复杂共线路网条件下的高速公路改扩建总体思路研究

李博洋

(福建省交通规划设计院有限公司，福州 350004)

1 研究背景

福建省高速公路早期建设受资金、 建设环境及理念等条件影响，部分高速公路采取共线方式建设，在共线路段较短情况下，易出现车辆交织强度大、通行能力下降的问题，而随着经济发展、区域交通量增长，个别路段出现拥堵现象，形成瓶颈效应，影响整个路网正常通行，由此需开展改扩建工程。

G72 泉南线作为贯穿我省东南沿海至中西部山区的高速公路，自2009 年全线建成通车以来，交通量增长迅速，目前泉南线省内局部路段已出现拥堵现象，尤其是泉州市永春县境内磻溪枢纽至汤城枢纽段， 是泉南线与莆永、厦沙高速共线的交汇路段。随着三条高速公路交通量增长，拥堵现象日趋严重。该段改扩建工程所涉及的区域路网条件复杂，现状高速桥隧构造物、互通较多，需综合考虑远期路网通行能力以及复杂交通组织等情况， 开展改扩建总体思路研究。

2 区域路网现状分析

2.1 路网现状

泉南线主线分段采用不同的设计标准， 永春互通以南路段(即泉州至永春段) 为双向六车道， 设计速度100km/h，路基宽度33.5m；永春互通以北路段(含永春互通)为双向4 车道，设计速度80 km/h，路基宽度24.5m。

厦沙高速：设计速度80km/h、双向四车道、路基宽度24.5m。

莆永高速：设计速度80km/h、双向四车道、路基宽度24.5m。

磻溪枢纽至岩峰枢纽段为泉南线、莆永高速共线段，岩峰枢纽至汤城段为泉南线、厦沙高速共线段。两两高速公路共线段的设计标准均为：设计速度80km/h、双向四车道、路基宽度24.5m。 详见图1。

图1 项目区域路网现状示意图

2.2 交通量发展情况

项目研究过程，收集了三条高速公路历年交通量数据，见表1、图2。 2017 年底厦沙高速全线通车所带来的省内路网结构性调整， 三条高速公路交通量均呈现较大幅度的增长。

3 改扩建总体设计思路

3.1 现有路网存在的问题

表1 三条高速历年交通量数据

现有高速路网主要存在问题：泉南线与厦沙、莆永高速共线段现有道路建设标准无法满足远期交通量增长，导致服务水平下降。若不采取改扩建措施，远期共线路段拥堵情况加剧，对泉南线干线通道作用产生较大影响。

图2 三条高速历年交通量增长图

3.2 改扩建总体设计思路

改扩建方案以解决区域内高速公路互相共线所产生的问题为出发点， 提升闽南沿海地区往返福建省西北部山区以及我国内陆地区在该区域内的通行能力。 在深入研究区域内高速公路现状的基础上， 结合交通量预测情况及通车后的运营情况， 并多次深入地方乡镇收集意见，汲取省内高速公路改扩建经验(沈海高速、漳龙高速)。拟提出三种总体设计思路作为可能的建设方案：

(1)优先考虑“点对点”交通，选用最便捷的通道，新建泉南线将现有高速公路泉州往返三明方向直行交通流分离出来， 从根本上解决区域内高速公路互相共线的问题(A 线)；

(2)考虑原位拓宽，维持泉南线现有走廊带不变，采用拼宽改建等方式增加其通行能力， 以满足远期交通量增长的需求(B 线)；

(3)结合前两个方案的优缺点，在充分考虑现有道路交通节点、构造物、技术指标的情况下，采用部分新建复线、部分原位拓宽的方案(C 线)。 详见图3。

图3 改扩建总体设计思路示意图

3.3 改扩建总体设计思路选用

泉南线改扩建工程旨在解决通行能力不足的问题，在维持现有路网交通组织不变的前提下， 宜尽量采取原位扩容方案。经对现有泉南线平纵技术指标、构造物分布情况进行分析后认为，局部路段受建设条件制约，不适宜采用原位扩建的方案，故在总体设计思路研究过程中，考虑结合路网共线的情况，调整路网结构，进行新建复线分流的研究，即图3 中的C 线方案。

泉南线在磻溪枢纽至岩峰枢纽段为泉南线(图4)与莆永高速共线段，该段落内枢纽互通有效间距仅3.8km，且存在两座隧道 (其中龙阁岭隧道1190m， 东园隧道135m)；平、纵面指标较低：最小平曲线半径460m，最大纵坡4.0%。 莆永高速公路通车以来，该段车辆交织强度较大，节假日期间易发生拥堵，采用原位扩建无法改善平纵技术指标，并可能引发变换车道带来的安全隐患问题。

针对泉南线与莆永共线段的现状不利情况， 总体设计思路考虑新增复线连接磻溪枢纽与岩峰枢纽， 将泉南线泉州往返三明方向的车辆引入新线行驶， 使得泉南线主通道交通流与莆永高速不再共线， 从而既保障路段的远期通行能力， 又改善了泉南线在此段落的平纵技术指标，提升行车服务水平。 为确保路网之间的交通转换，磻溪、岩峰枢纽由原T 型枢纽改造为3/4 十字枢纽互通，并结合路网情况变化，优化匝道之间的主次进出关系。详见图5。

图4 泉南线磻溪枢纽至岩峰枢纽段现状道路平面示意图

图5 泉南线磻溪枢纽至岩峰枢纽段改造后路网示意图

4 改扩建后路网适应性

4.1 项目实施后的路网结构

(1)在磻溪枢纽至岩峰枢纽段，将泉南线主通道的过境交通(泉州往返三明、江西方向)从共线段剥离，引导至新建复线行驶；而后通过磻溪、岩峰枢纽的改造，结合交通标志诱导，引导区间交通(例如永春往返蓬壶)通过现有高速行驶， 仍与莆永高速共线， 在磻溪至岩峰节点形成“4+4”(两条双向四车道高速)的断面型式，从而达到扩充路段通行能力的效果。

(2)在岩峰枢纽至汤城枢纽段，泉南线与厦沙高速仍维持共线，采用原位扩容，将现有高速由双向四车道双侧拼宽至八车道，共线里程约10km。 通过岩峰、汤城(蓬壶)形成双T 结构交通转换。 详见图6。

4.2 改扩建后路网对交通量的适应情况

结合改扩建方案实施后的路网， 对远期交通量进行预测，并对各路段进行服务水平计算(参见图7、表2)：

图6 改扩建实施后路网结构示意图

图7 路网远期2041 年交通量预测结果

表2 改扩建实施后路段远期服务水平

由以上分析可知， 改扩建实施后各路段服务水平均维持在三级以上，符合《公路工程技术标准》JTG B01-2014 中关于高速公路服务水平的要求，路网标准能够满足远期交通量预测的需求。

5 结束语

本项目相较于福建省已开展的沈海高速、 厦蓉高速改扩建工程，除增加通行能力需求以外，还具有改扩建区域内多条高速交汇、分流的复杂路网条件，在此基础上进行高速公路改扩建，需对改建前的路网结构开展深入研究，并结合已建道路平纵技术指标、互通、桥涵、隧道及交通量发展情况，不断优化方案，从总体设计思路上把控整个改扩建工程，为改扩建后的路网充分发挥通行能力奠定良好的基础。