0 引言
524国道是苏州市高铁新城片区连接相城区北部区域以及常熟市的重要通道。随着区域经济的快速发展,高铁新城片区与相邻片区的沟通日益紧密,交通需求日益增加,524国道及苏州绕城高速作为该区域重要的出行通道,现状渭塘互通与524国道平面交叉难以满足区域发展要求,需进行高速公路与快速路的“高-快”衔接改造,项目的建设非常迫切。1功能定位与建设必要性
1.1 功能定位
(1)拟建项目是苏州高铁新城、常熟市南部片区及沿线乡镇与绕城高速(苏台高速)公路的重要交通转换节点。
高铁新城片区是苏州中心城市“一核四城”发展定位的北部核心板块,相城区片区中心;渭塘镇、阳澄湖镇是相城区“一体两翼”空间布局中的重要城镇;辛庄镇是常熟市“双城、三片区”布局中的辛庄片区,是常熟市市域南部门户。
524国道是区域内南北向的交通要道,串联常熟辛庄镇、渭塘镇、阳澄湖镇以及苏州高铁新城,绕城高速(S17苏台高速)是区域内东西向的交通要道。拟建项目的建成,可以提升区域道路服务水平、方便沿线城镇出行,是苏州高铁新城、常熟市南部片区及沿线乡镇与绕城高速公路的重要交通转换节点。
(2)拟建项目是是524国道与绕城高速(苏台高速)公路衔接的重要节点。
绕城高速公路是苏州市高速公路规划“一纵三横一环七射四连”的一环,524国道是苏州市干线公路规划“四纵五横”中的纵二。作为国省道路网中两条重要的干线公路,需要加强两者之间的联系,完善公路网体系,拟建项目将524国道和绕城高速(S17苏台高速)进行衔接,是区域公路网中的重要交通转换节点。
(3)拟建项目是苏州市域快速路与绕城高速(苏台高速)公路转换的重要节点。
苏州市区规划形成“井字加环”的城市快速路布局,524国道作为东环快速路北放射线的一部分,连接常熟市与苏州市区,目前524国道相城段要实现全面快速化,进一步完善苏州市区城市快速路网布局。
现状524快速路与绕城高速通过地面平交进行转换,随着沿线各组团的经济发展,目前的交通转换效率已无法满足要求。拟建项目的建设,可以实现524快速路与绕城高速的高-快无缝衔接,强化高速公路对区域的辐射和服务能力,进而提升整个区域内的路网服务水平。
1.2 建设必要性
(1)拟建项目是提升绕城高速(苏台高速)公路服务524国道沿线区域交通出行的需要;
(2)拟建项目是完善绕城高速(苏台高速)公路与苏州市域快速路高快无缝衔接的需要。
2 主要控制因素
2.1 现状主要道路
(1)524国道
524国道北起常熟,向南经常熟、苏州市区、吴江,止于苏浙交界,是贯穿苏州南北的一级公路。
现状相城区界至凤阳路路段为双向六车道;凤阳路以南路段为双向四车道,设计速度为80km/h。
(2)苏州绕城高速
项目范围内绕城高速公路为高架桥,上跨地面524国道。高速现状为双向六车道,设计速度为120km/h,断面宽度34m。远期规划扩建为双向八车道,项目建设需预留高速的扩容条件。
(3)凤阳路
凤阳路西起相城大道,东至澄林路,城市主干路,现状为双向四车道,一块板断面,道路宽度22m。
(4)沈周公路
沈周公路为城市主干路,现状为双向两车道,一块板断面,现状宽度23m。
2.2 现状主要桥梁
现状北天河大桥长为375m,采用15*25简支变连续小箱梁,双向六车道,桥宽37.5m。
2.3 现状管杆线
立交东侧及南侧有现状DN100给水管道,道路西侧有现状DN300给水管,道路东侧有现状电力通道(32孔),渭塘互通南侧有架空220KV电力线。
2.4 轨道交通10号线
轨道交通10号线全长89.43km,目前正处于初步设计阶段。
项目范围内轨道交通10号线,采用高架的敷设型式,与本项目交叉时需处理好交叉关系,满足通行净空要求。
2.5 渭塘收费站
现状渭塘收费站规模为3进4出,进口道为1个ETC口和2个人工口,出口道为2个ETC口和2个人工口。
3 交通量预测与分析
3.1 交通量调查
本次交通调查主要内容包括:历史年路网交通量历史资料调查、历史OD调查和现状交通量调查。

图 1 公路交通调查流程图
经统计发现,524国道自2015年以后,交通量快速上升。究其原因,由于研究区域位于经济高速发展地区,在“十三五”规划中,524国道在整体区域中扮演重要角色,承担大量交通运输压力。
其次,2021年实施完成的524国道改扩建工程,通行能力得到较高水平的提升,交通流量大幅增长。近五年来,渭塘互通收费站出入口流量略有波动,2018年至2020年持增长,2020年以后有一定的下降,到2022年渭塘互通全年出入口流量分别为到1010303辆和1072336辆。
流量如下所示。


