快速化公路與市政道路互通方案研究

羅朝榮

(湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410200)

0 引 言

改革開(kāi)放以來(lái)，伴隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)化率由1978年的17.92%提高至2020年的63.89%，沿海發(fā)達(dá)省份城鎮(zhèn)化率更高，如廣東省已達(dá)到74.15%，越來(lái)越多的城市近郊變?yōu)槌菂^(qū)，所在區(qū)域內(nèi)的公路需市政化，承擔(dān)起城市道路功能[1]。城市化進(jìn)程的加快也使得郊區(qū)土地功能轉(zhuǎn)變與開(kāi)發(fā)強(qiáng)度增加，公路的原有建設(shè)模式逐漸不能適應(yīng)交通量的增長(zhǎng)以及交通服務(wù)對(duì)象多樣化的需求，公路將越來(lái)越多地承擔(dān)城市道路的功能，特別是高等級(jí)公路市政快速化后，既要具有暢通直達(dá)的功能，保障過(guò)境交通通行安全，又要服務(wù)城鎮(zhèn)化路段短途交通出入便利和安全，對(duì)其與城市主干道立體交叉更是提出更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，本次以佛山塘西大道中廣海互通立交為例，探尋城鎮(zhèn)化地區(qū)快速化公路與市政主干道立體交叉方案的新思路[2，3]。

1 工程概況

塘西大道位于佛山市三水區(qū)及南海區(qū)，是佛山市城市快速路“縱一線”的重要組成部分，在區(qū)域路網(wǎng)布局中，塘西大道作為三水東環(huán)快速路，串聯(lián)了“三水老城、三水新城、樂(lè)平工業(yè)園”三大組團(tuán)。塘西大道的道路等級(jí)為一級(jí)公路兼顧城市快速路功能，雙向八車道，設(shè)計(jì)速度為80 km/h，在廣海大道交叉節(jié)點(diǎn)前后需跨越廣三高速、廣茂鐵路及西江東平水道，此段為全線高架，故廣海大道節(jié)點(diǎn)需設(shè)置互通立交，廣海大道為城市主干路，設(shè)計(jì)速度為60 km/h，雙向八車道。

2 互通立交建設(shè)條件

廣?；ネ⒔环秶鷥?nèi)的限制因素較多，主要有。

(1)用地條件：交叉節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)用地條件較為局促，四個(gè)象限用地均受到限制：西北象限為已售出的住宅用地，東北象限緊鄰現(xiàn)狀廠房，西南象限為住宅以及廣茂鐵路、規(guī)劃廣茂、廣珠鐵路聯(lián)絡(luò)線，東南象限緊鄰現(xiàn)狀廠房。

(2)廣茂鐵路：廣茂鐵路為東西走向的現(xiàn)狀鐵路，布設(shè)于廣海大道南側(cè)，與廣海大道凈距介于50～130 m之間。東平水道特大橋在廣海大道南側(cè)約80 m與廣茂鐵路相交，橋梁上跨廣茂鐵路。

(3)廣茂、廣珠鐵路聯(lián)絡(luò)線：在廣茂鐵路與廣海大道之間規(guī)劃有廣茂、廣珠鐵路聯(lián)絡(luò)線。

(4)地鐵四號(hào)線：線路沿廣海大道走廊布置，并在東交公園附近規(guī)劃有地鐵站點(diǎn)(位于交叉口西南象限)。

(5)西江引水管道工程：引水管道呈南北走向，布設(shè)于塘西大道主線的東側(cè)。

(6)汽車4S店及建材店：汽車4S店位于廣海大道南側(cè)路邊，立交東南象限，拆遷困難；建材店位于廣海大道北側(cè)路邊，立交東北象限，拆遷困難。

(7)中國(guó)石化加油站：位于鐵路與廣海大道之間，立交西南象限，拆遷費(fèi)用較高。

(8)雅居樂(lè)小區(qū)：位于廣海大道北側(cè)，立交西北象限，為大型綜合性居民小區(qū)。

3 互通立交交通量預(yù)測(cè)分析

根據(jù)工可報(bào)告，本項(xiàng)目遠(yuǎn)景年交通量采用公路開(kāi)通后第20年2043年預(yù)測(cè)交通量。交通量預(yù)測(cè)末年2043年，本立交節(jié)點(diǎn)塘西大道北往返廣海大道東的交通量最大(1 439 pcu/h)，其次為塘西大道北往返廣海大道西(1 325 pcu/h)，塘西大道南往返廣海大道西(980 pcu/h)和塘西大道南往返廣海大道東(940 pcu/h)交通量較小。

