晉中市東外環(huán)快速路工程設(shè)計要點分析

袁美俊

（華東建筑設(shè)計研究院有限公司，上海市200041）

0 引 言

近年來，晉中市城鎮(zhèn)化規(guī)模不斷擴大，區(qū)域經(jīng)濟迅速增長，人口穩(wěn)步增加，與此同時，城市交通機動化發(fā)展迅猛，各類交通問題日益突出。當(dāng)?shù)厥姓白〗ň质种匾暿杏騼?nèi)道路交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，不斷加大對道路交通基礎(chǔ)設(shè)施、公共交通設(shè)施、停車設(shè)施以及交通管理等方面的投入，城市建設(shè)取得了比較大的發(fā)展。但是，城市交通仍然存在一定的不足，如對外交通體系發(fā)展不平衡，交通樞紐布局不盡合理，功能有待優(yōu)化，市域交通與對外交通銜接不暢等。中心城區(qū)交通量持續(xù)增長，道路容量不足的問題日益突出。

為盡快緩解城市交通擁堵狀況，通過加強晉中市區(qū)外圍各組團之間的快速聯(lián)系，減輕城市中心城區(qū)的交通壓力，住建局適時啟動了東外環(huán)線快速化改造方案研究。外環(huán)線快速路建成后，可將過境交通吸引到城市外圍，屏蔽部分穿越中心城區(qū)的交通，極大地發(fā)揮外環(huán)線的交通功能，緩解中心城區(qū)的交通擁堵，提升出行的舒適度。

1 工程概況

1.1 道路現(xiàn)狀

現(xiàn)狀東外環(huán)路為一級公路，全長約17.3 km，設(shè)計時速80 km/h，路基寬度為24.5 m，雙向4 車道，于2000 年建成通車。東外環(huán)路是服務(wù)于晉中市東部城區(qū)企事業(yè)單位、沿線居民出行的主要干道，現(xiàn)狀道路斷面為公路斷面，機動車與人非混行，全線過境載重貨車較多，道路交通存在安全隱患。全線信號燈控制交叉口間距較小，難以實現(xiàn)南北向快速通行，嚴(yán)重制約了東部城區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展。

1.2 規(guī)劃定位

晉中市中心城區(qū)綜合道路交通規(guī)劃（2014～2030）確定了晉中市“三橫兩縱”的快速路系統(tǒng)，即“一環(huán)一橫”的規(guī)劃格局（見圖1）。東外環(huán)快速路將成為晉中市東部、南部對外連通的新門戶。東環(huán)路北部與太舊高速、南部通過順城街與榆祁高速連通，同時直接服務(wù)于高校新區(qū)。東環(huán)快速路將成為省內(nèi)外旅客進入晉中市的重要干道。

圖1 晉中市道路交通規(guī)劃圖

東環(huán)快速路建設(shè)成為快速大容量的交通走廊后，既滿足本市各發(fā)展區(qū)塊之間的中長距離交通快速化的需求，又可將過境交通吸引至城市外圍，大大減小中心城區(qū)的交通壓力。東環(huán)路沿線分布著汽車工業(yè)園區(qū)、物流園區(qū)、體育公園、植物園、游樂園等生產(chǎn)休閑園區(qū)，快速路建設(shè)將改善該區(qū)域的可達性、便捷性，為相關(guān)園區(qū)的后續(xù)發(fā)展注入新的動力。隨著太原榆次同城化的發(fā)展，城市南北組團之間聯(lián)系日趨緊密，迫切需要一條便捷、直達的快速路貫穿城市南北。

1.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)城市道路工程設(shè)計規(guī)范的基本規(guī)定[1]確定了本項目的設(shè)計要素。

道路等級：外環(huán)道路主線為城市快速路，輔道為城市主干路。

設(shè)計速度：主線采用80 km/h，輔道采用50 km/h，立交匝道采用40 km/h。

凈空：高架主線凈空不小于4.5 m，地道主線凈空不小于4.5 m，地面道路凈空不小于4.5 m，自行車道和人行道凈空不小于2.5 m，鐵路凈空不小于8.5 m。

設(shè)計荷載：道路路面結(jié)構(gòu)計算荷載為BZZ-100 標(biāo)準(zhǔn)軸載，橋梁設(shè)計荷載為城-A 級。

設(shè)計年限：道路交通量達到飽和狀態(tài)時的道路設(shè)計年限為20 a；路面結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期為15 a。

