西安北辰大道北延快速化改造總體方案研究

王 琪

（中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710075）

1 項目背景

2018年年初，國家發(fā)改委、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)中平原城市群發(fā)展規(guī)劃》，明確了西安作為國家中心城市的定位。該規(guī)劃提出，構(gòu)建“一圈三軸三帶”，優(yōu)化城市規(guī)模結(jié)構(gòu)，建設(shè)西安都市圈立體交通體系，形成多軸線、多組團、多中心格局的城市空間結(jié)構(gòu)，引領(lǐng)西北地區(qū)發(fā)展。

同期，在第十六屆人民代表大會第二次會議上，王永康書記提出“北跨、南控、西進(jìn)、東拓、中優(yōu)”十字方針，作為西安市未來發(fā)展的基調(diào)，形成“三軸兩帶多中心多組團”的超大城市空間格局。圖1為大西安空間發(fā)展格局示意圖。

圖1 大西安空間發(fā)展格局示意圖

2 功能定位與建設(shè)必要性

2.1 功能定位

北辰大道北延伸段位于西安市北部經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，是西安市快速路體系“七縱七橫”路網(wǎng)規(guī)劃的“第五縱”。圖2為快速路路網(wǎng)圖。

圖2 快速路路網(wǎng)示意圖

從綜合交通、產(chǎn)業(yè)布局方面進(jìn)行分析，北辰大道北延伸段位于“一城”和渭北“多中心”聯(lián)系的主軸線上。該軸線聯(lián)系了港務(wù)組團、高陵裝備工業(yè)組團、高陵組團，是大西安實現(xiàn)北跨發(fā)展、主城區(qū)帶動北部工業(yè)組團的重要聯(lián)絡(luò)線。

從路網(wǎng)方面分析，北辰大道是西安市南北向重要的快速路，是城市“北跨”戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)保障，將承擔(dān)大量南北向長距離通勤交通和貨運交通。其北段和南段也分別承擔(dān)了區(qū)內(nèi)的集散交通，且由于區(qū)域?qū)傩圆煌眰?cè)集散交通的貨運比例將高于南部。

2.2 建設(shè)必要性

（1）該項目是響應(yīng)大西安“北跨”戰(zhàn)略，實現(xiàn)空間拓展，完善骨架路網(wǎng)，帶動沿線產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然選擇。

隨著區(qū)域交通城市化的發(fā)展，該項目現(xiàn)狀受涇河、渭河的制約，跨渭河、涇河通道資源稀缺，片區(qū)內(nèi)僅有的兩條通道——西銅一級路和涇渭路已基本飽和。為實現(xiàn)城市擴容，提高路網(wǎng)運行效率，實踐大西安“半小時出城，1小時出市”的出行目標(biāo)，在改擴建既有通道的同時，需要充分挖潛，新建平行通道，優(yōu)化進(jìn)出城交通網(wǎng)絡(luò)空間，緩解區(qū)域交通擁堵。

（2）該項目是緩解城市交通擁堵，實現(xiàn)內(nèi)外交通順暢銜接的必然保障。

浐灞及經(jīng)開區(qū)現(xiàn)狀高峰時段，北向干線路網(wǎng)進(jìn)出城的交通壓力較大，未央路北段與東二環(huán)飽和度較高。新建北向快速通道，能夠疏解穿越都市圈和城市核心區(qū)的車流，緩解進(jìn)出城的交通擁堵，實現(xiàn)內(nèi)聯(lián)外通。

（3）該項目是重大工業(yè)項目落地實施的客觀需要，是工業(yè)大走廊中重要的貨運集疏運通道。

北辰大道北延伸項目的建成，將西咸北環(huán)線與西安繞城高速快速貫通，沿線有較為集中的工業(yè)和物流用地，為貨運提供了較為便捷的集疏運通道。

3 建設(shè)條件

北辰大道北延伸段位于渭河斷陷盆地中部西安凹陷的北側(cè)，地勢平坦。道路沿線在起點秦漢大道至尚稷路段現(xiàn)狀紅線寬60 m，兩側(cè)主要為高層住宅及綠地；跨過渭河，在涇渭南路至涇渭北路段沿既有涇渭中路向北布線，現(xiàn)狀紅線寬33 m，規(guī)劃紅線40 m，兩側(cè)有樓盤、商場、學(xué)校、涇渭新城街道辦等建筑物；跨過在建的涇河大橋（橋梁寬度32 m）接既有的渭環(huán)西路；在涇河北側(cè)現(xiàn)狀路至涇勤路段沿現(xiàn)狀渭環(huán)西路向北布線，現(xiàn)狀紅線寬40 m，兩側(cè)主要為廠房及綠地。沿線主要控制點為鄭西鐵路、涇河大橋、渭河大橋、西銅-北辰節(jié)點等。