圖1 廣海大道立交交通流流向圖(單位：pcu/h)

4 互通立交方案

根據(jù)上述交通流量流向分析，結(jié)合周邊地形、建筑物及構(gòu)筑物等的限制，廣海立交節(jié)點(diǎn)提出3個(gè)互通立交方案。

4.1 方案一：迂回型半直連式互通立交

設(shè)置一對(duì)平行匝道Z和Y，解決塘西大道北與廣海大道的右轉(zhuǎn)交通；設(shè)置匝道B和C，解決塘西大道南與廣海大道的右轉(zhuǎn)交通；設(shè)置迂回型半直連匝道A匝道上跨廣海大道后下穿主線掉頭接董營(yíng)村村道再匯入Y匝道，實(shí)現(xiàn)塘西大道南往廣海大道西方向左轉(zhuǎn)；設(shè)置匝道D上跨廣海大道后與匝道A合流，再通過(guò)A匝道實(shí)現(xiàn)塘西大道西交通的掉頭需求，然后也可與A匝道合流后再通過(guò)E匝道匯入Z匝道，實(shí)現(xiàn)廣海大道西往塘西大道北左轉(zhuǎn)；廣海大道東往塘西大道南方向左轉(zhuǎn)可通過(guò)廣海大道交叉口掉頭進(jìn)入廣海大道西至塘西大道南方向右轉(zhuǎn)C匝道實(shí)現(xiàn)。

匝道設(shè)計(jì)速度40 km/h，掉頭段匝道設(shè)計(jì)速度為30 km/h，最小圓曲線半徑40 m(迂回型半直匝道A)，最大縱坡4%[4]。立交設(shè)置匝道總長(zhǎng)度為3 338 m，其中匝道橋長(zhǎng)2 170 m，匝道路基長(zhǎng)1 168 m。

優(yōu)點(diǎn)：

(1)立交形式布置基本結(jié)合了場(chǎng)地控制因素，拆遷量最小，對(duì)周邊環(huán)境影響小。

(2)立交形式緊湊，占地少，工程規(guī)模最小，造價(jià)低，解決了主要交通轉(zhuǎn)換功能需求。

(3)增加了廣海大道東往西掉頭的交通功能，縮短了掉頭距離。

缺點(diǎn)：

(1)廣海大道東往塘西大道南方向左轉(zhuǎn)需在廣海大道交叉口掉頭進(jìn)入廣海大道西至塘西大道南方向右轉(zhuǎn)C匝道實(shí)現(xiàn)，繞行距離相對(duì)較遠(yuǎn)。

(2)廣海大道西掉頭及塘西大道南往廣海大道西的左轉(zhuǎn)交通均需接入董營(yíng)村村道，會(huì)造成一定的交通壓力。

(3)迂回型半直連匝道最小圓曲線半徑為40 m，僅能滿足設(shè)計(jì)速度30 km/h匝道要求。

4.2 方案二：直連式交織互通立交

設(shè)置一對(duì)平行匝道Z和Y，解決塘西大道北與廣海大道的右轉(zhuǎn)交通；設(shè)置主線出口匝道A匝道上跨廣茂鐵路、廣海大道，下穿塘西大道，上跨廣海大道，形成U型半直連匝道；設(shè)置B、C、D、E匝道與A匝道相接。塘西大道南往廣海大道西左轉(zhuǎn)可通過(guò)A匝道進(jìn)入D匝道實(shí)現(xiàn)；廣海大道東往塘西大道南左轉(zhuǎn)可通過(guò)E匝道進(jìn)入A匝道實(shí)現(xiàn)；塘西大道南往廣海大道東和廣海大道西往塘西大道南右轉(zhuǎn)可通過(guò)B、C匝道實(shí)現(xiàn)。

匝道設(shè)計(jì)速度40 km/h，最小圓曲線半徑60 m，最大縱坡4%[4]。立交設(shè)置匝道總長(zhǎng)度為3 670 m，其中匝道橋長(zhǎng)2 584 m，匝道路基長(zhǎng)1 086 m。

