晋阳高速公路北留互通改扩建工程方案研究
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巩跃 龙
（ 晋城 高速公路有 限责任公司 ） 摘 要： 以晋 阳高速 公路北 留互通 的改造为例 ， 论述了在互通工程改造建 设 中， 对于 新建互通 与原址改造互
通两种方案的优劣性 ， 并对两种方案 的各种指标进行 了比选 ， 最后确立 了最优改造方案 。 关键词 ： 互通； 改造 ； 方案研究 中图分类号 ： Ｕ ４ １ ６ ． １
２ ０ １ ５年 第 １ ０期 （ 总第 ２ ６ ０期）
黑 龙江 交通科 技
ＨＥ Ｌ Ｌ ＯＮ Ｇｄ ｌ ＡＮＧ ｄ ｌ ＡＯＴＯＮＧ ＫＥ Ｊ
Ｎｏ．１ ０， ２ ０１ ５
（ Ｓ ｕ ｍ Ｎ ｏ ． ２ ６ ０ ）
晋 阳高 速公 路 北 留互 通 改扩 建工 程 方 案研 究
范》 （ Ｊ Ｔ Ｊ ０ １ １—９ ４ ） 进行 设 计 。技 术 角度 考虑 ： 平纵 指 标较 低， 匝道多个路段纵坡 、 全部 匝道 的加减 速车道 和渐 变段长 度、 收费广场 中心线至 匝道分 岔点 的距离 、 至被 交叉 公路 的 平交点的距离均较 小 ， 不 满足 现行规 范要 求 ， 存 在多 处陡坡 下坡和小半径平 曲线的不利组合 ， 同时也不满足高速公路设 置超限检测的相关 要求 ； 并且多年来 运营证 明原先的技术指 标采用的适应 性较 差。 ３ 项 目地 质 概 况
患。
公路叉 口处 ， １ ９ ９ ７年建成通车 ， 并于２ ０ ０ ９年 ９ 月完成 大修工 程（ 晋城至 阳城高速公路大修 工程 ） 。大修后 晋 阳高速主线 全长 ３ ６ ． １ ｋ ｍ， 设计 速度 为 ６ ０ ｋ ｍ ／ ｈ 。其 中全 幅 高 速公 路 ２ ８ ｋ ｍ， 路基宽度为 ２ １ ． ５ ｍ、 行 车道宽为 ２× ７ ｍ， 半幅高速公 路８ ｋ ｍ， 路基 宽度 为 １ ２ ｍ， 行车道 宽为 ２×４ ． ５ ｍ， 沥青路 面 ２ ７ ． ６ ｋ ｍ， 水 泥路 面 ８ ． ５ ｋ ｍ， 全线设 有 阳城站 主线收费 站 ， 周 村站 、 北 留站 、 润城 站三个匝道收费站 。 现状北 留互通 于 ２ ０ ０ ３年 ９月 １日正式运 营 ， 规 范采用 旧版《 公路工程技术标准》 （ Ｊ Ｔ Ｊ ０ ０ １ —９ ７ ） 、 《 公路路线设计 规
设。 ２ 项 目背 景 晋阳高速公路东起 晋城 市西南 牛 匠村 ， 经泽 州 、 阳城两 县， 以及周村 、 北 留、 润城 、 八 甲 口、 凤城 镇 五镇 ， 西止 于 阳济
现状北 留互通采用《 公路路线设计规范》 （ Ｊ Ｔ Ｊ ０ １ １— ９ ４ ） 进行设计 ， 平纵指标较低 ， 不满足《 公路路线设计 规范》 （ Ｊ Ｔ Ｇ １ ３ ２ ０— ２ ０ ０ ６ ） 的指标要求 ， 加减速 车道长度较 短 ， 存在安全 隐
１ 引 言
文献标识码 ： Ｃ
wenku.baidu.com
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ５ ） １ Ｏ一 ０ ０ ２ ９—０ ２