2 工程總體方案

2.1 快速路建設(shè)形式

結(jié)合東外環(huán)快速路功能定位，在方案設(shè)計上遵循了經(jīng)濟實用的原則。全線以地面快速路為主，關(guān)鍵被交道路處采用東外環(huán)主線上跨或下穿，輔路與被交道路構(gòu)成平交。廣安街預(yù)留了遠(yuǎn)期上跨東環(huán)路的條件，重要節(jié)點北環(huán)路、龍湖街、順城街采用了互通立交。針對地面快速路造成道路兩側(cè)分割的問題，在全線立交節(jié)點的基礎(chǔ)上補充了3座人行天橋，滿足慢行過街的需求。

2.2 總體布置

道路全線被交道路共24 條，其中1 條快速路、12 條主干路、8 條次干路、3 條支路。東外環(huán)主線全線封閉，通過進出口與輔路進行交通轉(zhuǎn)換，共設(shè)置12 對進出口。全線關(guān)鍵節(jié)點共12 處：設(shè)置了北環(huán)路、龍湖街、順城街3 處互通立交；設(shè)置了大學(xué)街、文華街、匯阜街、安寧街、南環(huán)東延、錦綸街6處節(jié)點上跨立交；廣安街預(yù)留了分離式立交；迎賓街設(shè)置了節(jié)點下穿立交；設(shè)置了上跨石太鐵路1處。大學(xué)街、文華街共用2 對出入口，匯阜街、文華街共用2 對出入口，安寧街、迎賓街共用2 對出入口，順城街設(shè)置了2 對出入口，預(yù)留南環(huán)東延路口設(shè)置了2 對出入口，錦綸街設(shè)置了2 對出入口。圖2為東外環(huán)快速路總體布置圖。

例如：在對“情境操作”進行展開的過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將教室模擬成餐廳的場景，對相關(guān)的知識進行小品的編排以及表演，通過這樣的方式，就可以使學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容得到進一步的豐富，使得酒店管理專業(yè)實踐教學(xué)的效果得到有效的提高。

圖2 東外環(huán)快速路總體布置圖

2.3 橫斷面布置

東外環(huán)快速路道路斷面主要采用了3 種形式：地面道路斷面、節(jié)點上跨引道斷面、節(jié)點下穿U 槽斷面。地面道路斷面嚴(yán)格執(zhí)行了規(guī)劃紅線寬60 m 的要求，跨線橋引道段與地道U 槽段均局部增大了道路紅線寬度。

地面道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面為（見圖3）：2 m（人行道）+3.5 m（非機動車道）+1.5 m（行道樹）+8 m（輔道）+2 m（側(cè)分帶）+12 m（主線機動車道）+2 m（中央分隔帶）+12 m（機動車道）+2 m（側(cè)分帶）+8 m（輔道）+1.5 m（行道樹）+3.5 m（非機動車道）+2 m（人行道）=60 m。

圖3 地面道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：m）

跨線橋引道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面為（見圖4）：2 m（人行道）+3.5 m（非機動車道）+1.5 m（行道樹）+11 m（輔道）+0.5 m（護輪帶）+0.5 m（側(cè)護欄）+12 m（主線機動車道）+0.5 m（中央護欄）+12 m（機動車道）+0.5 m（側(cè)護欄）+0.5 m（護輪帶）+11 m（輔道）+1.5 m（行道樹）+3.5 m（非機動車道）+2 m（人行道）=62.5 m。

圖4 跨線橋引道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：m）

地道U 槽標(biāo)準(zhǔn)橫斷面為（見圖5）：2 m（人行道）+3.5 m（非機動車道）+1.5 m（行道樹）+11 m（輔道）+0.5 m（側(cè)護欄）+1.05 m（邊溝設(shè)施）+12 m（主線機動車道）+1.9 m（中央防撞墻）+12 m（機動車道）+1.05 m（邊溝設(shè)施）+0.5 m（側(cè)護欄）+11 m（輔道）+1.5 m（行道樹）+3.5 m（非機動車道）+2 m（人行道）=65 m。

