朱 江

（山西省交通新技术发展有限公司，山西 太原 030012）

大盂枢纽为太原绕城高速公路西陵井至凌井店段（简称北二环高速）与大运高速公路相交的十字形枢纽互通，地理位置见图1。其主要功能是实现大运高速公路与北二环高速的交通流转换。

图1 项目地理位置图

太原北二环高速符合山西省“三纵十二横十二环”高速公路网规划，解决过境交通拥堵，减轻大运高速及西北环通行压力具有重要作用。起终点分别连接太佳与京昆两条高速公路，全长60.379 km，项目均位于太原市阳曲县境内。设计速度采用100km/h，项目起点至大盂枢纽段采用双向四车道，路基宽度26 m，大盂枢纽至项目终点段采用双向六车道，路基宽度33.5 m。

1 建设条件及转向交通量

1.1 建设条件

大盂枢纽位于阳曲县大盂镇景庄村西侧，所处地貌为黄土平原区，地形由平坦至缓坡状，工程类型以桥涵、填方路基为主。此枢纽东距北二环高速大盂东互通3.4 km，西距北二环高速泥屯北互通17.4 km，北距大运高速豆罗互通13.9 km，南距大运高速大盂互通1.7 km。由于该枢纽与大运高速大盂东互通距离较近，净距不满足要求，需要设置辅助车道、分离式匝道或集散车道等方式处理[1-2]。由于大盂枢纽位于阳曲县近郊，互通方案布设受阳曲县城镇布局规划、东侧景庄村、路线南侧大型养殖场等地物限制。同时方案布设还需兼顾北二环高速四车道与六车道断面的过渡。

图2 互通布设条件示意图

1.2 转向交通量

根据《工可》交通量预测，2040年通过该枢纽转换的交通量为38 149 pcu/d，凌井店←→大同转向交通量分别为19 214 pcu/d，大同←→佳县方向转向交通量分别为8 690 pcu/d，佳县←→太原转向交通量分别为4 345 pcu/d，太原←→凌井店转向交通量分别为5 900 pcu/d，远景年预测交通量详见图3，图中括号内为小时交通量。从图3中可以看出，大同至凌井店方向为主交通流，设计小时交通量为2 306 puc/h，太原至佳县方向交通量最小，设计小时交通量为521 puc/h。

图3 远景年预测交通量

2 方案选型设计

大盂枢纽设置于大运高速豆罗互通和大盂互通之间，距大运高速大盂互通1.7 km。拟建大盂枢纽与大运高速大盂互通最小净距为200 m，不满足最小净距要求，设置辅助车道形成复合式互通式立体交叉。

大运高速公路影响段为YTK63+740—YTK66+680，平曲线最小半径R=9 001.928 m，纵坡最大值为1.431%，满足互通设置条件。大运高速影响段原为双向六车道断面，路基宽度为27 m，本项目大盂枢纽范围内改造为双向六车道标准断面，路基宽度为33.5 m。

根据交通量预测结果、主线线形条件及大运高速构造物情况，结合现场条件，拟定2个互通方案进行同深度比选。

2.1 方案一 对称双环式变形苜蓿叶立交方案

根据交通量分析，大同至凌井店、太佳至大同方向为主交通流，交通量分别为1 199 puc/h、542 puc/h，左转匝道均采用半定向匝道，保证较高的平纵指标。凌井店至太原，以及太原至佳县方向交通量最小，分别为340 puc/h、250 puc/h，设置环形匝道即可满足交通量需求[3]。由于相邻象限的环形匝道存在交织路段，为避免转弯车流对主线直行车流的影响，在环形匝道一侧平行主线设置970 m集散车道，并与主线之间设置隔离带[4]，所有匝道出入口从集散车道分流及合流，减小对主线行车的影响。

同时，本枢纽在北二环高速项目中承担着车道数由四车道变为六车道的功能，项目起点至大盂枢纽终点主线为双向四车道断面，路基宽度26 m，大盂枢纽终点至项目终点主线为双向六车道断面，路基宽度33.5 m。根据《细则》[2]要求，本项目基本车道数的增加由C匝道入口的辅助车道延伸而成，基本车道数的减少由H匝道分流鼻端下游150 m处开始渐变结束，且渐变率小于1/50。

本枢纽与大运高速大盂互通距离较近，中心距离为1.7 km，净距为200 m，不满足规范要求，需平行于大运高速两侧设置辅助车道与既有大盂互通组成复合式互通。太佳至太原方向（F匝道）及太原至凌井店方向（E匝道）分别设置990 m及945 m辅助车道与大盂东互通出入口匝道相连，以保证互通较高的服务水平。

