北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西環(huán)路改造工程方案研究

韓 磊

（北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，北京市 100082）

0 引言

道路改造工程有別于新建工程，除了從需求角度保證功能外，還要兼顧既有用地、現(xiàn)狀出行的限制和習(xí)慣，注重現(xiàn)況構(gòu)筑物、管線等設(shè)施對改造工程的影響與控制。

本文通過北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)（以下簡稱“開發(fā)區(qū)”）西環(huán)路改造工程的實例，針對城市道路改造方案設(shè)計時需要考慮的問題進(jìn)行分析，以尋求在道路設(shè)計階段，做到目標(biāo)與實際結(jié)合、功能與現(xiàn)狀并重，并運(yùn)用于其他條件相似的工程中去。

1 背景與概況

1.1 社會背景

北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)位于大興區(qū)東北部地區(qū)，是北京重點發(fā)展的3個新城之一，承擔(dān)“疏解中心城人口、聚集新的產(chǎn)業(yè)、帶動區(qū)域發(fā)展”的重任。

1.2 地理位置

西環(huán)路是開發(fā)區(qū)核心區(qū)的西南外環(huán)線，道路向東跨過京滬高速后與開發(fā)區(qū)路東新區(qū)相接，向南通過涼水河跨河橋與馬駒橋組團(tuán)聯(lián)系，向北下穿南五環(huán)后與成壽寺路相接，進(jìn)而連接中心城區(qū)，是開發(fā)區(qū)重要的內(nèi)部以及對外通道。

由于西環(huán)南路（康定街—東環(huán)路）在2010年已完成改造設(shè)計，并已實施通車，因此本文研究范圍為西環(huán)路（文化園路—康定街），道路全長約5.9km。圖1為改造工程地理位置圖。

圖1 改造工程地理位置圖

1.3 工程概況

西環(huán)路（文化園路—榮京西街）規(guī)劃為城市主干路，道路紅線寬45m，全長約2.25km。西環(huán)路（榮京西街—康定街）規(guī)劃為城市次干路，道路紅線寬45m，全長約3.65km。

現(xiàn)狀道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面為3幅路型式，中央機(jī)動車道寬16m，設(shè)置2上2下4條機(jī)動車道，兩側(cè)機(jī)非分隔帶寬2.5m，外側(cè)設(shè)置5m寬非機(jī)動車道和6m寬人行道（見圖2）。

現(xiàn)狀機(jī)非隔離帶部分路段設(shè)置隔音屏，設(shè)置路段外側(cè)均為居住區(qū)。

圖2 現(xiàn)狀道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：m）

2 問題分析與改造目標(biāo)

2.1 問題分析

2.1.1 總體交通問題

西環(huán)路是開發(fā)區(qū)最早建成的道路之一，投入使用年限已久。隨著開發(fā)區(qū)交通量的迅猛增長，2上2下4條機(jī)動車道已不能滿足現(xiàn)狀交通需求，經(jīng)常發(fā)生交通擁堵。同時，隨著道路兩側(cè)地塊的開發(fā)建設(shè)，現(xiàn)狀道路兩側(cè)的集散交通只能通過非機(jī)動車道借道進(jìn)出。

2.1.2 現(xiàn)狀交通量調(diào)查

（1）西環(huán)路（文化園路—榮京西街）

《開發(fā)區(qū)2013年交通流量調(diào)查匯總報告》[1]揭示現(xiàn)狀交通量情況如下：歷史交通流量趨于平穩(wěn)，但近一兩年進(jìn)區(qū)流量有增長趨勢，出區(qū)流量有下降趨勢。2013年3月流量3650pcu/h，9月道路斷面流量達(dá)4215pcu/h。

根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查，總結(jié)現(xiàn)場交通情況如下：2014年4月道路斷面流量為3803pcu/h，早、晚高峰道路雙向負(fù)荷趨于飽和，無潮汐現(xiàn)象。

（2）西環(huán)路（榮京西街—康定街）

2014年6月道路斷面流量為2163pcu/h。道路行駛狀況良好，雙向流量均衡。

2.1.3 慢行系統(tǒng)問題

根據(jù)開發(fā)區(qū)整體交通特點，交通參與者組成中以機(jī)動車為主，非機(jī)動車和行人總體流量不大，且主要集中于居住區(qū)的支路、區(qū)間路系統(tǒng)中。

2.1.4 路口渠化問題

西環(huán)路多數(shù)路口未渠劃，保持與標(biāo)準(zhǔn)路段相同的進(jìn)、出路口車道數(shù)，轉(zhuǎn)向交通與直行交通混行，相互干擾嚴(yán)重，路口通行效率低下。

