城市立交改擴(kuò)建設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)方法研究

梅子俊

(上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司 上海 200092)

立交節(jié)點(diǎn)工程作為城市交通轉(zhuǎn)換的核心樞紐，影響著區(qū)域交通甚至城市整體交通的正常運(yùn)行。然而，隨著城市路網(wǎng)不斷發(fā)展和城市交通量的日益增長(zhǎng)，許多既有立交功能已不能滿足城市交通的需求[1]。

對(duì)原有立交進(jìn)行升級(jí)改造成為現(xiàn)代城市全面提升城市交通功能的有效舉措，文中以青島市環(huán)灣路立交改擴(kuò)建為例，對(duì)改擴(kuò)建設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)行分析比選，并對(duì)其作出效果評(píng)估[2]。

1 城市交通梳理

1.1 路網(wǎng)規(guī)劃

環(huán)灣路立交工程是城市高速公路(G22青島市區(qū)段)拓寬改造工程的重要組成部分，現(xiàn)狀環(huán)灣路立交不能滿足交通發(fā)展需求，迫切需要改建此節(jié)點(diǎn)，以充分發(fā)揮城市高速公路(市區(qū)段)拓寬改造工程的交通效益。

根據(jù)規(guī)劃，城區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)骨架由“四橫三縱”的快速路網(wǎng)構(gòu)成，其中“四橫”為仙山路-雙流路、青黃海灣大橋連接線(高速公路-銀川路)、遼陽路-鞍山路及其延長(zhǎng)線、延安路-寧夏路-銀川路；“三縱”為海底隧道接線-高速公路城區(qū)段、山東路-重慶路、青銀高速公路城區(qū)段。

1.2 立交功能定位

環(huán)灣路立交位于城市高速公路(市區(qū)段)的最北端，即現(xiàn)狀高速公路的東北轉(zhuǎn)角處，處于城市中心城區(qū)的西北端，向南由城市高速公路(市區(qū)段)至市中心，向北由雙元快速路至規(guī)劃中的北部新城，向東由雙流高架路至機(jī)場(chǎng)，向西由高速公路至膠州，見圖1。

圖1 立交區(qū)位

環(huán)灣路立交在市規(guī)劃路網(wǎng)中處于高速公路、雙流高架路和規(guī)劃雙元快速路3條快速路的交匯點(diǎn)，同時(shí)又是高速公路在東北轉(zhuǎn)角處向東、向北的切向“放射點(diǎn)”，是連接市區(qū)與膠州、城陽、高新區(qū)及流亭機(jī)場(chǎng)的重要節(jié)點(diǎn)，是出入市區(qū)骨干路網(wǎng)的咽喉，因此，在功能上應(yīng)定位為實(shí)現(xiàn)上述3條快速路之間交通快速轉(zhuǎn)換的樞紐型互通立交。

1.3 交通量預(yù)測(cè)

根據(jù)城市高速公路(市區(qū)段)拓寬改造工程可行性研究報(bào)告，交通流量預(yù)測(cè)結(jié)果見表1。同時(shí),對(duì)立交節(jié)點(diǎn)交通預(yù)測(cè)分布見圖2。

表1 交通量預(yù)測(cè)結(jié)果 pcu/h

圖2 立交節(jié)點(diǎn)交通預(yù)測(cè)分布(單位：pcu/h)

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)結(jié)果可見，遠(yuǎn)期南北向交通占33.51%，西南方向占27.51%，東西方向占12.04%，東南向占12.17%，東北向占8.66%，西北向占6.11%。流量分配的等級(jí)與定性分析的結(jié)果基本吻合，即南北向切線方向、城市高速公路(市區(qū)段)方向?yàn)樽畲?，西北方向?yàn)樽钚　?/p>

2 改擴(kuò)建設(shè)計(jì)方法

2.1 總體方案

環(huán)灣路立交是連接高速公路及其切向線快速路的重要交通樞紐，為3條城市快速路相交的節(jié)點(diǎn)，立交應(yīng)確保城市快速路交通的連續(xù)性，特別是城市高速公路(市區(qū)段)及其切向線雙流高架路、雙元快速路交通流的連續(xù)性，并實(shí)現(xiàn)3條快速路之間交通的連續(xù)快速轉(zhuǎn)換。因此，根據(jù)立交地理位置及在路網(wǎng)中的重要程度，環(huán)灣路立交的等級(jí)應(yīng)定位為樞紐型互通立交。推薦采用的立交總體方案為部分利用現(xiàn)狀立交的“全互通樞紐型立交”方案[3-4]。

2.2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1) 立交等級(jí)。樞紐型互通立交。

2) 道路等級(jí)。城市高速公路(市區(qū)段)：城市快速路，設(shè)計(jì)車速60 km/h；雙流高架路：城市快速路，設(shè)計(jì)車速60 km/h；雙元快速路：城市快速路，設(shè)計(jì)車速60 km/h。

