西安市幸福路北延伸段快速化改造方案研究

趙 匯，李 月

（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710000）

1 項(xiàng)目背景

位于西安的“全球最大的地下空間綜合體”“全國(guó)最大的城市林帶建設(shè)項(xiàng)目”“陜西省重點(diǎn)工程”——幸福林帶，計(jì)劃2019 年底建成。幸福路地區(qū)將形成“一帶、兩核、兩軸、四中心”商業(yè)布局。萬(wàn)壽路、幸福北路整體擴(kuò)容改造后，片區(qū)交通流量將大幅提升，亟待打通幸福路，解決東部片區(qū)南北交通出行問(wèn)題。

幸福路北延伸段規(guī)劃為城市快速路，為西安市東部片區(qū)東二環(huán)、東三環(huán)間唯一的南北向快速路通道。該項(xiàng)目快速化改造能夠更好地完善區(qū)域交通路網(wǎng)、，緩解中心城區(qū)交通壓力，帶動(dòng)沿線區(qū)域的開(kāi)發(fā)建設(shè)，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)西安市城市建設(shè)的發(fā)展。

2 設(shè)計(jì)范圍及項(xiàng)目概況

幸福路北延伸設(shè)計(jì)范圍如圖1 所示，南起興工東路，經(jīng)華清東路、隴海鐵路、高架快速干道，北至廣安路，全長(zhǎng)2.18 km。按城市快速路設(shè)計(jì)，主路雙向6 車道，輔道雙向4 車道，規(guī)劃道路紅線為60 m，主路設(shè)計(jì)速度為60 km/h，輔道設(shè)計(jì)速度為40 km/h。

道路現(xiàn)狀橫斷面為4 幅路，中央分隔帶寬4 m，車行道寬11 m，機(jī)非分隔帶寬2 m，非機(jī)動(dòng)車道寬4 m，人非分隔帶寬2 m，人行道寬3 m，兩側(cè)綠化帶6 m，總寬60 m。道路全線縱坡平緩，現(xiàn)狀道路兩側(cè)建筑物密集，瀝青路面有一定的磨損（見(jiàn)圖2）。

圖1 地理位置示意圖

圖2 幸福路北延伸段（廣運(yùn)潭大道）現(xiàn)狀斷面（單位：m）

3 工程總體方案

根據(jù)項(xiàng)目的現(xiàn)狀周邊及規(guī)劃情況，提出兩個(gè)總體布置方案。

3.1 總體布置方案一：高架+下穿方案

該方案采用“橋隧結(jié)合”建造形式，新建主線高架橋903 m，依次跨越隴海鐵路站場(chǎng)線、東高架快速干道后落地。新建下穿通道650 m，穿越華清東路后以隧道形式連接萬(wàn)壽路、幸福北路。

主要節(jié)點(diǎn)處采用立交方案，主、輔路主要通過(guò)上下平行匝道實(shí)現(xiàn)溝通；慢行系統(tǒng)主要通過(guò)天橋（或地道）和節(jié)點(diǎn)跨線橋下交叉口平面過(guò)街。項(xiàng)目全線共設(shè)置幸福路- 東高架快速干道互通立交1 座、上下平行匝道2 對(duì)、輔路與被交路信號(hào)燈控制平面交叉3 處、輔路與被交路右進(jìn)右出1 處和天橋/通道1 座（見(jiàn)圖3）。

圖3 方案一總體布置圖

本方案橫斷面布置按不同段落，分為3 種方案：

（1）下穿華清東路段：主線接幸福林帶道路系統(tǒng)，寬度14.85 m，為單向3 車道通道，地面輔路布置為11 m（機(jī)動(dòng)車道）+1.5 m（側(cè)分帶）+3.5 m（非機(jī)動(dòng)車道）+3 m（人行道）（見(jiàn)圖4）。