2.2 改造目標(biāo)

2.2.1 總體目標(biāo)

緩解西環(huán)路的交通擁堵，加強(qiáng)開發(fā)區(qū)與北京中心區(qū)聯(lián)系，同時滿足道路兩側(cè)集散交通的通行需求。

2.2.2 其他目標(biāo)

改善現(xiàn)狀不足的渠化條件；通過對橫斷面設(shè)置的優(yōu)化，盡量解決機(jī)動車頻繁借道和機(jī)動車非法占路停車問題；從環(huán)保設(shè)施和筑路材料等方面減少改造后行車噪聲對周邊環(huán)境的影響。

3 建設(shè)條件

3.1 沿線土地利用情況

西環(huán)路（文化園路—榮京西街）兩側(cè)主要為公共綠地和居住用地。西環(huán)路（榮京西街—康定街）南側(cè)為涼水河公園，北側(cè)主要為工業(yè)用地。

3.2 相關(guān)道路情況

3.2.1 規(guī)劃情況

西環(huán)路（文化園路—榮京西街）規(guī)劃為城市主干路，道路紅線寬45m。西環(huán)路（榮京西街—康定街）規(guī)劃為城市次干路，道路紅線寬45m。

3.2.2 相交道路

本文研究范圍西環(huán)路北起文化園路，南至康定街。道路由北向南共與18條規(guī)劃道路相交，除與貴園中路相交為分離式立交外，其余道路均為平面交叉。

3.3 公交設(shè)施

根據(jù)調(diào)查，本文研究范圍內(nèi)道路沿線無公交站點，但有公交線路通過。

4 改造方案

4.1 主要技術(shù)指標(biāo)

西環(huán)路（文化園路—榮京西街）規(guī)劃為城市主干路，西環(huán)路（榮京西街—康定街）規(guī)劃為城市次干路。規(guī)劃紅線均寬45m，設(shè)計速度50km/h。

4.2 交通量預(yù)測

交通量預(yù)測見表1。

表1 交通量預(yù)測表 pcu/h

西環(huán)北路單向車道數(shù)計算：2712/860=3.15，雙向需要8車道才能滿足需求。西環(huán)中路單向車道數(shù)計算：1880/860=2.19，雙向需要6車道才能滿足需求。

4.3 道路定線及平、縱面設(shè)計

道路定測線與規(guī)劃中線基本重合，全線設(shè)置5處折點，均設(shè)置圓曲線，半徑分別為1000m、700m、393m、585m、375m，并按規(guī)范要求設(shè)置緩和曲線?？v斷面設(shè)計首先保證與相交道路及地塊開口高程銜接平順，避免大規(guī)模的土石方工程，同時保證現(xiàn)狀管線安全的覆土要求。主要控制因素為現(xiàn)狀道路高程、地下管線控制高程、道路西側(cè)地塊開口高程等條件。

4.4 橫斷面設(shè)計

4.4.1 設(shè)計原則及控制因素

道路設(shè)計應(yīng)兼顧過境和集散交通，提高道路通行能力的同時滿足兩側(cè)地塊進(jìn)出的需求；考慮現(xiàn)狀道路利用及施工導(dǎo)改；完善路口渠化；預(yù)留設(shè)置公交港灣條件。

4.4.2 橫斷面布置

4.4.2.1 西環(huán)路（文化園路—榮京西街）

根據(jù)交通量調(diào)查及道路功能分析，西環(huán)路（文化園路—榮京西街）呈現(xiàn)以過境交通為主，集散功能為輔的交通特性?；诖丝紤]，共提出4個設(shè)計方案。

（1）方案一：高架方案

將現(xiàn)狀西環(huán)路改造為輔路，利用現(xiàn)狀機(jī)非分隔帶設(shè)置橋墩，修建連續(xù)高架橋作為主路。具體如圖3所示。

圖3 方案一標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計圖（單位：m）

高架橋在榮京西街路口北側(cè)接入地平，與榮京西街實現(xiàn)平交燈控路口。為滿足通行凈空需求，高架橋向北需連續(xù)上跨軌道亦莊線（高架橋）、南五環(huán)路（高架橋）和東馬路（地平）。