3) 設(shè)計(jì)車速(立交范圍)。主線：60 km/h；匝道：40～50 km/h；輔路：30 km/h。

4) 路面結(jié)構(gòu)計(jì)算荷載:BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載。

5) 橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)。主線與匝道：公路-I級(jí)；人群荷載：4 kN/m2。

6) 道路建筑限界最小凈高。主線≥5.0 m；匝道≥5.0 m；人行通道、非機(jī)動(dòng)車道≥2.5 m；橫向道路凈空高度≥4.5 m。

7) 抗震標(biāo)準(zhǔn)。橋梁抗震設(shè)防烈度為6度，水平向設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)加速度峰值為0.05g，橋梁抗震設(shè)防類別為B類，橋梁抗震設(shè)防措施等級(jí)為7度。

8) 車道寬度。根據(jù)城市高速公路(市區(qū)段)拓寬改造工程的總體方案。

高速公路主線：機(jī)動(dòng)車雙向8車道,單向15.0 m=0.5 m+3.75 m×2+3.25 m×2+0.5 m。

匝道：雙車道匝道，橋面凈寬8.5 m；單車道匝道，橋面凈寬7 m。

2.3 設(shè)計(jì)方案

環(huán)灣路立交位于高速公路東北轉(zhuǎn)角處，地理位置極為重要，立交向東經(jīng)雙流高架路可達(dá)流亭機(jī)場(chǎng)，向西經(jīng)高速公路可達(dá)膠州，向南經(jīng)城市高速公路(市區(qū)段)可至市中心，向北經(jīng)雙高路至市高新區(qū)，也可接濟(jì)青高速公路。

城市立交方案的選型應(yīng)根據(jù)立交在路網(wǎng)中的地位與作用，結(jié)合周邊節(jié)點(diǎn)的規(guī)劃統(tǒng)籌考慮，其次再根據(jù)交通流量的定量、定性分析，結(jié)合立交周邊地形、地物，橋梁等重要控制物，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)并選取主線、匝道的型式。立交方案共分3個(gè)[5]，見圖3。

圖3 立交方案

2.4 方案比較

針對(duì)以上3個(gè)設(shè)計(jì)方案，根據(jù)總體需求、交通功能、線型指標(biāo)等要素進(jìn)行了方案比選，見表2。

表2 方案比較表

由表2可見，方案一是在功能上實(shí)現(xiàn)3條快速路之間交通快速連續(xù)轉(zhuǎn)換的樞紐型互通立交，與“突出重點(diǎn)、滿足功能、充分利用、適度超前”的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想相吻合。即立交總體方案要確保3條快速路主線具有較高的主流向線形標(biāo)準(zhǔn)(即“突出重點(diǎn)”)；滿足3條快速路之間各個(gè)轉(zhuǎn)向交通快速連續(xù)的需求(即“滿足功能”)；因地制宜地合理利用現(xiàn)狀立交的有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)施、減少?gòu)U棄工程降低造價(jià)(即“充分利用”)；在功能和標(biāo)準(zhǔn)上“適度超前”，體現(xiàn)開放型大都市的地位和風(fēng)貌[6]。

基于以上分析，環(huán)灣路立交推薦采用方案一，即全互通樞紐型立交方案。

3 通行能力服務(wù)水平評(píng)價(jià)

本立交作為路網(wǎng)的樞紐級(jí)節(jié)點(diǎn)，它的建設(shè)要求保證在遠(yuǎn)期也能提供較高的服務(wù)水平(C～D級(jí))[7-8]。根據(jù)立交的預(yù)測(cè)交通量、機(jī)動(dòng)車道數(shù)、設(shè)計(jì)車速等條件，路段與匝道的服務(wù)水平預(yù)測(cè)見表3，表4。

表3 2030年路段服務(wù)水平表

表4 2030年匝道服務(wù)水平表

由表3、表4可見，路段的服務(wù)水平均可達(dá)到D級(jí)服務(wù)水平，而各匝道的服務(wù)水平也在D級(jí)之上。

4 結(jié)語

文中從交通功能定位角度出發(fā)，采用交通預(yù)測(cè)的手段，確定了項(xiàng)目的規(guī)模及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合實(shí)際情況構(gòu)思了3種設(shè)計(jì)方案，并從總體需求、交通功能、線形標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)現(xiàn)狀立交的影響、立交建筑高度、項(xiàng)目投資估算等方面進(jìn)行了方案比選，從而推薦全互通樞紐型立交方案。同時(shí),文中采用通行能力服務(wù)水平為指標(biāo)，得出膠州灣高速環(huán)灣路立交方案能夠滿足未來交通發(fā)展需求的結(jié)論。

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