福建平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)福平互通立交方案設(shè)計(jì)

代李鋒

(中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100088)

平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)位于福建省東部沿海，東瀕臺(tái)灣海峽，位于臺(tái)灣海峽兩岸最突出部位，距臺(tái)灣新竹僅68海里，是大陸距臺(tái)灣最近的縣;平潭島海岸線(xiàn)長(zhǎng)達(dá)408 km，主島海壇島面積324.13 km2，為全國(guó)第五大島、福建第一大島。平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)處于我國(guó)海岸線(xiàn)的中點(diǎn)和環(huán)海峽經(jīng)濟(jì)走廊的中心突出部，扼守我國(guó)“海上走廊”臺(tái)灣海峽和閩江口咽喉，是太平洋西岸國(guó)際航線(xiàn)南北通衢的必經(jīng)之地。平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)還是規(guī)劃中的京臺(tái)高速道路大陸段終點(diǎn)站和臺(tái)灣海峽海底隧道入口處。壇西大道是平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)“兩縱兩橫”快速路網(wǎng)系統(tǒng)中的重要縱貫線(xiàn)，呈南北走向，南接海峽四通道，北接海峽二橋;福平大道是平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)“兩縱兩橫”快速路網(wǎng)系統(tǒng)中的重要橫貫線(xiàn)，呈東西走向，西起海峽三通道，東至高鐵平潭站;兩條快速路均是平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)近期建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目。福平互通是兩條快速路的相交節(jié)點(diǎn)，是兩條快速路交通轉(zhuǎn)換的重要樞紐，同時(shí)由于其位于實(shí)驗(yàn)區(qū)中心位置，具有較高的景觀功能(見(jiàn)圖1)。

圖1 福平互通立交區(qū)域位置圖

1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

壇西大道和福平大道主線(xiàn)均為雙向八車(chē)道，近期按一級(jí)公路兼城市主干道建設(shè)，遠(yuǎn)期規(guī)劃為城市快速路，設(shè)計(jì)速度80 km/h;輔道采用雙向六車(chē)道，設(shè)計(jì)速度60 km/h，近期按城市輔道建設(shè)，遠(yuǎn)期規(guī)劃為城市主干道;道路兩側(cè)各設(shè)非機(jī)動(dòng)車(chē)道、人行道及綠化帶，道路紅線(xiàn)寬度為120 m。壇西大道東側(cè)綠化帶和福平大道北側(cè)綠化帶之下分別埋設(shè)有斷面尺寸為8 m×4 m的管線(xiàn)共同溝(見(jiàn)圖2)。

2 轉(zhuǎn)向交通量預(yù)測(cè)

按照工可交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，互通主交通流向?yàn)楹{三通道至海峽一橋方向、海峽三通道至海峽二橋方向，2033年預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)向交通量為15 221 pcu/d和13 991 pcu/d，單向設(shè)計(jì)小時(shí)交通量分別為920 pcu/h和864 pcu/h;次交通流向?yàn)楹{一橋至高鐵平潭站方向、海峽二橋至高鐵平潭站方向，2033年預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)向交通量為7 721 pcu/d和7 661 pcu/d，單向設(shè)計(jì)小時(shí)交通量分別為467 pcu/h和463 pcu/h，方向不均勻系數(shù)D=0.55，設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)K=0.11。考慮該互通節(jié)點(diǎn)前后存在麒麟路、蘆中路等規(guī)劃干道的交通分流，互通轉(zhuǎn)向交通量雖有一定差異性但總量不大(見(jiàn)圖3)。

圖2 壇西大道、福平大道工程道路紅線(xiàn)規(guī)劃圖

圖3 福平互通交通量轉(zhuǎn)向分布圖（單位：pcu/d）

3 互通方案設(shè)計(jì)

3.1 互通區(qū)主線(xiàn)指標(biāo)