圖5 地道U 槽標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：m）

3 關(guān)鍵點方案設(shè)計

3.1 平面線位優(yōu)化

東外環(huán)快速路整體呈南北走向，平面設(shè)計以現(xiàn)狀道路及規(guī)劃線位作為設(shè)計選線的基礎(chǔ)，總體保持與規(guī)劃線位一致。針對南部區(qū)域建設(shè)用地調(diào)整和現(xiàn)狀道路線形較差的實際情況，對東環(huán)與南環(huán)銜接部位的設(shè)計線位進行了比選研究。

如圖6 所示，規(guī)劃線位為現(xiàn)狀東外環(huán)線位，優(yōu)化線位為現(xiàn)狀縣道。兩者在平面位置上的差異較大，最終方案由規(guī)劃局組織專家論證確定。經(jīng)規(guī)劃局組織論證后，推薦采用優(yōu)化線位，規(guī)劃線位降級為城市次干路。采用優(yōu)化方案主要基于以下幾點因素：

（2）避免道路對文化產(chǎn)業(yè)園和瀟河濕地的分割。規(guī)劃線位與瀟河之間規(guī)劃有文化產(chǎn)業(yè)用地及濕地公園約200 hm2，若按規(guī)劃線位形成城市外環(huán)快速路，將造成沿河產(chǎn)業(yè)用地與市區(qū)的割裂，降低用地開發(fā)品質(zhì)。

（3）優(yōu)化線位連通了瀟河兩岸，兼有過河通道的作用，若按規(guī)劃線位形成快速路，對瀟河以東區(qū)域的帶動發(fā)展作用非常有限，對城市全局發(fā)展不利。

圖6 東外環(huán)南端線位優(yōu)化設(shè)計圖

3.2 立交節(jié)點設(shè)計

一般菱形立交除外，東外環(huán)快速路全線設(shè)置了4 處其他類型立交。從北往南依次是北環(huán)路與東外環(huán)形成的Y 形互通、龍湖大街與東外環(huán)構(gòu)成的樞紐型互通立交、迎賓街下穿立交、順城街與東外環(huán)構(gòu)成的部分互通立交（見圖7）。

圖7 東外環(huán)與北環(huán)路立交設(shè)計圖

從規(guī)劃路網(wǎng)來看，東外環(huán)應(yīng)與北環(huán)路形成快速路的環(huán)路系統(tǒng)。經(jīng)過多次現(xiàn)場踏勘，發(fā)現(xiàn)北環(huán)路西段存在較多的鐵路因素限制，遠(yuǎn)期只能作為一般城市干路向西銜接規(guī)劃西環(huán)路。北環(huán)路北側(cè)2 km 處有一條規(guī)劃城市主干路，經(jīng)過同規(guī)劃單位溝通，可以作為將來快速路線位預(yù)留。在該節(jié)點立交方案設(shè)計中，按雙主線思路進行了方案構(gòu)造，優(yōu)先考慮了東外環(huán)與北環(huán)路的近期銜接，同時預(yù)留了東外環(huán)遠(yuǎn)期向北進行延伸的專用匝道。該立交層次為3 層：地面設(shè)置輔路平交口；西向南、南向西采用二層高架橋聯(lián)系；北向南專用匝道層次最高，上跨了二層高架。圖8 為東外環(huán)與北環(huán)路立交設(shè)計圖。

圖8 東外環(huán)與北環(huán)路立交設(shè)計圖

龍湖街為貫穿市區(qū)中部的快速路，東外環(huán)為城市東側(cè)重要的集散快速通道，在兩者的交叉節(jié)點設(shè)置了一座全互通立交。受城市地形約束，東西高差大，南北高差小，在主線層次的選擇上，東外環(huán)主線采用了高架上跨，龍湖街采用了地面路基形式。在立交型式上，南向西、西向北作為主要流向采用半定向匝道，東向南、北向東非主要流向采用了一般環(huán)形匝道。立交內(nèi)部地坪構(gòu)造與龍湖街路基填筑相結(jié)合，在立交內(nèi)部構(gòu)造了輔路交通的小型環(huán)島，在實現(xiàn)快速交通互通的同時，以較小的代價實現(xiàn)了慢行系統(tǒng)的互通。