互通范围内主线最小平曲线半径为4 000 m，最大纵坡为2.0%，满足规范要求。大盂枢纽方案一见图4。

图4 大盂枢纽方案一平面图

根据各转向交通量及匝道长度，A、B、G匝道采用单车道匝道；C、D、H采用双车道出入口的双车道匝道，匝道进出口按照规范要求设置辅助车道，保证车道数平衡；E、F匝道采用单车道出入口的供超车之需的单向双车道匝道。出入口为双车道匝道的加减速车道均采用直接式，单车道匝道的减速车道采用直接式，加速车道采用平行式。

方案一主线上跨大运高速设置（50+70+50）m连续钢箱梁，C匝道上跨大运高速设置（45+60+45）m连续钢箱梁，D匝道上跨大运高速设置（45+60+45）m连续钢箱梁。共设置桥梁1 695.7 m/12座。

2.2 方案二 三环式变形苜蓿叶立交方案

根据交通量分析，太佳至大同、凌井店至太原，以及太原至佳县方向交通量均较小，分别为542 puc/h、340 puc/h、250 puc/h，从节约用地、减少工程规模角度考虑，设置环形左转匝道即可满足交通转换需求。本方案只有大同至凌井店方向采用半定向匝道，其余方向均采用环形匝道。由于第1、第2、第4象限设置环形匝道，相邻环形匝道存在交织路段，需要在环形匝道侧即北二环高速北侧及大运高速东侧均设置集散车道，并与主线之间设置隔离带。本枢纽与大运高速大盂互通距离较近，净距不满足规范要求，大运高速东侧集散车道需在两互通全路段平行主线设置，长度2 080 m。

大盂枢纽方案二见图5。

图5 大盂枢纽方案二平面图

根据各转向交通量及匝道长度，A、B、D匝道采用单车道匝道；C、H采用双车道出入口的双车道匝道，匝道进出口按照规范要求设置辅助车道，保证车道数平衡；E、F匝道采用单车道出入口的供超车之需的单向双车道匝道。

方案二枢纽内主线上跨太阳高速设置（52+70+48）m连续钢箱梁，C匝道上跨太阳高速设置（45+60+45）m连续钢箱梁，共设置桥梁1 142.6 m/7座。

2.3 方案比选

方案一、方案二主要技术指标及工程规模对比见表1。

表1 大盂枢纽方案一、二主要技术指标及工程规模对比表

2.3.1 方案一

2.3.1.1 优点

a）主交通流方向采用较高的平纵指标，交通转换顺畅，通行能力较强。

b）环形匝道对称布置，造型美观，景观效果好。

2.3.1.2 缺点

工程规模较大，跨线桥较多，造价高于方案二。

2.3.2 方案二

2.3.2.1 优点

工程规模较小，跨线桥少，造价较方案一低。

2.3.2.2 缺点

a）佳县至大同方向采用环形匝道，平纵指标较低。

b）北二环高速和太阳高速上均需设置集散车道，交织段多，影响整个枢纽立交的通行能力。

c）既有大运高速大盂互通改造范围大，高速公司不推荐该方案。

2.3.3 比选结论

不同的互通方案将导致各节点各方向交通量有一定的差异，进而影响互通的具体型式及匝道具体技术参数，最终导致互通整体规模、造价、功能等均有所不同[5]。互通立交选型考虑的因素很多，互通形式既要保证满足交通快速转换功能和行车安全要求的前提下，还要考虑互通形式的经济适用性，施工方便性，行车方向明确，匝道布设合理，有效缩短绕行距离和转换时间，结构简单明了，总体布局紧凑，减少征地及拆迁，与自然环境相协调，造型美观[6]。

方案一工程规模及造价较方案二高，但方案一通行能力更强，交织路段较少，对大运高速大盂互通影响较小。本枢纽位于太原市近郊，主要服务于太原市及阳曲县食品工业园区，考虑到通行能力及通行安全的重要性，以及为了减小社会影响，选择方案一作为推荐方案。

3 结论

a）互通的选型设计应根据远期交通量预测结果、主线线形条件及区域地形地物等条件综合确定；互通匝道断面的选择应根据各转向交通量及匝道长度确定。

b）高速公路断面的变化宜在互通范围内实现，渐变段及车道变化规则应严格按照规范要求执行。

c）枢纽互通的布设应尽量减小交织，受地形、地物、用地、造价限制时，交织段应设置辅助车道或集散车道，以减小转弯车辆对直行车辆的影响。

d）本枢纽作为承担北二环高速与大运高速交通流转换的枢纽互通，位于太原市近郊，未来发展空间大。两条主线技术标准高，互通选型宜采用高标准，需尽量避免主线侧的交织，提高枢纽互通服务水平。本枢纽在综合考虑上述因素的基础上，并兼顾安全、环境等因素，采用环形匝道侧设集散车道，与既有互通之间匝道设辅助车道的连接方式，实现与转向交通量的完美匹配，较好地解决了与既有大盂互通距离近的问题。