城市立交節(jié)地設(shè)計(jì)理念的實(shí)踐與思考

王保軍

（杭州市城建設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江杭州 310001）

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市的土地資源日益緊缺，同時(shí)，在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，追求城市形象建設(shè)大工程、盲目提高建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、浪費(fèi)土地資源的現(xiàn)象也隨處可見(jiàn)，城市建設(shè)和節(jié)約土地的矛盾日益凸顯。由于土地資源的不可再生性，城市建設(shè)必須節(jié)約用地，必須兼顧發(fā)展和集約的關(guān)系，保證城市和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

城市立交是城市道路交通系統(tǒng)中的樞紐設(shè)施，對(duì)實(shí)現(xiàn)道路交通的轉(zhuǎn)換和提高道路交通的運(yùn)輸效率至關(guān)重要。在道路工程建設(shè)中，立交占地面積極大，尤其是大型樞紐型立交，不僅投資巨大，而且占地規(guī)模也相當(dāng)大，有時(shí)土地的代價(jià)甚至超過(guò)工程的直接費(fèi)用。因此，在立交建設(shè)和設(shè)計(jì)中，更應(yīng)樹(shù)立節(jié)地設(shè)計(jì)的理念，科學(xué)務(wù)實(shí)，精心設(shè)計(jì)，在滿足工程的功能要求前提下，實(shí)現(xiàn)土地資源的集約利用。

1 城市立交節(jié)地設(shè)計(jì)的原則

對(duì)于城市立交的節(jié)地設(shè)計(jì)，徐健[2]提出了城市立交規(guī)劃設(shè)計(jì)的節(jié)地理念，并總結(jié)和歸納了適合我國(guó)國(guó)情的“四適”原則：

（1）適當(dāng)?shù)脑瓌t。依立交相交道路性質(zhì)和立交節(jié)點(diǎn)在道路網(wǎng)中的地位，確定合適的立交性質(zhì)和等級(jí)，不拔高不壓低。

（2）適量的原則。在滿足交通量需求的前提下，盡可能采用占地小、交通功能完善的立交型式，同時(shí)采用合適的線形技術(shù)指標(biāo)滿足交通運(yùn)行和安全的要求。

（3）適地的原則。立交設(shè)計(jì)一定要綜合考慮各方面的因素，因地制宜地進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（4）適時(shí)的原則。盡可能超前準(zhǔn)確地規(guī)劃控制立交用地，科學(xué)預(yù)測(cè)未來(lái)交通量的需求和變化，合理控制用地。

2 設(shè)計(jì)實(shí)例

江山市迎賓大道—鹿溪北路立交設(shè)計(jì)中，本著以上原則和節(jié)地理念，精心設(shè)計(jì)，充分結(jié)合地形地貌，通過(guò)合理的立交布局和交通組織，設(shè)計(jì)方案達(dá)到了功能完善、資源節(jié)約、環(huán)境和諧的預(yù)期目標(biāo)。下面就該工程方案的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)思路進(jìn)行介紹和分析。

2.1 道路規(guī)劃及交通地位

迎賓大道地處江山市城區(qū)北面，為進(jìn)入江山市區(qū)的主要入城道路。作為城市東西向交通性主干路，東接黃衢南高速公路及衢江一級(jí)公路（46省道），西接規(guī)劃中的48省道（江山至常山一級(jí)公路），并與江東大道、雙塔路、鹿溪北路等城市道路交叉，跨越須江和浙贛鐵路。迎賓大道是連接城市與外部社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的紐帶和交通大動(dòng)脈，地理位置和作用相當(dāng)重要。它在城市道路網(wǎng)和地區(qū)公路網(wǎng)系統(tǒng)中都占有相當(dāng)重要的位置，又是外界進(jìn)入城市的主要門(mén)戶和反映城市建設(shè)的重要窗口。圖1為工程總體方案設(shè)計(jì)圖。

圖1 工程總體方案設(shè)計(jì)圖

2.2 立交節(jié)點(diǎn)規(guī)劃

迎賓大道—鹿溪北路立交是江山市交通道路網(wǎng)中的重要交通樞紐，規(guī)劃為“十”字型交叉口形式。迎賓大道是城市東西向交通性主干路，雙向6車(chē)道，設(shè)計(jì)車(chē)速60 km/h。鹿溪北路是城市南北向主干路，雙向4車(chē)道，設(shè)計(jì)車(chē)速40 km/h。根據(jù)規(guī)劃要求，該交叉口需設(shè)置全互通立交。