裂隙岩溶水。 ４ 方案 研 究 ４ ． １ 现 状 北 留互 通 指 标 分 析
随着山西 省大规模 高速公路的修建 已完成 ， 目前 山西省 省内部分 运营多年 的高速 公路 也面 临改造 问题 。在改 造维 护过 程中 ， 小规模的有路面维修加铺 、 路基下沉处理 、 边坡 的 加固处理 等 ； 大规模的改造有增设互通 ， 增加连接线 ， 收费站 的扩容改造等。探讨 一下晋 阳高速 公路 北 留互 通 的改造建
４ ． ２ 改造 方 案 论 述
晋阳高速公路北 留互通位于华北 台地南缘 ， 太行 山断裂 和中条 山断裂交汇 处 ， 为沁水煤 田的南部 区域。区内 山峦起 伏， 沟壑纵横 ， 主要 地貌单元 为侵蚀 剥蚀 中起 伏 中山 区。该 区主要由二叠 系砂 泥岩组 成 ， 局部有 二叠 系砂岩 ， 上 覆厚 薄 不均的第 四纪覆盖层 。
３ ． ２ 地 层 岩 性
项 目区内地层 总体走 向北北西 ， 区域 内基岩 出露较 多 ， 部分地区有薄层第 四系松散沉积物覆盖 ， 主要地层详见 区域 地质 图。由老 至新 ， 出露的地层主要有 ： 古生界 的石炭 系、 二 叠系、 新生界的第四系。
３ ． ３ 地 质 构 造
区域 构造位 于 沁水 块坳 （ Ⅲ级 ） ， 沽 尚—— 武 乡—— 阳 城北北东 向褶 带 （ Ⅳ级 ） 东南缘， 晋获 褶 断带西 侧 。主要 由 系列不 同级别 的平 缓褶 皱组成 ， 其 中 以北 北东走 向的背 、 向斜为特征 ， 并伴 随断层的 出现 。 ３ ． ４ 水文地质条件 本项 目地表水 主要 为流经项 目区的河流均属黄河水 系 ， 其 中， 沁河最大 ， 是黄河 的 主要 支流 之一 。根据 含水介 质 的 岩性 、 地下水赋存条 件与水 动力 特征 ， 区内地下水 可划 分为 松散岩类孔隙水 、 碎 屑岩类 裂 隙水 、 碎屑岩 夹碳 酸盐岩 层 间
３ ． １ 地 形 地 貌
（ １ ） 首先 ， 现状北 留互 通最 小 圆曲线半径 为 ３ ５ ｍ， 低 于 运行速度为 ３ ０ ｋ ｍ ／ ｈ时规范要求的最小半径值 。其次 ， ｃ匝 道 回旋线最小长 度为 ９ ． ６ ｍ， 不满 足 《 公路 工程技 术标 准》 （ Ｊ Ｔ Ｇ Ｂ ０ １ — ２ ０ ０ ３ ） 对 回旋 线最小 长度 的规定 。再 次 ， 现状 北 留互通部分缓和 曲线长度不能满足规范对其 长度 的规定。 （ ２ ） 现状北留互通匝道最大纵坡 ５ ． ８ ％， 坡长 ４ ４ ． ０ ６ ５ ｍ， 凸形 竖 曲线 最 小 半 径 为 ５ ５ ０ ｍ， 凹 形 竖 曲线 最 大 半 径 为 ５ ３ ０ ｍ， 线性指标较低 ， 存在安全 隐患 。 （ ３ ） 收费站广场距离被交路交叉点较近 ， 仅１ １ ０ ｍ， 不满 足规范规定长度 （ １ ５ ０ ｍ） ， 且 交 角过小 ， 不 利于平 交 口交 通 组织和通过 ； 同时 ， 根据 山西 省交 通运输 厅 《 山西 省公路 超 限检测站建设设计 规范 指南 》 中对设 置超 限检 测站 的场 地 要求 ， 以及对分流段 、 加减 速车道 、 待检 车道等 的长度规定 ， 现状北 留互通收费广场 中心距被 交路交叉 点不满足设 置超 限检测站的平面条件 。
