局松散，占地多。

（4） 方案比选

①交通功能。方案一、方案二交通功能相同，均将省道S104 太原至古交方向行车路线进行了调整，太古高速公路至省道104 太原方向交通仍需经原平交口；方案三除古交至省道104 太原方向设专门匝道以外，其余方向交通均需经平交口。

②平面布置。三个方案中太古高速公路连接线与省道S104 交叉处均保留原平面交叉设置，匝道与主线的衔接均存在主线桥梁的加宽。三个方案与当地管线（引黄管道、太钢精矿粉管）均存在交叉，且交叉次数相当，均以桥梁方式跨越；与汾河都存在交叉，对河道行洪都存在影响，均需征得水利部门同意。方案一、方案二的主要差别在于过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，方案二采用环形匝道；方案三是将现有的引黄公路与太古高速公路连接线、古交过境公路之间实现互连，互通范围内存在4处平面交叉。

③服务水平。方案一、方案二能实现的交通功能相同，方案一由于过境路古交方向至太古高速公路方向匝道采用了定向匝道，服务水平高于方案二的环形匝道，考虑到该匝道的转向交通量虽然最大，但交通量仅为3778pcu/d（单向），采用环形匝道完全能满足交通流量需求。方案三设4处平交口，交通安全难以保证，服务水平较方案二低，行车安全性差。

④经济比较。该互通工可批复造价为17 607万元（工可阶段未考虑互通方案与当地管线的交叉及互通主线桥的加宽），方案二比方案一造价低4 053万元，方案三比方案二低4 008万元。其中方案二造价适中，在工可批复的10%以内。

古交互通立体交叉各方案的比较如表1所示。

表1 古交互通立体交叉方案比较表

方案一采用定向匝道服务水平较方案二高，但方案二采用环形匝道完全能满足远景年预测交通流量的需求，且方案二造价具有明显优势，综合比较，方案二优于方案一。

方案三造价较方案二低，但匝道布局松散、占地多，平交口多，行车安全性差，服务水平低，综合比较，方案二优于方案五。

经综合分析比较，并结合交通运输厅、古交市政府以及太古高速公路建设管理处的意见，推荐方案二作为初步设计方案。

3 结语

互通立交属于大型基础设施建设，需要综合考虑使用功能、工程造价、社会影响等各种受控因素。不管是在工程可行性研究阶段，还是在初步设计阶段，互通立交设计都要综合考虑诸多影响因素，要不断论证优化设计方案，在进行方案比选时可从交通功能、平面布置、服务水平、经济比较等多方面将设计方案进行综合评价比选，并在满足交通功能的前提下，简化立交形式，优化匝道布设数，使互通路线简明化，根据各方向交通量，合理布设匝道指标，优化路线平纵指标，以及主线及匝道间的交叉关系，减少互通工程规模。

[1] JTG B01—2003，公路工程技术标准[S].

[2] JTG D20—2006，公路路线设计规范[S].

[3] 魏景. 滨德互通立交设计方案比选[J].交通科技，2012（3）：123-125.

[4] 邵广军，靳媛媛，刘春喜.浅谈鹿山枢纽方案比选[J].公路，2010（9）：32-35.

[5] 王颖.平定枢纽互通式立体交叉方案设计[J].山西交通科技，2011（5）：56-58.

[6] 黄振英.高速公路的互通立交方案比选研究及应用[D].广州：华南理工大学，2012.