迎賓大道交叉口段標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置為：

3（人行道）+5（非機(jī)動(dòng)車(chē)道）+2（綠化帶）+12（機(jī)動(dòng)車(chē)道）+5（綠化帶）+12（機(jī)動(dòng)車(chē)道）+2（綠化帶）+5（非機(jī)動(dòng)車(chē)道）+3（人行道）=49（m）

鹿溪北路交叉口段標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置為：

5（人行道）+26（車(chē)行道）+5（人行道）=36（m）

2.3 交通分析

根據(jù)城市總體規(guī)劃和近期建設(shè)規(guī)劃，城北發(fā)展片是目前城市重點(diǎn)延伸拓展的片區(qū)，城市建設(shè)用地跨鐵路向北發(fā)展是主要方向。迎賓大道作為城區(qū)北部的主要入城道路，既承擔(dān)城市東西向交通，又連接公路網(wǎng)系統(tǒng)，兼過(guò)境交通功能。鹿溪北路是連接城區(qū)與規(guī)劃城北發(fā)展片的主要道路。由于該立交相關(guān)的道路及交叉口均為規(guī)劃，暫無(wú)交通量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和規(guī)劃資料，本次設(shè)計(jì)僅根據(jù)規(guī)劃道路網(wǎng)系統(tǒng)和交叉口的交通流向進(jìn)行定性分析。

（1）作為進(jìn)、出城市的主要通道，迎賓大道東西連接公路網(wǎng)系統(tǒng)，向南連接城市中心區(qū)，因此，東西向交通及東南向交通流量為主要方向；

（2）鹿溪北路連接城區(qū)與規(guī)劃城北發(fā)展片，其南北向直行交通流量也較大；

（3）鹿溪北路跨越鐵路向西方向交通流量相對(duì)較小，為次要方向；

（4）迎賓大道向北與規(guī)劃城北發(fā)展片轉(zhuǎn)向交通流量相對(duì)最小。

2.4 交叉口現(xiàn)狀條件分析

該交叉口現(xiàn)狀地形復(fù)雜，構(gòu)筑物較多，地形起伏大。交叉口東、西兩側(cè)分別為江山江及浙贛鐵路，其中，浙贛鐵路軌頂標(biāo)高為 92.5 m，江山江防洪堤頂標(biāo)高約為90.5 m，其間為寬約260 m的農(nóng)田，標(biāo)高約在87～88 m左右。交叉口中心距離鐵路僅約110 m，距離江山江防洪堤約150 m，用地范圍呈狹長(zhǎng)形。

該工程立交設(shè)計(jì)受現(xiàn)場(chǎng)地形、地物條件的限制較大，如何充分利用現(xiàn)狀，合理進(jìn)行立交平面布置，是該立交方案設(shè)計(jì)首要考慮和解決的問(wèn)題。

2.5 設(shè)計(jì)原則和指導(dǎo)思想

（1）選型定位要滿足城市規(guī)劃、路網(wǎng)布局、交通及其發(fā)展的要求；

（2）選型定位要適應(yīng)地形、地物、工程用地等條件；

（3）選型定位要近遠(yuǎn)期結(jié)合全面考慮，科學(xué)決策；

（4）選型定位要考慮工程實(shí)施難度、投資和效益，技術(shù)指標(biāo)合理、節(jié)約土地；

（5）選型定位要確保主線、兼顧其他，統(tǒng)籌安排；

（6）選型定位要與環(huán)境相協(xié)調(diào)，并為城市增加景觀亮點(diǎn)。

2.6 立交技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.6.1 橫斷面布置

（1）迎賓大道主線分兩幅橋，單向雙車(chē)道，寬9.0 m，具體為0.5 m（防撞欄桿）+0.25 m（路緣帶）+3.75 m×2（車(chē)道）+0.25 m（路緣帶）+0.5 m（防撞欄桿）。