迎賓街是一條重要的東西向城市主干路，道路兩側(cè)服務(wù)社區(qū)密集，且該市規(guī)劃的輕軌線路就設(shè)置在迎賓街上。由于輕軌的車輛檢修場站選擇在了東外環(huán)的東側(cè)，導(dǎo)致輕軌線路與東外環(huán)存在一次交叉。迎賓街與東外環(huán)交叉點位于東外環(huán)全線的高點處，東外環(huán)主線采用跨線橋，橋梁長度會很長。較經(jīng)濟的方案為：東外環(huán)主線采用下穿，地面為平交口，二層為輕軌。該地形條件下，東外環(huán)的地道及U 槽長度較短，地面以上空間減少了輕軌設(shè)計需考慮的空中構(gòu)筑物。圖9 為東外環(huán)與迎賓街立交設(shè)計圖。

圖9 東外環(huán)與迎賓街立交設(shè)計圖

順城街是晉中市南部重要的東西通道，沿線服務(wù)政府機關(guān)。受同蒲鐵路、石太鐵路的雙重影響，順城街通過東外環(huán)向北聯(lián)系是最便捷的通道。在本次設(shè)計中，東外環(huán)主線上跨石太鐵路，三層上跨順城街，順城街主線采用跨線橋二層上跨地面平交口。結(jié)合周邊用地情況，在兩座跨線橋之間設(shè)置了西向北的專用匝道，鐵路北側(cè)預(yù)留了服務(wù)于順城街的進出口，東外環(huán)至順城街的北向西流向通過地面輔路右轉(zhuǎn)實現(xiàn)。圖10 為東外環(huán)與順城街立交設(shè)計圖。

圖10 東外環(huán)與順城街立交設(shè)計圖

3.3 集散車道設(shè)計

東外環(huán)全線進出口設(shè)計要素均按城市快速路設(shè)計規(guī)程執(zhí)行，存在一處進口與出口間距較小的特殊設(shè)計。迎賓街下穿地道南側(cè)出入口與順城街跨線橋北側(cè)的進出口之間的間距僅400 m，由于主線設(shè)計速度采用80 km/h，先進后出出入口端部距離要求為1020 m，因此與本次設(shè)計所具備的條件差距較大。由于上述兩對出入口功能上均有必要性，最終按規(guī)范要求進行了集散車道設(shè)計。主線與集散車道的出入型式改為先出后進，集散車道進出主線需按規(guī)范[2]要求設(shè)置變速車道；輔道與集散車道的進出型式為先進后出，集散車道與輔道連接處需做好寬度漸變的設(shè)計。通過設(shè)置集散車道解決了先進后出間距不夠的問題，在設(shè)計中應(yīng)避免采用拉通進口與出口變速車道的做法。合理設(shè)置集散車道，既滿足了規(guī)范的指標(biāo)要求，又滿足了實際交通功能的需求。圖11 為集散車道設(shè)計圖。

4 結(jié) 語

東外環(huán)快速路是晉中市外環(huán)線快速路系統(tǒng)實施的第一條嚴(yán)格意義上的快速路，也是太原榆次同城化發(fā)展的第二通道。通過實施東外環(huán)快速路，使得城市南北組團之間聯(lián)系更加緊密，也滿足了跨市域區(qū)塊之間的中長距離快速交通需求。

項目在設(shè)計過程中受限制因素較多，如石太鐵路、規(guī)劃輕軌、路網(wǎng)不均衡等。結(jié)合現(xiàn)狀道路使用狀況以及道路的規(guī)劃定位，介紹了項目的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、總體設(shè)計方案、局部線位優(yōu)化、立交節(jié)點設(shè)計、集散車道設(shè)計等內(nèi)容，可以作為類似工程項目的參考案例。