苏州绕城高速公路天池山互通改造方案研究

王 健，沈学芳

[悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司，江苏 苏州 215007]

0 引 言

苏州高新区地处长三角核心位置，位于苏州市区西部，东接苏州古城和园区，西濒太湖，北邻无锡，南接吴中区，素有“真山真水园中城”的美誉，享有得天独厚的地理环境和区位优势，是苏州市重要的产业和创新高地，其综合实力在国家高新区及全省开发区中名列前茅。

苏州绕城高速公路（以下简称“绕城高速”）为江苏省高速公路网的重要组成部分，为环太湖地区高速公路网中的“一环二射”中的“一环”，是江苏省第一条低路堤的集景观、旅游、生态为一体的6 车道高速公路，全长约216 km，共设26 个互通出入口。该绕城高速在高新区范围内设有天池山互通和通安互通两处出入口，其中天池山互通出入口衔接太湖大道，地处高新区核心区域，为高新区连通高速公路网的主通道。

太湖大道是苏州东西向结构性路网中的一条重要道路，向东以快速路高架形式衔接新庄立交，“高架+地面”分别为双向6 车道规模，全长约16 km，是高新区连接绕城高速、S230 省道、中环快速路网及内环快速路网的重要通道。天池山互通项目区位见图1。

图1 天池山互通改造项目区位图

1 现状互通问题分析

1.1 现状匝道规模偏低

单喇叭互通式立体交叉因其占地少、形式简单、易于管理等优点，在高速公路互通式立体交叉中被广泛使用。现状绕城高速与太湖大道通过天池山互通出入口连接，采用A 型单喇叭互通。天池山收费站与太湖大道为A 型单喇叭互通立交，匝道总宽7.5 m，为单车道匝道。东转南、南转西2 条左转匝道上跨太湖大道及有轨电车1 号线（2013 年建成通车的苏州市首条有轨电车线）。

1.2 现状互通难以适应不断发展的城市开发

随着高新区管委会的西迁，科技城、生态城的蓬勃发展，以及周边旅游产业的持续提升，现状互通周边交通量剧增。

在长三角一体化战略的推进下，周边省市与高新区的联系日益紧密，出行需求进一步提升。据对绕城高速天池山段交通量的调查：2017 年日均交通量为20 264 veh/d，较上年增长19.8%；2018 年日均交通量为21 324 veh/d，较上年增长6%（见图2）[1]。互通原设计为A 型单喇叭互通，目前已不适应日渐增长的社会需求。

1.3 交通安全隐患突出

随着地块的开发建设，市政道路网也不断更新完善。连接浒关和通安两片区的阳山西路于2016 年建成通车，为区域重要的南北向主通道，采用双向4 车道，全长5 km 。天池山互通匝道入口（ES 匝道）距离阳山西路与太湖大道交叉口仅35 m，存在较大的交通安全隐患。图3 为现状A 型单喇叭互通。

图2 天池山互通立交交通流量增长图

图3 现状A 型单喇叭互通

2 互通出入口改造设计方案

2.1 改造原则

（1）坚持“安全至上，以人为本”

采用各种先进的设计理论和技术，使设计成果满足或优于规范要求。除保证工程本身的安全外，设计还应以交通参与者的感受为目标，力求通过均衡、协调的线形设计，科学、完善的交通设计，以及人性化的标志标线设计，使道路使用者感到安全、舒适。

（2）满足交通服务水平需求

枢纽互通是城市路网中的重要节点，高速公路与城市道路通过枢纽互通进行转换。转弯交通流的分合流及变道行驶，使互通匝道的服务水平直接影响整个路网的通行能力。这是互通改扩建研究方案的重点和难点。

（3）树立“节约型道路”设计理念

交通基础设施建设是一项系统工程，必须通过多方案比选论证，考虑全寿命周期成本，合理确定工程方案，优化细节，节约工程造价。匝道改建过程中，须结合工程实际、社会影响等因素，提出合理的改建方案。尽量充分利用满足使用条件的现有工程，减少废弃或大体量拆改，最大限度地减少道路资源占用，获得更高的交通运行质量和道路通行效率。

（4）合理进行施工组织，减小对既有交通的影响

互通立交改扩建施工期间须对现状高速公路互通匝道、太湖大道进行必要的改动，将影响既有交通。在互通立交改扩建实施过程中，应充分考虑合理的施工组织设计及施工保通方案，维持现状高速公路及太湖大道的正常交通及运营安全。

（5）坚持人与自然的和谐及一体化理念

尊重自然现状，降低工程对周边环境的影响。天池山收费站出口直接面对高新区大阳山风景名胜区，互通立交与北侧延绵的山体遥相呼应。项目建成后，将辅以海绵景观绿化建设，打造一个“山之势，水之形”的景观，充分演绎苏式“真山真水”自然面貌。

2.2 改造设计方案比选

（1）方案一（叶型双层立交+直行平交）

废除改建：因太湖大道北侧现状出口匝道距离阳山西路交叉口过近，从安全角度考虑，废除这条匝道，即东转南ES 匝道，改移新建环圈匝道（ES 匝道），ES 与SW 匝道通过增设集散车道接入太湖大道地面辅路。

新建：为加快苏州乐园、大阳山风景名胜区与绕城高速间的快速通达，减少太湖大道的交通压力，新建2 条上下匝道（匝道U、D）与阳山西路平面交叉。

保留：保留现状入口匝道及太湖大道南侧2 条右转弯匝道，即现状南转西SW 匝道、西转南WS 匝道、南转东SE 匝道，保留现状太湖大道跨线桥。

拓宽：为与改扩建后的匝道车道平衡匹配，拓宽跨越太湖大道及有轨电车1 号线的跨线高架桥1座，收费站广场车道由现状双向4 车道拓宽为双向6车道。方案一平面设计见图4。