（ 晋城 高速公路有 限责任公司 ） 摘 要： 以晋 阳高速 公路北 留互通 的改造为例 ， 论述了在互通工程改造建 设 中， 对于 新建互通 与原址改造互
通两种方案的优劣性 ， 并对两种方案 的各种指标进行 了比选 ， 最后确立 了最优改造方案 。 关键词 ： 互通； 改造 ； 方案研究 中图分类号 ： Ｕ ４ １ ６ ． １
２ ０ １ ５年 第 １ ０期 （ 总第 ２ ６ ０期）
黑 龙江 交通科 技
ＨＥ Ｌ Ｌ ＯＮ Ｇｄ ｌ ＡＮＧ ｄ ｌ ＡＯＴＯＮＧ ＫＥ Ｊ
Ｎｏ．１ ０， ２ ０１ ５
（ Ｓ ｕ ｍ Ｎ ｏ ． ２ ６ ０ ）
晋 阳高 速公 路 北 留互 通 改扩 建工 程 方 案研 究
范》 （ Ｊ Ｔ Ｊ ０ １ １—９ ４ ） 进行 设 计 。技 术 角度 考虑 ： 平纵 指 标较 低， 匝道多个路段纵坡 、 全部 匝道 的加减 速车道 和渐 变段长 度、 收费广场 中心线至 匝道分 岔点 的距离 、 至被 交叉 公路 的 平交点的距离均较 小 ， 不 满足 现行规 范要 求 ， 存 在多 处陡坡 下坡和小半径平 曲线的不利组合 ， 同时也不满足高速公路设 置超限检测的相关 要求 ； 并且多年来 运营证 明原先的技术指 标采用的适应 性较 差。 ３ 项 目地 质 概 况
患。
公路叉 口处 ， １ ９ ９ ７年建成通车 ， 并于２ ０ ０ ９年 ９ 月完成 大修工 程（ 晋城至 阳城高速公路大修 工程 ） 。大修后 晋 阳高速主线 全长 ３ ６ ． １ ｋ ｍ， 设计 速度 为 ６ ０ ｋ ｍ ／ ｈ 。其 中全 幅 高 速公 路 ２ ８ ｋ ｍ， 路基宽度为 ２ １ ． ５ ｍ、 行 车道宽为 ２× ７ ｍ， 半幅高速公 路８ ｋ ｍ， 路基 宽度 为 １ ２ ｍ， 行车道 宽为 ２×４ ． ５ ｍ， 沥青路 面 ２ ７ ． ６ ｋ ｍ， 水 泥路 面 ８ ． ５ ｋ ｍ， 全线设 有 阳城站 主线收费 站 ， 周 村站 、 北 留站 、 润城 站三个匝道收费站 。 现状北 留互通 于 ２ ０ ０ ３年 ９月 １日正式运 营 ， 规 范采用 旧版《 公路工程技术标准》 （ Ｊ Ｔ Ｊ ０ ０ １ —９ ７ ） 、 《 公路路线设计 规
设。 ２ 项 目背 景 晋阳高速公路东起 晋城 市西南 牛 匠村 ， 经泽 州 、 阳城两 县， 以及周村 、 北 留、 润城 、 八 甲 口、 凤城 镇 五镇 ， 西止 于 阳济
现状北 留互通采用《 公路路线设计规范》 （ Ｊ Ｔ Ｊ ０ １ １— ９ ４ ） 进行设计 ， 平纵指标较低 ， 不满足《 公路路线设计 规范》 （ Ｊ Ｔ Ｇ １ ３ ２ ０— ２ ０ ０ ６ ） 的指标要求 ， 加减速 车道长度较 短 ， 存在安全 隐
１ 引 言
文献标识码 ： Ｃ
wenku.baidu.com
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ５ ） １ Ｏ一 ０ ０ ２ ９—０ ２
裂隙岩溶水。 ４ 方案 研 究 ４ ． １ 现 状 北 留互 通 指 标 分 析