（2）鹿溪北路雙向 4車(chē)道，寬 16 m，具體為0.5 m（防撞欄桿）+3.5 m×2（車(chē)道）+0.25 m（路緣帶）+0.5 m（分隔墩）+0.25 m（路緣帶）+3.5 m×2（車(chē)道）+0.5 m（防撞欄桿）。

（3）匝道單向雙車(chē)道，寬8.5 m，具體為0.5 m（防撞欄桿）+0.25 m（路緣帶）+3.5 m×2（車(chē)道）+0.25 m（路緣帶）+0.5 m（防撞欄桿）。

2.6.2 凈空

跨鐵路不小于6.8 m，跨道路不小于5.0 m，跨人行及非機(jī)動(dòng)車(chē)道不小于2.5 m。

2.6.3 立交線形標(biāo)準(zhǔn)

（1）設(shè)計(jì)車(chē)速：迎賓大道主線V=60 km/h，鹿溪北路主線V=40 km/h，匝道設(shè)計(jì)車(chē)速V=35 km/h。

（2）平曲線半徑：主線均為直線型，匝道設(shè)超高最小半徑60 m，匝道不設(shè)超高最小半徑80 m。

（3）最大超高橫坡：迎賓大道主線1.5%，鹿溪北路主線1.5%，匝道4.0%。

（4）最大縱坡度：迎賓大道主線3.5%，鹿溪北路主線1.0%，匝道5.0%。

（5）最小坡長(zhǎng)：迎賓大道主線170 m，鹿溪北路主線110 m，匝道110 m。

（6）豎曲線最小長(zhǎng)度：迎賓大道主線50 m，鹿溪北路主線35 m，匝道35 m。

2.7 立交方案設(shè)計(jì)

根據(jù)交叉口交通流量及流向分析，結(jié)合交叉口地形、地貌及用地條件，立交設(shè)計(jì)進(jìn)行了多方案比選，最后確定兩方案進(jìn)行比較。

2.7.1 方案一

方案一采用三層全互通立交形式。非機(jī)動(dòng)車(chē)和人行交通下穿鐵路及鹿溪北路為第一層；鹿溪北路主線地面道路為第二層；迎賓大道充分利用跨越鐵路和河道標(biāo)高較高的有利條件，主線上跨為第三層。設(shè)置8條轉(zhuǎn)向匝道連接第二、三層，解決轉(zhuǎn)向交通問(wèn)題。

其中，迎賓大道主線橋面分兩幅，各寬9 m，單向雙車(chē)道。匝道設(shè)計(jì)均按單向雙車(chē)道考慮，寬度為8.5 m，僅比單車(chē)道匝道寬1.0 m，不僅可滿足汽車(chē)拋錨時(shí)的緊急停車(chē)帶需要，而且可滿足交通量增長(zhǎng)的需要，保證交通的快捷、暢通。

該方案造型為雙子葉式。主線、匝道分工明確，寬度設(shè)計(jì)符合交通量需要，匝道設(shè)計(jì)根據(jù)交通流量及流向合理布置線形，4條左轉(zhuǎn)匝道為環(huán)圈式和半定向式組合，匝道對(duì)稱布置，線形舒順、緊湊、簡(jiǎn)潔、合理。圖2為方案一線形圖。

圖2 方案一立交線形

設(shè)計(jì)時(shí)匝道進(jìn)出主線車(chē)流均采用右進(jìn)右出形式，分合自然，符合司機(jī)駕駛習(xí)慣，車(chē)輛由匝道進(jìn)出主線方向明確，交通順暢、安全。交通流向采用二次分流、合流，即匝道車(chē)輛先從主線分流，進(jìn)入匝道后進(jìn)行二次分流；合流時(shí)在匝道內(nèi)先合流，再匯入主線，對(duì)主線僅產(chǎn)生一次干擾，不影響主線的交通暢通、安全。

方案中對(duì)匝道布置精心設(shè)計(jì)，反復(fù)推敲，進(jìn)行優(yōu)化。由于北側(cè)鐵路較高，為該立交最高控制點(diǎn)，導(dǎo)致迎賓大道西端與鹿溪北路間的兩條右轉(zhuǎn)匝道縱坡度較大，因此，在設(shè)計(jì)中將這兩條右轉(zhuǎn)匝道與兩條半定向式左轉(zhuǎn)匝道分、合流點(diǎn)分離，從鹿溪北路主線右側(cè)先后進(jìn)出，兩出入口距離保持足夠長(zhǎng)度，保證交通方向明確，行車(chē)安全。

