国道108线与神阜二级公路联络方案的对比浅析

宋俊涛

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

国道108线与神阜二级公路联络工程位于两省（山西省与河北省）两市（山西省忻州市与大同市）交界处的神堂堡乡附近，将“国道108线神堂堡至砂河段”和“国道108线下北泉至神堂堡段”及神阜二级公路（以下简称神阜线）有机地联系了起来，以达到改善和提高国道干线的路网等级及运输能力、服务能力，加强山西与河北之间的交流，促进沿线经济发展的目的。项目位置见图1。

图1 项目地理位置图

1 路线布设原则、方案布置及比选论证

1.1 交通量预测结果分析

《国道108线神堂堡至砂河段改建工程可行性研究报告》，《国道108线下北泉至神堂堡段改建工程可行性研究报告》的交通量预测与分析章节对交叉口转向交通量进行了预测，2034年（项目服务期末）的预测结果见图2。

图2 2034年联络线交通量预测结果 （ 单位：pcu/d（ 括号内单位：pcu/h））

从图2可以得出，交通量的主流方向为阜平至忻州，以及忻州至阜平方向。项目服务期末从忻州至神阜线的右转向交通量为7 779 pcu/d，高峰小时交通量为856 pcu/h，阜平至忻州方向的左转向交通量为6 365 pcu/d，高峰小时交通量为700 pcu/h。其余方向交通量较小。

1.2 方案布设原则

坚持“以人为本，树立全面的、协调的、可持续的科学发展观”角度，从贯彻“六个坚持，六个树立”的公路勘察设计新理念角度，在总体设计和路线方案选择时灵活运用[1]。方案的布设要遵循以下3个方面的要求：

a）能够维持神阜线神堂堡收费站前的车辆的现有通行方式不变。

b）跨越大沙河的桥梁布设能够满足其设计水位的要求。

c）路线走向要与交通流方向一致，在交通量预测的基础上，优先保证主交通流方向的交通顺畅。

1.3 方案布设

1.3.1 联络道路现状

1.3.1.1 国道108线下北泉至神堂堡段

国道108线下北泉至神堂堡段为三级公路，公路技术等级偏低，综合服务水平低下，为108国道的瓶颈路段。本项目神堂堡段位于大沙河北岸，为穿村镇路段，公路两侧建筑物密集，路面狭窄，街道化严重，加之人、畜、自行车、拖拉机与汽车混合行驶，致使纵横向干扰大，引发事故较多，严重影响其正常运营。

1.3.1.2 国道108线神堂堡至砂河段

国道108线神堂堡至砂河段为二级公路，山岭重丘区公路，路线指标较低。重车较多，路面破坏严重。目前正处于二级路改一级路施工过程中，改建后设计速度为60 km/h，路基宽度23 m，分离路基11.25 m[2]。

1.3.1.3 神阜线

神阜线（河北省道S203）起点位于神堂堡乡东段，车流量大，为山西省与河北省交通流转换的重要通道，同时也是山西晋煤外运的重要通道。神阜线目前为收费公路，在其与原国道108线交叉口东侧400 m处设有神堂堡收费站。神阜线路基宽度为10 m，设计速度为60 km/h。

1.3.2 方案制定

本联络方案主线（国道108线）起点桩号为K346+300，（接国道108线大同段），终点桩号为K347+076.882（接国道108线忻州段），上跨神阜线（被交路），路线全长0.777 km，针对该区域公路的情况，根据交通量预测结果，结合实际地形，依据该段联络方案的路线布设原则，本文制定了4种方案来实现国道108线与神阜线的交通转换。下面对各方案分别进行描述。

1.3.2.1 方案一 A型单喇叭互通方案

本方案采用互通立体交叉的方式实现国道108线与神阜线间的联络，见图3。主联络线为互通A匝道，A匝道起于神堂堡收费站西70 m（原国道108线与神阜线交叉口处东侧330 m）处，顺接神阜路，向西南行进跨越大沙河后，与国道108线立体交叉于主线桩号K346+545.347处，交叉角度55°。本方案中互通采用A匝道下穿主线的A型单喇叭形式。主交通量方向为B+A匝道（忻州至阜平方向）和C匝道（阜平至忻州方向）。其中A、B、C匝道采用的设计速度为 40 km/h，D、E匝道采用的设计速度为30 km/h。A匝道为对向分离双车道，路基宽度为15.5 m；C匝道为单向双车道，路基宽度为10.5 m；B、D、E匝道为单向单车道，路基宽度为8.5 m。本方案共设桥梁609 m/4座，其中含主线桥梁1座，匝道桥梁3座，涵洞4道。本方案共占地192.82亩，总造价10 753.65万元。

图3 联络方案一

a）优点 （a）采用全互通方案，行车方向明确，便于交通量转换；（b）基本消除了冲突点，消除了安全隐患。

b）缺点 （a）与其他各方案相比，造价高；（b）现浇桥多，桥梁长度大，施工技术难度大；（c）与其他方案相比，占地面积大，大沙河南岸互通范围内为神堂堡乡优质农田，对村民生活有较大的影响。