4 交通分析

4.1 現(xiàn)狀交通

項目影響范圍內(nèi)，路網(wǎng)現(xiàn)狀受行政區(qū)劃、用地布局、建設(shè)時序等多因素影響，過境公路穿城，干路未形成系統(tǒng)，支路支離破碎，道路設(shè)施總量建設(shè)不足。尤其是西安中心城區(qū)與西咸新區(qū)、渭北工業(yè)區(qū)之間被渭河、涇河割裂，區(qū)域間聯(lián)系不足，西咸新區(qū)和渭北工業(yè)區(qū)片區(qū)之間受到高速公路和鐵路的阻隔，東向出入通道較少。

4.2 交通分析

北辰大道北延伸線作為西安市中軸線——未央路的北向放射延伸線，自南向北延伸至西咸北環(huán)線高速，承擔(dān)西安北部片區(qū)對外快速交通的疏散，是串聯(lián)主城區(qū)、經(jīng)開區(qū)、西咸新區(qū)及高陵區(qū)的快速交通廊道，也是構(gòu)建西安主城區(qū)向外輻射的重要對外通道。其建成后有益于改善外圍組團與主城區(qū)的道路交通出行環(huán)境，加強西安主城區(qū)對外功能輻射。

4.3 交通量預(yù)測

《城市快速路設(shè)計規(guī)程》（CJJ 129—2009）[1]中規(guī)定，快速路設(shè)計時應(yīng)采用三級服務(wù)水平，即為穩(wěn)定流狀態(tài)，設(shè)計車速80 km/h時的交通量與道路容量比例為0.61～0.83。

通過四階段法建立交通預(yù)測模型，運用Transcad進(jìn)行交通預(yù)測分析，得遠(yuǎn)期2042年交通量。

從表1可以看出，主線采用雙向6車道建設(shè)規(guī)模，則服務(wù)末年主線路段的V/C比最大為0.62，滿足功能定位及規(guī)范要求。

表1 遠(yuǎn)期北辰大道北延伸主線路段流量預(yù)測一覽表

從表2可以看出，輔路采用雙向6車道，項目建成通車后，至服務(wù)末年路段V/C最大值為0.54（二級服務(wù)水平）。

表2 遠(yuǎn)期北辰大道北延伸輔路路段流量預(yù)測一覽表

因此，推薦該項目主線采用雙向6車道建設(shè)規(guī)模，輔路采用雙向6車道建設(shè)規(guī)模。

5 總體方案

5.1 路線方案的比選

結(jié)合項目功能定位，該項目線位方案如下。

線位方案一：經(jīng)主城區(qū)北辰大道往北延伸，經(jīng)渭河特大橋、涇渭中路、涇河大橋，接入西銅一級路。圖3為線位方案一。

線位方案二：經(jīng)主城區(qū)北辰大道往北延伸，經(jīng)渭河特大橋、涇渭中路、涇河大橋，經(jīng)渭環(huán)西路接永樂東互通連接線。圖4為線位方案二。

圖4 線位方案二

對線位方案起終點進(jìn)行分析。西銅一級路目前為公路，預(yù)計西安市收回使用權(quán)為2021年。西銅一級路南段與繞城高速呂小寨立交無互通轉(zhuǎn)換（延西高速與繞城高速設(shè)置互通立交后，已無空間設(shè)置西銅一級路與繞城高速之間的互通）。圖5為西安繞城高速與西銅一級路，終點與西咸北環(huán)線暫無立交轉(zhuǎn)換。圖6為西咸北環(huán)線與西銅一級路。

圖5 西安繞城高速與西銅一級路

圖6 西咸北環(huán)線與西銅一級路

北辰大道線北延伸線南連北辰大道快速路，與繞城高速已設(shè)置互通。圖7為西安繞城高速與北辰大道節(jié)點互通方案。按《西安市城市總體規(guī)劃》[2]：與秦漢大道規(guī)劃互通立交，與西銅一級路規(guī)劃互通立交。

圖7 西安繞城高速與北辰大道節(jié)點互通方案

線位方案一：經(jīng)開區(qū)通過南段西銅一級路，浐灞區(qū)通過北辰大道，在北辰大道北延伸與西銅一級路設(shè)置轉(zhuǎn)換互通立交，有效地將西安快速路系統(tǒng)城北片區(qū)緊密相連，滿足各片區(qū)交通功能需求。同時建議，先期修建西銅一級路輔道，分幅修建，待西銅路產(chǎn)權(quán)收回后，修建二期主線。同時，考慮西銅一級路與永樂東互通設(shè)置組合立交，滿足西咸北環(huán)線的交通需求。