3.2 路段交通量预测
根据区域路网规划以及交通分配结果,对524国道沿线相交道路凤阳路、渭塘互通、沈周公路进行转向交通量预测。根据交通量数据524国道主线需要设置双向六车道,辅路需要设置双向六车道。
3.3 渭塘互通收费站适应性分析
渭塘互通收费站现状3进4出,其中进出通道各有一个ETC通道。按现状渭塘互通车道规模验算未来各特征年收费站适应能力如下所示。

图 2 渭塘收费站历年入出口流量及增长率

图 3 2040 年 524 国道与相交道路转向流量(pcu/d)

经过验算,渭塘收费站通道规模满足近期交通量情况,无法满足远期至2040年的交通需求,需要适时进行拓宽改造。
4 总体方案
4.1 主线方案比选
快速路形式分为地面式、高架式和隧道式三种,考虑到主线下穿绕城高速不具备条件,拟采用高架或者地面敷设形式进行比选:
方案一:全线高架+地面辅路的敷设形式,方案采用全线高架+地面辅路的敷设形式,高架北起常熟交界,向南连续跨越沈周公路、绕城高速、渭塘互通、凤阳路,止于凤阳路以南,全长约1.8km。
524国道南北向直行交通通过高架快速通行,在渭塘互通处增设喇叭形互通立交实现快速转换,凤阳路南侧增设上下匝道便于进出凤阳路,其余转向交通通过地面道路转换。

图 4 方案一(全线高架+地面辅路)总平面图
方案二:部分高架+部分地面的敷设形式,方案采用部分地面+部分高架的敷设形式:区界~绕城高速路段采用地面快速路形式,绕城高速~凤阳路路段采用高架+地面辅路快速路形式,高架向北跨过凤阳路、渭塘互通,在绕城高速前落地,路线全长约1.8km。
524国道南北向直行交通快速通行,渭塘互通处增设喇叭形互通实现快速转换,沈周公路采用左转定向匝道;凤阳路南侧增设上下匝道。

图 5 方案二(部分高架+部分地面)总平面图
两个方案优缺点如下表4所示:

结合现状建设条件、用地、动*迁拆**等情况,推荐采用方案一即采用全线高架+地面辅路的敷设形式,渭塘互通处增设喇叭形互通立交。
4.2 立交型式比选
渭塘互通节点,根据总体方案,524国道渭塘互通处设喇叭形立交,喇叭形互通立交一般分为A型和B型,对两种立交型式比选如下图6、7。

图 6 A 型单喇叭立交

图 7 B 型单喇叭立交

B型互通立交比起A型互通立交,行驶安全性略差,同时涉及民房*迁拆**,因此,与524国道衔接的渭塘互通推荐采用A型单喇叭立交。
4.3 与收费站的衔接方案
匝道与524国道主线衔接的方案为A型单喇叭,方案比较稳定。匝道与收费站广场衔接的方案,由于落地点距离收费站较近,匝道的平面布置影响收费站前的交通组织,需要对方案进行比选。
方案一(快速匝道在中间,地面匝道在外侧),与524国道高架衔接的D、E高架匝道与C匝道合并一起后接地,与524国道地面交叉口衔接的N、S匝道布置于外侧。高架D、E匝道与地面N、S匝道存在交叉跨越关系。

图 8 方案一总体方案平面图
方案二(地面匝道设置在快速匝道中间),为减少交叉关系,将与524国道地面平交的N、S匝道布置于高架D、E匝道与C匝道中间,D、E匝道分别从收费站广场前起坡,与524国道高架进行衔接。

图 9 方案二总体方案平面图
在综合考虑交通组织、安全性、线形指标及工程规模等因素见表6,推荐方案一。
4.4 与收费站远期方案的衔接
现状渭塘收费站远期有扩容需求,根据交通量分析,2040年前需扩容为四进六出的车道规模。收费站改造受制于投资原因,无法纳入到本项目同步实施。
为了分析方案与现状收费站及远期扩容收费站衔接是否合理,为此进行研究。

图 10 接现状收费站

图 11 接远期扩容收费站

推荐方案与现状收费站还是远期扩容收费站的衔接良好,远期收费站扩容时均不产生废弃工程。

5 结论
渭塘互通作为连接苏州绕城高速与524国道的重要节点,目前524国道在该段需快速化改造,具有城市快速路的功能要求;另外地面道路作为长距离货车的通行走廊,仍保留国道的功能属性,故本段524国道具有城市快速路和国道的双重功能。
本文对该段524国道主线敷设型式进行了研究,重点对于互通的立交型式、与收费站衔接的交通组织及远期收费站扩容的衔接等方面进行了研究,得出了推荐方案。研究成果对于城市化地区国道如何与高速公路衔接,提供了较高的参考价值,也为更好的实现高速公路与快速路的“高-快”衔接,发挥高速公路服务地方经济给出了合理的指导方案。
本文转自《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术#》——苏州市 524 国道与渭塘互通衔接方案研究,作者:谭长虎;仅用于学习分享,如涉及侵权,请联系删除!