1.3.2.2 方案二 平交方案

本方案采用国道108线平面交叉的方式实现国道108线与神阜线间的联络，见图4。联络线起点位于神堂堡收费站西70 m（原国道108线与神阜线交叉口处东侧330 m）处，与神阜路顺接。路线设神堂堡大桥跨越大沙河后，与国道108主线平面交叉于主线桩号K346+968.3处。联络线长752.763 m，设计速度采用40 km/h，路基宽度为12 m。本方案设桥梁246 m/1座，为联络线桥梁，板通1道，涵洞2道。本方案共占地101.36亩，总造价为5 032.628万元。

a）优点 该方案线形指标较高，造价较低。

b）缺点：（a）平面交叉存在冲突点，对忻州去往阜平方向的主交通流有影响，后期运营需加强交通组织管理；（b）联络线与神阜线交叉口距原国道108线与神阜线的交叉口较近，存在一定的安全隐患。

图4 联络方案二

1.3.2.3 方案三 平面交叉+定向匝道方案

本方案采用平面交叉+定向匝道的方式实现国道108线与神阜线间的联络，见图5。该方案在方案二平面交叉的基础上，增设了一条定向匝道（下称联络线1）。联络线1跨越大沙河后，采用下穿主线形式与国道108线相交于主线桩号K346+529.240处。联络线1长843.392 m，设计速度采用40 km/h，为单向双车道，路基宽度为10.5 m。联络线2（方案二联络线）长752.763 m，设计速度采用40 km/h，路基宽度为12 m。本方案共设桥梁549 m/3座，其中联络线桥梁2座，主线桥梁1座，涵洞2道。本方案共占地139.71亩，总造价为7 843.764万元。

图5 联络方案三

a）优点 （a）该方案与方案一相比，造价较低；（b）该方案与方案二相比，增加了忻州至阜平方向的定向匝道，照顾了主交通流，消除了忻州至阜平方向的车辆与直行车辆的冲突点。

b）缺点 （a）与方案一相比，灵丘与阜平方向的交通转换不顺畅；（b）该方案与方案二相比，桥长增加了303 m/2座，总造价增加了2 811万元；（c）联络线与神阜路交叉口距原国道108线与神阜路的交叉口较近，存在一定的安全隐患。

1.3.2.4 方案四 平面交叉+定向匝道方案

本方案采用平面交叉+定向匝道方式实现国道108线与神阜线间联络，见图6。定向匝道（下称联络线1）起点位于神堂堡收费站西70 m（原G108与神阜线交叉口处东侧330 m）处，与神阜路顺接。联络线1设神堂堡1号大桥跨越大沙河后，采用匝道下穿主线的形式与国道108主线交叉于主线桩号K346+529.240处。联络线1长911.467 m，设计速度采用40 km/h，为单向双车道，路基宽度10.5 m。联络线2起于原国道108线与神阜线交叉口处，与神阜线形成十字交叉。联络线2设神堂堡2号大桥跨越大沙河后，与国道108主线平面交叉于K346+649.554。联络线2全长238.24 m，设计速度为60 km/h（限速40 km/h），路基宽度为12 m。本方案设桥梁429 m/3座，其中联络线桥梁2座，主线桥1座，涵洞1道。占地125.98亩，总造价为6 261.469万元。

a）优点 （a）该方案行车方向明确，使得主交通流方向行车顺畅；（b）将原G108与神阜公路三路交叉改造为十字交叉，解决了两处平交口距离太近，存在安全隐患的问题；（c）造价低，占地少。该方案与方案三相比，桥长减少了120 m，造价降低了1 582.3万元；（d）与方案三相比，两座跨越大沙河的桥梁基本平行布设，对大沙河影响较小；（e）根据交通量预测结果，本项目服务期末（2034年），阜平至灵丘方向的交通量很小，基本不存在冲突。

b）缺点 阜平至灵丘方向的车辆与直行车辆存在冲突点。

图6 联络方案四

2 工程规模对比

表1 工程规模对比表

3 方案选定

首先通过对工可交通量预测结果进行分析，结合实地情况，得出主要交通流方向，在满足公路使用功能的情况下，拟定了4个方案。然后从技术指标、工程造价、环境保护等方面对4个方案进行综合比对。其中平面交叉方案为最经济方案，但是存在冲突点，对行车安全有一定的影响；立体交叉方案为行车最顺畅方案，但是用地较大，工程造价最高；定向匝道结合平面交叉的半立体交叉的方式实现公路之间的联络，既可以减少冲突点，解决主交通流畅通问题，又可以减少用地，降低工程造价。综上所述，我们确定方案四（平面交叉+定向匝道）联络方案为最优方案。

4 结语

随着交通运输业的不断发展，原国省道已逐渐无法满足其功能要求，因此我国逐步增大了国省道的升级改造力度。在“十二五”期间，交通运输部安排了18万km国省道改建项目[2]。在如此巨大的改建工程当中，路线交叉作为公路路网中的节点，其位置和形式的选定直接影响路网整体效益的发挥以及交通的安全，是制约公路服务水平提高的重要因素。因此在国省道的改扩建过程中，对路线交叉型式的选择，就显得尤为重要。以本文为例，可以看出，我们在进行类似公路交叉方案设计时，不要拘泥于单一的平面交叉或者立体交叉，而应该根据实际情况，结合交通量及工程投资，在满足规范要求的情况下，统筹考虑、拓宽思路、灵活设计，合理确定交叉方案。