優(yōu)點(diǎn)：

(1)立交功能強(qiáng)，解決了塘西大道南往返廣海大道所有方向的交通轉(zhuǎn)換。

(2)立交形式與周邊場(chǎng)地結(jié)合相對(duì)較好。

(3)增加了塘西大道南往北掉頭功能。

缺點(diǎn)：

(1)塘西大道南往廣海大道西左轉(zhuǎn)和廣海大道東往塘西大道南左轉(zhuǎn)存在交織，交織段長(zhǎng)度為138 m。

(2)立交規(guī)模最大，征地拆遷量較大，造價(jià)高。

(3)立交西北象限部分人行道侵入了雅居樂(lè)小區(qū)用地范圍。

(4)立交左轉(zhuǎn)半直連匝道設(shè)置橋梁及橋頭引道，對(duì)雅居樂(lè)小區(qū)有一定影響。

(5)立交方案需拆遷立交東北象限建材店，拆遷難度較大，拆遷費(fèi)用較高。

4.3 方案三：半直連式全互通立交

全互通立交方案，設(shè)置A、C、F、G四條匝道解決塘西大道與廣海大道的右轉(zhuǎn)交通；設(shè)置H匝道，前后接G匝道和C匝道，解決廣海大道東與塘西大道南的左轉(zhuǎn)交通；設(shè)置E匝道，前后接F匝道和A匝道，解決塘西大道北與廣海大道東的左轉(zhuǎn)交通；設(shè)置D匝道和B匝道，接I匝道后匯入G匝道，解決廣海大道西與塘西大道北的左轉(zhuǎn)交通，A匝道接B匝道，又可實(shí)現(xiàn)塘西大道南與廣海大道西的左轉(zhuǎn)交通，同時(shí)D匝道與B匝道相接，實(shí)現(xiàn)廣海大道西往東掉頭。

匝道設(shè)計(jì)速度40 km/h，但掉頭段匝道設(shè)計(jì)速度為30 km/h，最小圓曲線半徑40 m，最大縱坡4%[4]。立交設(shè)置匝道總長(zhǎng)度為5 268 m，其中匝道橋長(zhǎng)3 4 m，匝道路基長(zhǎng)1 284 m。

優(yōu)點(diǎn)：

(1)立交功能強(qiáng)，解決了塘西大道與廣海大道所有方向的交通轉(zhuǎn)換。

(2)立交形式與周邊場(chǎng)地結(jié)合相對(duì)較好。

(3)增加了廣海大道西往東掉頭功能。

缺點(diǎn)：

(1)立交規(guī)模最大，且為異型，整體不夠美觀，征地拆遷量較大，造價(jià)最高。

(2)立交西北象限部分人行道侵入了雅居樂(lè)小區(qū)用地范圍。

(3)立交方案需拆遷立交東北象限建材店，拆遷難度較大，拆遷費(fèi)用較高。

(4)匝道內(nèi)分合流點(diǎn)較多，且相鄰分合流點(diǎn)距離較近，影響交通通行能力。

4.4 立交方案綜合比選

本立交方案針對(duì)其用地條件，拆遷、地下管網(wǎng)密集、地鐵規(guī)劃、片區(qū)規(guī)劃、鐵路等諸多典型城區(qū)的限制因素影響，考慮滿足未來(lái)交通發(fā)展的需求，其次為權(quán)衡各建設(shè)方的利益、需求等，提出了多方案的比選，每個(gè)方案的構(gòu)思均有巧妙之處。

(1)方案二的立交功能強(qiáng)，立交形式相對(duì)美觀，但是其規(guī)模、用地面積、拆遷量均不小，造假費(fèi)用高，拆遷難度大，又未解決塘西大道北與廣海大道東、西的左轉(zhuǎn)交通，及廣海大道塘西大道。

(2)方案三的立交功能全面、解決了所有交通轉(zhuǎn)換的需求，但是規(guī)模大，立交形式不美觀，不符合城市對(duì)市容市貌的高要求，占用優(yōu)質(zhì)土地多，拆遷量及難度太大，可能造成不良的社會(huì)影響。

(3)方案一在方案二和方案三的交通轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)上折中，考慮各方向的交通轉(zhuǎn)換需求，盡量將其影響降低到最低，且立交方案形式緊湊，占地少，拆遷量小、造價(jià)低，將迂回式匝道根據(jù)用地規(guī)劃藏于綠地中，不影響市容市貌，社會(huì)影響小，其社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益最佳。

綜合三個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，本項(xiàng)目廣海立交采用方案一。

5 結(jié) 語(yǔ)

廣海互通立交為非常典型的的城區(qū)快速化公路與城市主要干道的互通立交形式，針對(duì)其環(huán)境條件復(fù)雜、用地條件緊張、地下管網(wǎng)密集、同時(shí)要兼顧造型美觀、景觀協(xié)調(diào)等特點(diǎn)，從工程實(shí)際出發(fā)，因地制宜，對(duì)該區(qū)域地形、地物，交通條件等充分研究考慮，合理運(yùn)用指標(biāo)，靈活不設(shè)匝道，并進(jìn)行多方案比選，以確定滿足交通需求，安全、適用、的互通方案，可給類似的互通立交設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的借鑒。