通過(guò)優(yōu)化后的平面布置分離匝道，主要帶來(lái)兩個(gè)比較大的好處：

（1）匝道相互獨(dú)立，縱斷面設(shè)計(jì)采用不同坡度。右轉(zhuǎn)匝道以較大縱坡跨越鐵路，左轉(zhuǎn)匝道下穿迎賓大道主線后就可與地面道路以小坡度銜接，縱斷標(biāo)高起伏小，線形舒順，而且降低了路堤標(biāo)高，節(jié)省造價(jià)。

（2）匝道分離后，使分期修建成為可能。由于兩條右轉(zhuǎn)匝道交通流量近期相對(duì)較小，且暫時(shí)可以通過(guò)路網(wǎng)解決轉(zhuǎn)向交通問(wèn)題，因此，這兩條匝道可以考慮遠(yuǎn)期交通量增大確有必要時(shí)再建。這樣，近期可節(jié)省部分工程造價(jià)。

兩條環(huán)圈形左轉(zhuǎn)匝道在跨越鐵路下坡后匯入鹿溪北路主線，交通運(yùn)行存在交織狀況，但通過(guò)增設(shè)集散車(chē)道、加大交織段長(zhǎng)度等方法可解決左轉(zhuǎn)交通交織問(wèn)題。環(huán)圈形匝道半徑較大，分別為60 m和65 m，集散車(chē)道長(zhǎng)度達(dá)到220 m，滿足車(chē)輛進(jìn)行轉(zhuǎn)換車(chē)道的行駛長(zhǎng)度要求。由于鹿溪北路主線與匝道設(shè)計(jì)車(chē)速均為40 km/h，無(wú)需加減速車(chē)道，因此，雖然車(chē)輛存在交織行駛，但不會(huì)對(duì)主線交通產(chǎn)生影響。

該立交東端為迎賓大橋，景觀要求較高。受河道、橋梁的影響，東→北方向及南→東方向兩條右轉(zhuǎn)匝道與迎賓大道主線東端銜接位置應(yīng)盡量靠西，因此，在設(shè)計(jì)中將這兩條匝道平面線位巧妙布置在環(huán)圈形匝道內(nèi)部，從上層跨越。這樣，既解決了立交用地范圍狹小、匝道難以布設(shè)的問(wèn)題，又優(yōu)化了平面線形，突出了兩條環(huán)圈形匝道，使立交造型更加優(yōu)美。

該交叉口兩條道路均為城市主通道，非機(jī)動(dòng)車(chē)、行人交通必須統(tǒng)籌考慮，妥善安排，設(shè)計(jì)非機(jī)動(dòng)車(chē)、人行系統(tǒng)進(jìn)行交通組織。東西向交通采用地道形式進(jìn)行分離，下穿浙贛鐵路、鹿溪北路，與防洪堤上人行道相連接，通過(guò)樓梯、坡道上迎賓大橋，在鐵路和橋下位置進(jìn)行交通轉(zhuǎn)向。北→南方向在立交外圍與匝道平行布置；南→北方向設(shè)計(jì)時(shí)，北側(cè)利用防洪堤人行道，拓寬增設(shè)非機(jī)動(dòng)車(chē)道，南側(cè)采用與北側(cè)基本對(duì)稱的平面線位，美化立交平面造型，整體如優(yōu)美的“中國(guó)結(jié)”圖案。圖3為方案一立交造型圖。

圖3 方案一立交造型

該方案設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較高，匝道均為單向運(yùn)行，設(shè)計(jì)車(chē)速達(dá)到35 km/h，平曲線最小半徑60 m，采用緩和曲線銜接，最大縱坡度4.85%，縱斷面線形平順，行車(chē)舒適。

2.7.2 方案二

方案二造型為蝶形，采用三層全互通立交形式。非機(jī)動(dòng)車(chē)和人行交通下穿鐵路及鹿溪北路為第一層；鹿溪北路主線地面道路為第二層；迎賓大道主線上跨為第三層。設(shè)置8條轉(zhuǎn)向匝道連接第二、三層，解決轉(zhuǎn)向交通問(wèn)題。

