烏魯木齊市“田”字型快速路改建方案研究

鄭仕文

（上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

1 背景

隨著西部大開發(fā)、烏昌一體化等戰(zhàn)略的提出與落實，近年來烏魯木齊市經(jīng)濟持續(xù)飛速發(fā)展，城市空間的擴張，以及人口規(guī)模不斷膨脹促使全市交通量呈快速增長趨勢；同時，烏魯木齊市區(qū)范圍內(nèi)的交通供給嚴重滯后于交通需求，現(xiàn)狀路網(wǎng)格局完成度與規(guī)劃相比差距較大。圖1為現(xiàn)狀快速路網(wǎng)布局示意圖。

圖1 烏魯木齊市現(xiàn)狀快速路網(wǎng)布局示意圖

1997年時，烏魯木齊市機動車保有量僅 10.5萬 veh，至 2011年11月底，機動車保有量已突破43 萬 veh，相對 1997年翻兩番?，F(xiàn)有的快速路網(wǎng)承擔(dān)的交通量遠超原設(shè)計預(yù)測交通量及設(shè)計承受能力，導(dǎo)致多個路段、立交節(jié)點、匝道出入口成為常發(fā)性擁堵路段和節(jié)點，整體服務(wù)水平下降，難以發(fā)揮城市快速通道的交通功能。對此，急需在路網(wǎng)結(jié)構(gòu)上加以提升，構(gòu)成網(wǎng)狀運行模式，同時擴容既有快速路的瓶頸路段，整體提升路網(wǎng)的服務(wù)水平。

2 交通需求分析

2.1 城市發(fā)展與交通流向

從總體分布看，未來烏市市民出行呈現(xiàn)較為典型的向心分布。中心區(qū)內(nèi)南、北之間聯(lián)系密切。頭屯河、米東、城北新區(qū)與北部中心新市區(qū)聯(lián)系突出，沙區(qū)、天山區(qū)則與南部中心區(qū)聯(lián)系緊密。新市區(qū)-高新區(qū)的逐步開發(fā)，使其已經(jīng)逐步成為城市的一個重要中心。

預(yù)測 2020年中心區(qū)(南、北兩部分)出行量達到 325 萬人次。中心區(qū)南、北兩部聯(lián)系密切，其相互間交通需求約 38 萬人次。南部中心區(qū)則與外圍的天山區(qū)、沙區(qū)聯(lián)系緊密，出行量分別達到 57 萬人次、41 萬人次。

客車與人次分布基本一致，各區(qū)之間客車交通分布以天山區(qū)外圍-南部中心區(qū)-北部中心區(qū)-西北區(qū)域為主要交通通道。南部中心區(qū)與天山區(qū)外圍間每日客車交通約 10.8 萬 veh，與北部中心區(qū)之間聯(lián)系約 14.0 萬 veh。圖2為現(xiàn)狀客車出行分布圖，圖3為 2020年客車出行分布預(yù)測圖。

根據(jù)上述預(yù)測，南部中心區(qū)與外圍的東南-西北向交通走廊出行需求為 24.8 萬 veh/d，而現(xiàn)狀僅為 12.8 萬 veh/d，在現(xiàn)狀交通設(shè)施已初現(xiàn)擁堵的情況下，交通走廊容量亟需擴容。

2.2 核心區(qū)機動車出行總量預(yù)測

圖2 現(xiàn)狀客車出行分布圖

圖3 2020年客車出行分布預(yù)測圖

根據(jù)烏市人口外引的戰(zhàn)略，2020年外環(huán)內(nèi)（核心區(qū)）人口呈下降態(tài)勢，規(guī)劃假定 2020年外環(huán)路以內(nèi)人口為 70 萬。據(jù)同時期的居民出行次數(shù)、機動車千人擁有率等指標(biāo)，可以得到 2020年外環(huán)以內(nèi)機動車出行總量為現(xiàn)狀的 1.21 倍，車公里總需求為現(xiàn)狀的 1.25 倍。趨勢外延至 2030年，外環(huán)內(nèi)機動車出行總量為現(xiàn)狀的 1.29 倍，車公里總需求為現(xiàn)狀的 1.38 倍（見表1）。

表1 外環(huán)以內(nèi)機動車出行需求一覽表

3 改建總體思路與原則

3.1 總體思路

在機動車出行總量整體增長的背景下，現(xiàn)狀快速路，特別是規(guī)模較小的外環(huán)路（部分路段為雙向 4 車道）為能繼續(xù)發(fā)揮城市交通的保護殼、銜接沿線主要發(fā)展點的作用，也需同步提升約 30%的通行能力。