另外，在現(xiàn)狀東馬路北側(cè)有2路高壓線，分別為500kV、110kV，凈空為12m。為保證道路通行凈空，需進(jìn)行升塔改造。

東馬路以北為成壽寺路。成壽寺路紅線寬50m，現(xiàn)況為1幅路型式，設(shè)置雙向6條機(jī)動車道，機(jī)非混行。高架橋接地段需同時改造成壽寺路，占用內(nèi)側(cè)4條機(jī)動車道設(shè)置橋墩，相應(yīng)需拓寬成壽寺路。在東馬路以北約760m范圍內(nèi)，成壽寺路兩側(cè)建筑較多，若在此范圍內(nèi)高架橋落地，則會帶來大量拆遷工程。

綜合以上分析，雖然高架方案可以實現(xiàn)過境交通快速通行，但工程規(guī)模較大，投資較高。全線高架橋長度約4km，改造成壽寺路2.1km，還需對現(xiàn)狀高架塔進(jìn)行升塔改造。除了較大的拆遷外，受橋梁墩柱位置控制，不利于隔音屏的設(shè)置，對周邊的居住環(huán)境也會產(chǎn)生較大影響。

（2）方案二：過境、集散交通分離方案

借鑒高架方案的思路，將過境交通和集散交通分離，具體橫斷面為：標(biāo)準(zhǔn)橫斷面采用6幅路型式，用地寬度61m；主路設(shè)置雙向4車道，僅能直行，供過境交通通行；燈控路口出路口方向設(shè)置出口；兩側(cè)輔路設(shè)置雙向4車道，供區(qū)域交通通行；主輔路分隔帶寬5m，滿足路口渠化和出口匝道需求；兩側(cè)機(jī)非分隔帶寬1.5m，非機(jī)動車道寬3m；路側(cè)帶寬4m，設(shè)置2.5m寬人行道和1.5m寬綠化及設(shè)施帶。具體如圖4所示。

圖4 方案二標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計圖（單位：m）

該方案需向西拓寬道路紅線16m，距離道路西側(cè)居住小區(qū)圍墻9m（4m）。

該方案將轉(zhuǎn)向交通設(shè)置在輔路內(nèi)，主路僅能直行，此設(shè)置增加路口信號周期，延長等候時間?；诖嗽颍岢龇桨溉?。

（3）方案三：主、輔路分離方案

方案三標(biāo)準(zhǔn)橫斷面采用4幅路型式，用地寬度為60.5m。現(xiàn)狀道路作為東半幅，設(shè)置3條機(jī)動車道，外側(cè)設(shè)置多功能車道，同時可設(shè)置進(jìn)出口匝道?，F(xiàn)狀非機(jī)動車道拓寬改造為輔路，寬7m。路側(cè)帶寬4m，設(shè)置2.5m寬人行道和1.5m寬綠化及設(shè)施帶。 新建西半幅，主路設(shè)置3條機(jī)動車道，主輔路分隔帶寬5m，外側(cè)設(shè)置7m寬輔路和4m寬路側(cè)帶。如圖5所示。

圖5 方案三標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計圖（單位：m）

該方案中現(xiàn)狀道路路由得到充分利用，但需向西拓寬道路紅線15.5m。除此之外，現(xiàn)狀天寶北街北側(cè)天橋需重建。

方案三通過主輔路進(jìn)出口控制沿線地塊的進(jìn)出，在路口范圍將右轉(zhuǎn)交通設(shè)置在輔路內(nèi)，較好地解決方案二路口信號周期較長的問題，但無法做到過境和集散交通的分離。

方案二、方案三均能較好地實現(xiàn)道路功能，但均大范圍突破道路紅線?；诖嗽?，提出方案四。

（4）方案四：局部拓寬紅線方案

方案四標(biāo)準(zhǔn)橫斷面采用3幅路型式，在道路紅線內(nèi)布置。中央機(jī)動車道寬30m，設(shè)置雙向8車道，外側(cè)機(jī)動車道作為集散車道使用；兩側(cè)機(jī)非分隔帶寬1.5m，非機(jī)動車道寬3m，最外側(cè)人行道寬3m。如圖6所示。

圖6 方案四標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計圖(單位：m)

該方案在道路紅線內(nèi)布置標(biāo)準(zhǔn)橫斷面，通過設(shè)置集散車道，滿足區(qū)域交通集散需求，但在路口范圍內(nèi)再無空間進(jìn)行路口渠化，仍需在路口局部路段突破道路紅線。