图4 方案一平面设计图

优点：在满足交通功能的前提下，最大程度地保留了既有匝道，占地最少，投资最低，工期最快。

缺点：改建后，太湖大道北侧主线出入口匝道间距约220 m，交织段较短，虽增设了集散车道，但因太湖大道主线交通流量增大，车辆分、合流交织路段过短，限制了通行能力及行车速度，存在一定安全隐患。进出苏州乐园的车辆仍须通过太湖大道交叉口绕行，使交通量饱和的太湖大道压力剧增。图5 为方案一效果图。

图5 方案一效果图

（2）方案二（Y 型三层立交+直行上跨）

废除改建：废除现状2 条单喇叭互通匝道及现状太湖大道跨线桥老桥。

新建：新建Y 型半定向匝道ES 匝道和SW 匝道。因太湖大道中分带内建有已运营通车的有轨电车1号线，须新建主跨65 m 跨线高架桥,跨越太湖大道后向北延伸,上跨阳山西路后与阳山南路地面平交。

保留：保留现状2 条右转弯匝道，即现状西转南WS 匝道、南转东SE 匝道。方案二平面设计见图6。

图6 方案二平面设计图

拓宽：收费站广场车道由双向4 车道拓宽为双向6 车道。

优点：对左转弯车辆能提供较通畅的半定向运行，各方向通行流畅，无交织段，运行安全，占地较少。进出苏州乐园、大阳山景区的车辆可通过阳山南路与高速公路直接转换，减少对太湖大道的压力。

缺点：因受用地限制，Y 型立交圆曲线半径偏小，仅55 m，运行速度较低。直行跨线桥较长、规模较大，与阳山西路、阳山南路短距离内形成2 个平交口，增加了地面行车的交通复杂度。而且，现状跨线桥均须废除，浪费资源，工程造价较高。

（3）方案三（B 型单喇叭互通+直行平交）

废除改建：废除现状2 条单喇叭互通匝道。

新建：新建B 型单喇叭立交（匝道ES）及左出右进入口匝道SW，并新增2 条上下匝道（匝道U、D）与阳山西路平交。

保留：保留现状2 条右转弯匝道。

拓宽：既有跨越太湖大道匝道桥保留，在老桥西侧拓宽新建1 座跨线桥，收费站广场车道由双向4车道拓宽为双向6 车道。方案三平面设计见图7。

图7 方案三平面设计图

优点：跨线桥可充分利用，对左转弯车辆能提供较通畅的运行，各向通行流畅，无交织段，运行安全。

缺点：新建SW 入口匝道，左出右进，且U、D 匝道分离，匝道较离散，立交占地多，线形美观性差。

（4）方案四（优化型B 式单喇叭互通+直行平交）

在方案三基础上进行优化设计：

a. 新建U、D 匝道并下穿SW 匝道，然后向北延伸至阳山西路并与其平交，阳山南路与之十字形交叉。

b. 在满足SW 匝道与北侧变电站间最小距离规范要求的前提下，最大可能地增大ES 环圈匝道半径至85 m。方案四平面设计见图8。

图8 方案四平面设计图

c. 新建匝道均为双车道匝道，满足交通量预测要求。现状跨线桥西侧新建12 m 宽双车道跨线桥。跨线桥拼宽横断面见图9。

图9 跨线桥横断面示意图（单位：cm）

方案四设计优点：

a. 所有匝道布置紧凑，立交线形美观，减少了占地，各转向功能齐全，安全可靠。

b. 最大限度地利用了现状跨线桥，接顺SW、D匝道。老桥西侧新建1 座主跨65 m 跨线桥，上跨有轨电车1 号线，衔接ES、U 匝道，工程规模相对最优。

c. 收费站广场车道由现状双向4 车道拓宽为双向6 车道，收费站由3 进5 出扩建为4 进7 出，增加了ETC 出入口。

d.为减小高架上行驶者对变电站感官上的不适，在SW 匝道外侧采用高大乔木等遮挡变电站。

e.立交建成后，在整个互通立交范围内结合山、水进行景观绿化设计，使构筑物隐于自然，展现出一副美丽的山水画卷（见图10）。

图10 方案四鸟瞰图

综上，从立交通行能力、行驶安全性、互通占地面积、立交线形美观性等方面进行综合比选，最终选择采用设计方案四。立交工程于2018 年6 月开工建设，于2019 年建成通车，被称为苏州“最美互通”。

天池山互通改造工程在满足立交各转向功能的前提下，最大程度地利用了原有立交设施，节约了资源，保证了交通安全，满足了通行需求，成为高新区进出绕城高速的第一门户，得到社会各界好评。图11至图13 为施工期间及建成后实景照片。

图11 立交施工

图12 立交日景

图13 立交日景节点

3 结 语

通过对天池山互通改造设计方案的分析探讨，对设计者提出以下建议：

（1）随着城市的快速发展，高速公路与城市道路的衔接系统逐渐成为城市过境交通的瓶颈。为提高两者间交通转换的通达性，方案设计前应重点调查既有互通现状条件，包括周边环境、沿线交通量、安全冲突点等方案控制因素。

（2）互通匝道整体通行能力取决于每条匝道的通行能力、匝道收费站的通行能力、匝道与主线连接部分的通行能力、匝道与被交叉道路连接部分的通行能力等多方面因素[2]，除了改善匝道通行能力外，对收费站广场前车道及收费闸机口的扩容也应同步考虑。

（3）进行多方案比选时，应跳出常规思维，综合考虑周边控制因素，充分发挥设计人员的想象力、创新力，大胆尝试、细心论证，最终提出安全合规、技术可行、绿色环保、资源节约、经济合理的最优方案[3]。