此外在現(xiàn)有快速路網(wǎng)中增設(shè)東西向快速通道，不僅能在很大程度上滿足未來東南-西北向交通主要走向需求，而且可使烏市核心城區(qū)快速路形成“田”字型路網(wǎng)，有效地均衡現(xiàn)狀外環(huán)路及河灘快速路的交通流量。“田”字型路網(wǎng)在互通立交的轉(zhuǎn)換下形成的 4 個相對獨立的小循環(huán)也能最大限度地將快速路服務(wù)范圍均勻覆蓋至整個烏市中心城區(qū)。

3.2 改建原則

烏魯木齊市“田”字型路網(wǎng)的改建是在城市建成區(qū)對交通“主動脈”進行的大手術(shù)，因受到用地資源緊張、施工難以斷交通、周邊敏感點眾多等限制條件，快速路網(wǎng)的改造方案需遵循因地制宜、緊湊布置、集約優(yōu)化、靈活合理的原則來進行研究。

4 改建方案介紹

“田”字型快速路網(wǎng)的改建方案分為外環(huán)路的擴容改建與克拉瑪依路高架的新建兩部分，其中又尤以外環(huán)路的擴容改建難度最大。

現(xiàn)狀外環(huán)路全長約 29 km，車道規(guī)模為 4～6 車道。在目前運營中，4 車道路段已呈現(xiàn)常態(tài)性的擁堵，“瓶頸”效應(yīng)顯著，為實現(xiàn)既有快速路提升約30%通行能力的目標(biāo)，需將原有 4 車道路段擴容為6 車道。通過對外環(huán)路沿線情況的梳理，需改造的路段主要可分為：地面段、高架段、各隧道及立交節(jié)點段。具體方案需針對不同情況靈活運用不同的技術(shù)手段，以實現(xiàn)最理想的改建效果。

克拉瑪依路高架雖為新建工程，但其與既有河灘快速路的互通立交節(jié)點因制約因素眾多，亦為實施難點。

4.1 地面道路抬升

現(xiàn)狀外環(huán)路地面段部分雖主線大多已達到雙向 6 車道規(guī)模，但因地面快速路占地大的劣勢，兩側(cè)輔道規(guī)模普遍較?。? 車道）。伴隨城市的跨越式發(fā)展，偏小的輔道規(guī)模在大交通量的壓力下難以發(fā)揮為快速路匯聚與疏散交通流的作用。同時，地面快速路本身對沿線地區(qū)造成阻隔，伴隨兩側(cè)地塊的迅速發(fā)展，這種對兩側(cè)交通聯(lián)系的阻礙影響越發(fā)顯著。

將該段快速路整體抬升為高架路（保持雙向 6車道規(guī)模）形式，不僅能擴展地面輔道的規(guī)模，提升整體通行能力，還可釋放地面空間，使沿線兩側(cè)地塊交通得以方便聯(lián)系，為城市的活躍發(fā)展掃清障礙（見圖4）。

圖4 地面段整體抬升標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖

在抬升方案中，可先保留兩側(cè)輔道，將快速路車流臨時引導(dǎo)至輔道通行，中央?yún)^(qū)域建設(shè)橋梁下部基礎(chǔ)。待高架主線橋梁完成施工后，可先行開放交通，將原有流量引導(dǎo)回主線，地面輔道及上下匝道則繼續(xù)改造，從而達到不中斷交通的目的。

4.2 現(xiàn)狀高架拼寬

現(xiàn)狀外環(huán)路為雙向 4 車道的高架道路長度累計達 6 km，若全數(shù)拆除并新建為雙向 6 車道規(guī)模雖在節(jié)省用地方面有優(yōu)勢，但廢棄工程太大，施工周期太長，對現(xiàn)狀交通也將造成嚴重的影響。

通過研究梳理現(xiàn)狀高架段的周邊條件，其中有累計 4 km 路段道路紅線寬度較大，有條件僅對橋梁進行小幅拼寬即可實現(xiàn)擴容目的。此舉將完全保留既有橋梁設(shè)施，并大大控制施工周期與社會影響（見圖5）。

圖5 現(xiàn)狀高架（帶匝道）拼寬標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖

在橋梁拼寬方案的研究中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)狀不少平行匝道與主線橋梁之間尚留有可觀的一段空隙。本著緊湊布置的原則，在滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，用足這段富余空隙，并通過優(yōu)化車道布置、拼橋段橋墩偏心設(shè)計等，盡可能地對多處現(xiàn)狀平行匝道予以了保留，并保證地面道路通行路徑不受增加的橋墩影響，進一步貫徹集約優(yōu)化的理念。