（5）方案比選

方案一可以實現(xiàn)過境交通快速通過西環(huán)北路直達(dá)榮京西街路口，但工程規(guī)模較大，投資較高，并且影響較大；隔音屏全部重建。

方案二實現(xiàn)過境交通與區(qū)域交通分離，相互干擾較小，過境交通優(yōu)先通行，但突破道路紅線16m；隔音屏全部重建。

方案三中現(xiàn)狀主路充分利用，通行能力明顯提高，設(shè)置輔路后，通過進(jìn)出口集散區(qū)域交通，但突破道路紅線15.5m；隔音屏全部重建。

方案四標(biāo)準(zhǔn)橫斷面不突破道路紅線，僅在路口范圍內(nèi)局部路段突破紅線，最大限度地利用現(xiàn)狀道路。相比較而言，該方案道路通行能力滿足，容錯率最大；隔音屏需全部重建。

綜上所述，方案四從用地、投資和實施難度等方面具有明顯的優(yōu)勢，故推薦采用方案四為西環(huán)路（文化園路—榮京西街）設(shè)計橫斷面。在該方案中，非機(jī)動車道較現(xiàn)狀由5m壓縮至3m，通行能力滿足，且可避免機(jī)動車駛?cè)牒驼悸吠＼嚒?/p>

各方案投資對比見表2。

表2 各方案工程費(fèi)用表

4.4.2.2 西環(huán)路（榮京西街—康定街）

經(jīng)方案比選，結(jié)合現(xiàn)有構(gòu)筑物情況，推薦以下方案：標(biāo)準(zhǔn)橫斷面采用3幅路型式，中央機(jī)動車道寬16m，設(shè)置2上2下4條機(jī)動車道；兩側(cè)主輔路分隔帶寬4.5m，用于設(shè)置進(jìn)出口集散車道及路口渠化；外側(cè)設(shè)置7m寬輔路，機(jī)非混行；最外側(cè)設(shè)置3m寬人行道。

5 環(huán)保設(shè)施

為減少行車噪聲對周邊居民的影響，在現(xiàn)狀設(shè)置隔音屏路段，根據(jù)推薦改造方案橫斷面設(shè)計情況，在機(jī)非分隔帶內(nèi)新建隔音屏設(shè)施。按照聲學(xué)擴(kuò)散情況計算，新建隔音屏由現(xiàn)狀5.5m加高至7.8～9m。

根據(jù)聲學(xué)公式計算，道路拓寬后，路面行車噪聲增加值為3dB。

現(xiàn)狀隔音屏實測降低噪聲數(shù)值為11.8dB，新建隔音屏理論降低噪聲數(shù)值為18.2dB，考慮環(huán)境影響折減，實際降低噪聲數(shù)值為15.2dB。

為了更加有效地減少噪聲污染，在西環(huán)路改造的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中，表面層瀝青采用橡膠瀝青混凝土。根據(jù)《北京市廢胎膠粉瀝青及混合料設(shè)計施工技術(shù)指南》[2]顯示，橡膠瀝青混凝土試驗中，路面行車噪聲比一般路面降低2～3dB，相當(dāng)于交通量減少30%～50%。

6 結(jié)語

隨著社會的發(fā)展，小汽車數(shù)量不斷增長，早期實現(xiàn)規(guī)劃的道路，在一個或幾個規(guī)劃周期之后，已不能滿足交通需求，因此會帶來一批道路面臨改造。道路改造有別于新建工程，需在改造前分析現(xiàn)狀道路存在的問題和原因，并對癥下藥。在改造工程設(shè)計當(dāng)中，除了從需求角度保證功能外，還要關(guān)注既有用地、現(xiàn)狀出行的特點與習(xí)慣，考慮現(xiàn)狀設(shè)施對改造方案的影響，避免出現(xiàn)解決交通問題的同時又造成了新的問題和矛盾點。

在改造工程中還應(yīng)注意一個問題，就是避免進(jìn)入“拓寬是解決問題唯一途徑”的誤區(qū)。本文以一個實際案例，通過流量、功能分析得出機(jī)動車道拓寬結(jié)論，另一方面對非機(jī)動車壓縮也是保證其路權(quán)，提高使用條件的一種手段。面對不同道路不同問題，需分析研究后再下結(jié)論，以做到真正以最有效、經(jīng)濟(jì)的方案解決問題，而非簡單粗暴的表面處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)城市規(guī)劃和環(huán)境設(shè)計研究中心.開發(fā)區(qū)2013年交通流量調(diào)查匯總報告[R].北京：北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)城市規(guī)劃和環(huán)境設(shè)計研究中心，2014.

[2]北京市路政局.北京市廢胎膠粉瀝青及混合料設(shè)計施工技術(shù)指南[Z].北京：北京市路政局，2007.