線位方案二：將北辰大道北延伸作為快速路，西銅一級路作為快速通道，對沿線行政區(qū)域進(jìn)行串聯(lián)，功能互補，既滿足建設(shè)工期的要求，同時又充分利用了現(xiàn)有建設(shè)空間。

作為兩條平行的城市快速路，西銅一級路段（西銅一級公路渭河南岸—高永路）與北辰大道北延伸段（秦漢大道—永樂東互通），線位重合，且間距不滿足路網(wǎng)密度0.4～0.6，道路間距3.5～5.0 km。以大西安路網(wǎng)規(guī)劃為基礎(chǔ)，梳理西銅一級路、繞城高速、西咸北環(huán)線、北辰大道北延伸等之間交通關(guān)系，綜合比選，推薦方案一。

5.2 總體設(shè)計方案

本次北辰大道北延伸線建設(shè)形式采用“高架主線+地面輔道”的總體布置方案進(jìn)行設(shè)計。項目南起鄭西鐵路北側(cè)，北至中鋼大道，全長10.2 km。全線新建雙向6車道高架橋，在渭河南岸沿現(xiàn)狀北辰大道向北布設(shè)，通過擬建渭河特大橋向北橫跨渭河后，在渭河北岸沿既有的涇渭中路向北布線，后沿在建店子王涇河大橋線位向北跨越?jīng)芎樱傺丶扔械奈辑h(huán)西路線位向北布線，終點主線橋與西銅一級路設(shè)置互通立交。

道路等級為城市快速路，主線設(shè)計速度80km/h，輔道設(shè)計速度40 km/h，匝道設(shè)計速度40 km/h。全線共設(shè)置3處互通式立交：北辰大道-秦漢大道互通式立交、北辰大道-尚稷路互通式立交、北辰大道-西銅路互通式立交。結(jié)合立交布置、跨線橋位置及周邊用地，全線共設(shè)置3對出入口。圖8為北辰大道北延伸總體方案圖。

圖8 北辰大道北延伸總體方案圖

5.3 橫斷面設(shè)計

該段橫斷面布置從最大限度利用既有道路斷面，減少對中分帶和側(cè)分帶綠化植物破壞角度考慮，綜合施工進(jìn)度、交通組織等各方面因素，確定該段道路斷面。圖9為道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖。

5.4 節(jié)點方案

5.4.1 北辰大道-秦漢大道互通立交

圖9 道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：m）

秦漢大道是串聯(lián)經(jīng)開區(qū)、未央?yún)^(qū)、浐灞生態(tài)區(qū)及國際港務(wù)區(qū)的東西城市主干路，北辰大道與其延伸線共同組成了西安向北跨渭河連接涇渭新城和空港新城，向南貫穿中心城區(qū)的西安市骨干快速路。

該節(jié)點東北象限為八家村，西北象限為萬象嘉城小區(qū)，西南象限為左岸駿景小區(qū)，東南象限為草灘街道保潔員公寓。該節(jié)點為“快-主”樞紐立交，考慮互通立交的布設(shè)，將秦漢大道在立交范圍內(nèi)線位向北偏移。繞線前后利用圓曲線與現(xiàn)狀秦漢大道相順接，繞線影響范圍為1.0 km。圖10為北辰大道與秦漢大道節(jié)點現(xiàn)狀、遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)向流量圖。

圖10 北辰大道與秦漢大道節(jié)點現(xiàn)狀、遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)向流量圖（單位：pcu/h）

該節(jié)點設(shè)置為“半苜蓿葉+半定向”全互通式立交。秦漢大道主線雙向6車道位于地面三層，北辰大道主線雙向6車道位于地面二層，設(shè)置A/B/C/D/E/F/G/H 8條匝道。匝道與北辰大道相交時上跨北辰大道，與秦漢大道相交時E匝道上跨秦漢大道，其余匝道下穿秦漢大道。圖11為北辰大道與秦漢大道立交平面圖。

圖11 北辰大道與秦漢大道立交平面圖

5.4.2 北辰大道-尚稷路互通立交

尚稷路是串聯(lián)經(jīng)開區(qū)、未央?yún)^(qū)、浐灞生態(tài)區(qū)及國際港務(wù)區(qū)的東西城市快速路，北辰大道與其延伸線共同組成了西安向北跨渭河連接涇渭新城和空港新城，向南貫穿中心城區(qū)的西安市骨干快速路。