4.3 靈活走線設(shè)計

在現(xiàn)狀高架段外環(huán)路沿線，尚有約 2 km 路段或因地面道路兩側(cè)高擋墻的限制，在地面層難以“擠出”拼寬立墩的空間；或因平行匝道緊貼主線高架，在高架層難有拼寬技術(shù)的“施展”余地；或因現(xiàn)狀主線周邊聚集了地下建筑，難以“近身”拼寬，都使高架拼寬方案難以實施。

為確保工程改造的最小影響面，通過對沿線交通流量的研究，確定對過境交通占比較大的路段，則采用新、老通道相分離的形式布置；而對到發(fā)交通占比較大的路段，則通過對整幅式-分幅式高架布線變化的靈活運用和交通組織的巧妙設(shè)想，實現(xiàn)新、老高架在有條件進行拼寬的路段合并布置，在遇到平行匝道或地下空間的路段又隨即分離的布置，最終因地制宜地完成對該類路段的擴容（見圖6、圖7）。

圖6 北京路節(jié)點新建高架(兩側(cè))靈活布置圖示

圖7 火車站立交新建高架(南側(cè))靈活避讓地下空間圖示

4.4 近距隧道建設(shè)

隧道節(jié)點為現(xiàn)狀快速路擴容改造又一難點，其中雅山隧道的擴容因其建設(shè)用地限制，難以在遠離既有隧道的區(qū)域進行大刀闊斧的新線建設(shè)。方案研究提出在既有隧道的上方，利用上下行隧道之間“夾縫地帶”實施雙聯(lián)拱新隧道（雙向 4 車道規(guī)模）的措施。方案經(jīng)既有隧道近距施工技術(shù)的支撐最終得以實現(xiàn)，完成了隧道節(jié)點零拆遷、零征地、不中斷交通的創(chuàng)舉（見圖8）。

圖8 雅山隧道近距雙聯(lián)拱方案斷面布置圖

克拉瑪依路高架快速路-河灘快速路立交節(jié)點，正位于烏市中心地帶，根據(jù)“田”字型路網(wǎng)的布局構(gòu)想，此節(jié)點是快速路網(wǎng)體系中“十字”的相交點，也是快速路網(wǎng)體系的“中樞”，在路網(wǎng)中的核心地位獨一無二。根據(jù)預(yù)測交通量，此處立交確定為樞紐型互通立交。

節(jié)點現(xiàn)狀周邊建筑密集，分布著居住區(qū)、單位建筑及商業(yè)建筑，用地范圍半徑只有 50 m。在苛刻的用地條件下，充分進行緊湊布置，確定全定向 5層立交的方案。方案可保留河灘快速路主線，以及克拉瑪依路地面跨線橋，且不涉及拆遷。立交盡可能采用層疊布置，以高度換廣度，在寸土寸金的城市中心依舊實現(xiàn)較高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的樞紐互通立交。

5 總結(jié)與展望

烏魯木齊市“田”字型快速路網(wǎng)的改造經(jīng)多種技術(shù)手段的靈活運用，實現(xiàn)了在城市建成區(qū)少拆遷、少擾民、集約化、功能強的快速路改善目的。打造完成后的“田”字型快速路已在烏市全速運轉(zhuǎn)，成為推動城市發(fā)展的一臺全新的發(fā)動機。

展望烏魯木齊市未來的發(fā)展趨勢，快速路網(wǎng)的打造僅是對交通爆發(fā)式增長的治標(biāo)式解決方案，若要真正緩解城市交通擁堵難題，尚需進一步合理調(diào)整城市產(chǎn)業(yè)布局、控制核心區(qū)人口規(guī)模、增加地面道路網(wǎng)的密度、大力發(fā)展大運量快速公共交通（如 BRT、軌道交通），這樣才能標(biāo)本兼治地引導(dǎo)城市交通合理有序發(fā)展。

[1] 上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司.烏魯木齊市外環(huán)路交通影響評估報告[R].上海:上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司,2012.

[2] 上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司.烏魯木齊市外環(huán)快速路道路擴容改建工程可行性研究報告[R].上海:上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司,2012.

[3] 上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司.烏魯木齊市克拉瑪依路-南湖東西路高架道路工程[R].上海:上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司,2012.