随着山西 省大规模 高速公路的修建 已完成 ， 目前 山西省 省内部分 运营多年 的高速 公路 也面 临改造 问题 。在改 造维 护过 程中 ， 小规模的有路面维修加铺 、 路基下沉处理 、 边坡 的 加固处理 等 ； 大规模的改造有增设互通 ， 增加连接线 ， 收费站 的扩容改造等。探讨 一下晋 阳高速 公路 北 留互 通 的改造建
４ ． ２ 改造 方 案 论 述
晋阳高速公路北 留互通位于华北 台地南缘 ， 太行 山断裂 和中条 山断裂交汇 处 ， 为沁水煤 田的南部 区域。区内 山峦起 伏， 沟壑纵横 ， 主要 地貌单元 为侵蚀 剥蚀 中起 伏 中山 区。该 区主要由二叠 系砂 泥岩组 成 ， 局部有 二叠 系砂岩 ， 上 覆厚 薄 不均的第 四纪覆盖层 。
３ ． ２ 地 层 岩 性
项 目区内地层 总体走 向北北西 ， 区域 内基岩 出露较 多 ， 部分地区有薄层第 四系松散沉积物覆盖 ， 主要地层详见 区域 地质 图。由老 至新 ， 出露的地层主要有 ： 古生界 的石炭 系、 二 叠系、 新生界的第四系。
３ ． ３ 地 质 构 造
区域 构造位 于 沁水 块坳 （ Ⅲ级 ） ， 沽 尚—— 武 乡—— 阳 城北北东 向褶 带 （ Ⅳ级 ） 东南缘， 晋获 褶 断带西 侧 。主要 由 系列不 同级别 的平 缓褶 皱组成 ， 其 中 以北 北东走 向的背 、 向斜为特征 ， 并伴 随断层的 出现 。 ３ ． ４ 水文地质条件 本项 目地表水 主要 为流经项 目区的河流均属黄河水 系 ， 其 中， 沁河最大 ， 是黄河 的 主要 支流 之一 。根据 含水介 质 的 岩性 、 地下水赋存条 件与水 动力 特征 ， 区内地下水 可划 分为 松散岩类孔隙水 、 碎 屑岩类 裂 隙水 、 碎屑岩 夹碳 酸盐岩 层 间
３ ． １ 地 形 地 貌
（ １ ） 首先 ， 现状北 留互 通最 小 圆曲线半径 为 ３ ５ ｍ， 低 于 运行速度为 ３ ０ ｋ ｍ ／ ｈ时规范要求的最小半径值 。其次 ， ｃ匝 道 回旋线最小长 度为 ９ ． ６ ｍ， 不满 足 《 公路 工程技 术标 准》 （ Ｊ Ｔ Ｇ Ｂ ０ １ — ２ ０ ０ ３ ） 对 回旋 线最小 长度 的规定 。再 次 ， 现状 北 留互通部分缓和 曲线长度不能满足规范对其 长度 的规定。 （ ２ ） 现状北留互通匝道最大纵坡 ５ ． ８ ％， 坡长 ４ ４ ． ０ ６ ５ ｍ， 凸形 竖 曲线 最 小 半 径 为 ５ ５ ０ ｍ， 凹 形 竖 曲线 最 大 半 径 为 ５ ３ ０ ｍ， 线性指标较低 ， 存在安全 隐患 。 （ ３ ） 收费站广场距离被交路交叉点较近 ， 仅１ １ ０ ｍ， 不满 足规范规定长度 （ １ ５ ０ ｍ） ， 且 交 角过小 ， 不 利于平 交 口交 通 组织和通过 ； 同时 ， 根据 山西 省交 通运输 厅 《 山西 省公路 超 限检测站建设设计 规范 指南 》 中对设 置超 限检 测站 的场 地 要求 ， 以及对分流段 、 加减 速车道 、 待检 车道等 的长度规定 ， 现状北 留互通收费广场 中心距被 交路交叉 点不满足设 置超 限检测站的平面条件 。