該節(jié)點東南象限為第十污水處理廠，西南象限為安置小區(qū)馨和居，尚稷路規(guī)劃線位南側(cè)有現(xiàn)狀渠，平行于尚稷路布設(shè)。該節(jié)點為快速路間樞紐立交，考慮互通立交的布設(shè)，將尚稷路在立交范圍內(nèi)線位向北偏移。繞線前后利用圓曲線與規(guī)劃尚稷路相順接，繞線影響范圍為1.3 km。圖12為北辰大道與尚稷路節(jié)點現(xiàn)狀、遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)向流量圖。

圖12 北辰大道與尚稷路節(jié)點現(xiàn)狀、遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)向流量圖（單位：pcu/h）

方案一：設(shè)置為“半苜蓿葉+半定向”全互通式立交。尚稷路主線雙向6車道位于地面三層，北辰大道主線雙向6車道位于地面二層，設(shè)置A/B/C/D/E/F/G/H 8條匝道。匝道與北辰大道相交時上跨北辰大道，與尚稷路相交時下穿尚稷路。圖13為北辰大道與尚稷路節(jié)點方案一。

圖13 北辰大道-尚稷路節(jié)點方案一

方案二：設(shè)置為“Y型”部分互通式立交。尚稷路主線雙向6車道位于地面三層，北辰大道主線雙向6車道位于地面二層，設(shè)置由南向西A匝道由東向南B匝道、由西向南C匝道、由南向東D匝道。匝道與北辰大道相交時上跨北辰大道，與尚稷路相交時下穿尚稷路，其余轉(zhuǎn)向交通均通過地面平交信號燈完成。圖14為北辰大道與尚稷路節(jié)點方案二。方案比選見表3。

圖14 北辰大道-尚稷路節(jié)點方案二

表3 北辰大道-尚稷路節(jié)點方案比選

5.4.3 北辰大道-西銅路互通立交

西銅一級路為城市快速路，是串聯(lián)大西安北部地區(qū)（涇渭新城、涇河新城）南北向交通的重要走廊。北辰大道與其延伸線共同組成了西安向北跨渭河連接涇渭新城和空港新城，向南貫穿中心城區(qū)的西安市骨干快速路。

根據(jù)道路兩側(cè)現(xiàn)狀用地，北辰大道東側(cè)及西銅路西側(cè)為廠房及村落，北辰大道和西銅路之間用地為綠化用地。立交設(shè)計時匝道主要位于北辰大道及西銅路間。圖15為北辰大道與西銅路節(jié)點現(xiàn)狀、遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)向流量圖。

圖15 北辰大道-西銅路節(jié)點現(xiàn)狀、遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)向流量圖（單位：pcu/h）

方案一：西銅二級快速路主線位于地面二層，北辰大道主線位于地面三層，設(shè)置A/B/C/D 4條匝道，A/D匝道下穿北辰大道主線，B/C匝道上跨西銅路。圖16為北辰大道與西銅路節(jié)點方案一平面圖。

圖16 北辰大道-西銅路節(jié)點方案一平面圖

方案二：北辰大道-西銅二級快速路主線位于地面二層；B匝道連接北辰大道北延伸，位于二層；其余轉(zhuǎn)向A/C/D/E/F匝道上跨北辰大道-西銅二級快速路主線，位于三層。圖17為北辰大道與西銅路節(jié)點方案二平面圖。方案比選見表4。

圖17 北辰大道-西銅路節(jié)點方案二平面圖

表4 北辰大道-西銅路節(jié)點方案比選

5.4.4 北辰大道渭河特大橋

推薦方案：主跨205 m波形鋼腹板矮塔斜拉橋?？鐝浇M成為 8×（4×30）m（南引橋）+（65+120+65）m（跨河堤引橋）+（114+4×205+114）m（主橋）+（65+120+65）m（跨河堤引橋）。主橋、跨河堤引橋及引橋間各設(shè)1個過渡墩，橋梁總長為2 515 m。推薦主塔方案采用西安市花石榴花圖案（見圖18）。

圖18 推薦主塔方案效果圖

6 結(jié) 語

北辰大道北延伸線的建設(shè)，為實現(xiàn)城市擴容、提高路網(wǎng)運行效率，以及實現(xiàn)大西安“半小時出城，1小時出市”的出行目標(biāo)，在優(yōu)化進(jìn)出城交通網(wǎng)絡(luò)空間，緩解區(qū)域交通擁堵方面起到了極其重要的作用，是加快完善大西安快速路網(wǎng)體系的重要組成。