福平互通區(qū)主線(xiàn)壇西大道平曲線(xiàn)半徑Rmin=4 000 m，縱面最大縱坡imax=2.95%，互通主線(xiàn)在互通區(qū)范圍內(nèi)縱坡分布為－0.322%/280 m，0.44%/310 m，2.95%/370 m，－ 2.95%/360 m，0.3%/850 m;互通區(qū)被交路福平大道平面為直線(xiàn)，縱面最大縱坡imax=1.45%。

3.2 互通方案設(shè)計(jì)

該互通為新建互通，互通方案的布設(shè)考慮遵循以下原則:在保證其交通功能并有一定前瞻性的前提下，綜合考慮互通的近遠(yuǎn)期功能，盡量節(jié)省工程規(guī)模，避免浪費(fèi);由于互通節(jié)點(diǎn)位于整個(gè)城市規(guī)劃的中心區(qū)域，西接海峽三通道，背靠大陸，東鄰高鐵平潭站，面向臺(tái)灣島，為福平大道景觀走廊上的重要節(jié)點(diǎn)，立交方案應(yīng)具備較高的景觀效果。

根據(jù)項(xiàng)目業(yè)主會(huì)議紀(jì)要精神，互通方案設(shè)計(jì)階段需同步考慮主干道系統(tǒng)、輔道系統(tǒng)的互通立交，同時(shí)還需實(shí)現(xiàn)非機(jī)動(dòng)及人行系統(tǒng)的四向連通。方案設(shè)計(jì)階段綜合分析互通轉(zhuǎn)向交通量分布、景觀需求和建設(shè)規(guī)模，布設(shè)了多種方案的設(shè)計(jì)比選:

1)方案一:2層構(gòu)架全苜蓿葉方案(利用輔道互通，主路流出至輔道轉(zhuǎn)向)見(jiàn)圖4。

方案優(yōu)點(diǎn):造型大氣美觀，規(guī)模緊湊造價(jià)較低;轉(zhuǎn)向交通導(dǎo)向清晰，較好的預(yù)留了遠(yuǎn)期主路快速系統(tǒng)，輔路主干道系統(tǒng);互通區(qū)輔道順直，與主路銜接好;可一次實(shí)施到位，也可分期實(shí)施。

方案缺點(diǎn):輔道互通對(duì)遠(yuǎn)期快速路轉(zhuǎn)向交通適應(yīng)性相對(duì)稍差，非機(jī)動(dòng)車(chē)、人行系統(tǒng)相對(duì)有一定繞行。

2)方案二:3層構(gòu)架半苜蓿葉半定向方案(上層主路互通，下層輔道及慢行系統(tǒng)平交)，見(jiàn)圖5。

圖4 方案一布設(shè)效果圖

圖5 方案二布設(shè)效果圖

方案優(yōu)點(diǎn):互通形式美觀，定向匝道布置與轉(zhuǎn)向交通量預(yù)測(cè)較為匹配，遠(yuǎn)期交通適應(yīng)性好;能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期主路快速系統(tǒng)，輔路主干道系統(tǒng)的預(yù)留;主路互通對(duì)近期主干道、遠(yuǎn)期快速路轉(zhuǎn)向交通適應(yīng)性較好。

方案缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)物規(guī)模較大，造價(jià)較高，一次性建成后在運(yùn)營(yíng)前期的較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)較為浪費(fèi);從功能和規(guī)模來(lái)看采用2層構(gòu)架半苜蓿葉半定向輔道互通方案更具可比性，后列方案比較表即示意為2層構(gòu)架半苜蓿葉半定向輔道互通方案，該方案與方案一相比結(jié)構(gòu)物及建設(shè)規(guī)模仍增大較多，同時(shí)非機(jī)動(dòng)車(chē)人行系統(tǒng)繞行較大。