該方案平面線形布置非常緊湊，交通功能完善，用地范圍小。鹿溪北路主線偏離規(guī)劃道路中心線，單側(cè)布置匝道，采用環(huán)圈式左轉(zhuǎn)匝道和迂回式組合。非機(jī)動(dòng)車(chē)、人行交通系統(tǒng)在立交外圍與匝道平行布置，東西向交通采用地道形式進(jìn)行分離，下穿浙贛鐵路、鹿溪北路，與防洪堤上人行道相連接。設(shè)計(jì)非機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)形匝道繞行上下迎賓大橋，更完善了蝶形立交平面造型。圖4為方案二線形圖。

圖4 方案二立交線形

該方案的最大優(yōu)點(diǎn)是造型優(yōu)美、占地面積小。但缺點(diǎn)也比較突出，主要有以下幾點(diǎn)：

（1）主線平面線位嚴(yán)重偏離原中心線，與立交兩端銜接時(shí)為反向曲線，且半徑較小，導(dǎo)致主線行車(chē)不順暢，影響主線通行能力。

（2）縱斷設(shè)計(jì)中需分散主線變坡點(diǎn)，縱斷面線形起伏大、變化多，匝道分合處均在縱斷面變坡點(diǎn)位置附近，車(chē)輛行駛舒適性差，縱向視距短，安全性差。

（3）迂回式左轉(zhuǎn)匝道進(jìn)出主線車(chē)流均采用“左進(jìn)左出”形式，不符合司機(jī)駕駛習(xí)慣，車(chē)輛由匝道進(jìn)出主線安全性差，對(duì)主線車(chē)輛有干擾，難以保證主線交通快速、通暢。

（4）環(huán)圈形左轉(zhuǎn)匝道交通運(yùn)行存在交織段，環(huán)圈形匝道半徑較小，僅為45 m，技術(shù)指標(biāo)太低，無(wú)法滿足交通量增長(zhǎng)的需求。

2.7.3 方案比較

兩方案設(shè)計(jì)均將各種交通流向分層解決，交通功能完善，造型美觀，布局緊湊，占地面積較小，造價(jià)經(jīng)濟(jì)。

方案一具有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高，交通安全、舒適，通行能力大，節(jié)省用地，造價(jià)低，線形簡(jiǎn)潔流暢等優(yōu)點(diǎn)。方案二存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低、交通安全性和舒適性差，通行能力小等缺點(diǎn)。綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、景觀等因素，設(shè)計(jì)推薦方案一。

該設(shè)計(jì)方案巧妙合理地結(jié)合了現(xiàn)狀地形、地物及道路兩側(cè)的用地，與四周環(huán)境相協(xié)調(diào)，滿足交通功能的需要。立交線形布局合理緊湊，造型優(yōu)美，系統(tǒng)完整，功能明確，交通組織合理、便捷。在工程設(shè)計(jì)招標(biāo)中，該設(shè)計(jì)方案得到了評(píng)審專家的一致認(rèn)可并中標(biāo)，同時(shí)也得到了業(yè)主的肯定和贊譽(yù)。

3 結(jié)語(yǔ)

立交設(shè)計(jì)中，應(yīng)樹(shù)立節(jié)地設(shè)計(jì)的理念，精心設(shè)計(jì)，保證立交方案設(shè)計(jì)定位準(zhǔn)確，標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)，規(guī)模適度，技術(shù)指標(biāo)合理，造型緊湊優(yōu)美，既滿足規(guī)劃設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通的發(fā)展需求和交通安全的要求，又滿足土地節(jié)約化使用、城市集約化發(fā)展的要求。在可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀思想指導(dǎo)下，堅(jiān)持資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的建設(shè)目標(biāo)，因地制宜，科學(xué)地分析和預(yù)測(cè)交通，充分結(jié)合地形地貌，通過(guò)合理的立交布局和匝道的巧妙安排，取得占地少、投資省、功能全、造型美的最佳設(shè)計(jì)效果。

[1]CJJ-2012，城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]徐健，俞雪雷.城市立交節(jié)地規(guī)劃設(shè)計(jì)[J].城市道橋與防洪，2012（5）：8-12.