3)方案三:3層構(gòu)架全苜蓿葉方案(上層主路全苜蓿葉互通，下層輔道及慢行系統(tǒng)平交)見(jiàn)圖6。

方案優(yōu)點(diǎn):造型簡(jiǎn)潔、轉(zhuǎn)向明確，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期主路快速系統(tǒng)，輔路主干道系統(tǒng)預(yù)留合理;主路互通對(duì)近期主干道、遠(yuǎn)期快速路轉(zhuǎn)向交通適應(yīng)性較好;互通設(shè)置對(duì)周邊地塊的使用影響較小。

方案缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)物規(guī)模巨大，造價(jià)高，同期建設(shè)主輔路兩套系統(tǒng)，就近期使用而言有一定超前。

4)方案四:3層全定向方案(上層主路全定向，下層輔道及慢行系統(tǒng)平交)，見(jiàn)圖7。

圖6 方案三布設(shè)效果圖

圖7 方案四布設(shè)效果圖

方案優(yōu)點(diǎn):匝道平面指標(biāo)高，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期主路快速系統(tǒng)，輔路主干道系統(tǒng)預(yù)留合理;主路互通對(duì)近期主干道、遠(yuǎn)期快速路轉(zhuǎn)向交通適應(yīng)性較好;互通設(shè)置對(duì)周邊地塊的使用影響較小。

方案缺點(diǎn):匝道縱面指標(biāo)低、行車(chē)舒適性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、橋梁規(guī)模巨大，造價(jià)巨大，同期建設(shè)主輔路兩套系統(tǒng)，就近期使用而言過(guò)度超前。

5)方案比較見(jiàn)表1。

表1 互通方案比較表

方案設(shè)計(jì)階段，根據(jù)以上方案布置從交通組織、近遠(yuǎn)期銜接、造價(jià)規(guī)模等方面進(jìn)行綜合比較，經(jīng)多次與業(yè)主及專(zhuān)家匯報(bào)溝通，確定推薦采用交通量基本匹配、造型美觀、造價(jià)經(jīng)濟(jì)的2層全苜蓿葉互通方案一。

3.3 方案優(yōu)化

經(jīng)上述方案比較，在擬推薦互通方案為全苜蓿葉互通情況下，方案優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)全苜蓿葉互通內(nèi)環(huán)半徑取值、互通區(qū)主線(xiàn)邊綠化帶寬度壓縮方案進(jìn)行了論證分析。經(jīng)論證比較采用內(nèi)環(huán)半徑為70 m、互通邊綠化帶壓縮為2.5 m方案，與內(nèi)環(huán)半徑為60 m、互通邊綠化帶保持20 m的方案相比，雖然在建設(shè)階段對(duì)管線(xiàn)共同溝施工稍有影響，但其在行車(chē)舒適性、轉(zhuǎn)向交通特別是交通高峰階段的左轉(zhuǎn)交通的適應(yīng)性、占地規(guī)模及投資估算均有優(yōu)勢(shì)，因此本互通最終選用內(nèi)環(huán)半徑為70 m、互通邊綠化帶壓縮為2.5 m的全苜蓿葉互通方案。

4 結(jié)語(yǔ)

城市市政樞紐互通立交由于存在主干道系統(tǒng)、輔道系統(tǒng)、非機(jī)動(dòng)車(chē)及人行系統(tǒng)等多種交通方式轉(zhuǎn)換需求，方案布設(shè)需要考慮的因素較多，方案設(shè)計(jì)異常復(fù)雜。通過(guò)福平互通立交方案設(shè)計(jì)，筆者認(rèn)為作為新建互通項(xiàng)目，交通適應(yīng)性、營(yíng)運(yùn)安全性和經(jīng)濟(jì)性是互通選型的控制要素，把握好這幾個(gè)要素就能篩選出合理的互通立交方案。

［1］JTG B01-2003，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］JTG D20-2006，公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］CJJ 129-2009，城市快速路設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］王京力.第六屯互通式立交方案比選［J］.山西建筑，2013，39(21)：8-9.