圖4 下穿華清東路段橫斷面圖（單位：m）

（2）上跨隴海鐵路段：主線高架橋?qū)挾葹?5.5 m，雙向6 車道，人非系統(tǒng)與綜合管廊共線共建（見(jiàn)圖5）。

（3）米秦路以北橋梁段：主線接廣運(yùn)潭大道，主線高架橋?qū)挾葹?5.5 m，雙向6 車道，兩側(cè)地面輔路均布置為7.5 m（機(jī)動(dòng)車道）+1.5 m（側(cè)分帶）+3.25 m（非機(jī)動(dòng)車道）+3 m（人行道）（見(jiàn)圖6）。

圖5 上跨隴海鐵路段橫斷面圖（單位：m）

圖6 米秦路以北橋梁段橫斷面圖（單位：m）

3.2 總體布置方案二：主線下穿方案

該方案全線新建下穿通道穿越鐵路線、東高架快速干道。起點(diǎn)穿越華清東路后以隧道形式連接幸福林帶兩側(cè)道路，終點(diǎn)穿越米秦路后出地面。新建主線隧道1250 m（敞口段810 m，暗埋段440 m），采用矩形框架結(jié)構(gòu)，穿越鐵路線采用頂進(jìn)法施工，其余路段可與西安東站站改工程同步實(shí)施，采用明挖法施工。

方案地面段輔路與被交路采用信號(hào)燈控制平面交叉或右進(jìn)右出，主、輔路主要通過(guò)上下平行匝道實(shí)現(xiàn)溝通；慢行系統(tǒng)主要通過(guò)交叉口平面過(guò)街。項(xiàng)目全線共設(shè)置幸福路-華清東路互通立交1 座、上下平行匝道2 對(duì)、輔路與被交路信號(hào)燈控制平面交叉3 處、輔路與被交路右進(jìn)右出1 處，天橋/ 通道1 座（見(jiàn)圖7）。

本方案橫斷面布置按不同段落，分為兩種方案：

（1）下穿華清東路段：主線接幸福林帶道路系統(tǒng)，主線寬度為28 m，為雙向6 車道通道，地面輔路布置為11 m（機(jī)動(dòng)車道）+4.5 m（人非共板）（見(jiàn)圖8）。

（2）下穿隴海鐵路段：主線隧道寬度為28.8 m，雙向6 車道，人非系統(tǒng)與綜合管廊共線共建（見(jiàn)圖9）。

根據(jù)項(xiàng)目的現(xiàn)狀周邊及規(guī)劃情況，總體布置方案的比較結(jié)論見(jiàn)表1。

圖7 方案二總體布置圖

圖8 下穿華清東路段橫斷面圖（單位：m）

圖9 下穿隴海鐵路段橫斷面圖（單位：m）

表1 總體布置方案比選

通過(guò)對(duì)比分析，綜合考慮該項(xiàng)目快速路規(guī)劃用地、規(guī)劃路網(wǎng)、周邊現(xiàn)狀用地情況等因素，確定項(xiàng)目快速路總體布置采用方案一“高架+ 下穿方案”，主要節(jié)點(diǎn)采用跨線橋及互通式立交的快速路形式。

4 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案

本次改造幸福路北延伸段全線共與4 條現(xiàn)狀道路及1 條鐵路相交，相交道路寬度20～60 m。依據(jù)立交規(guī)劃及設(shè)置原則，快速路與快速路交叉節(jié)點(diǎn)一般設(shè)置樞紐互通立交，快速路與主干路間設(shè)置服務(wù)型立交，共設(shè)置1 座跨線橋、1 座互通立交，能夠滿足項(xiàng)目交通集散的功能。

4.1 隴海鐵路節(jié)點(diǎn)

現(xiàn)狀分析：隴海鐵路西安東站目前正在改造，改造后鐵路線共11 條，在既有隴海上、下行線之間增建隴海三四線、新建車場(chǎng)7 條停車線、改建隴海下行線。既有向南貨運(yùn)專線計(jì)劃拆除。

為保證幸福路北延伸建設(shè)期間隴海鐵路的運(yùn)營(yíng)安全，減小施工對(duì)鐵路設(shè)施的不利影響，本次設(shè)計(jì)采用橋梁形式跨越隴海鐵路。

主線橋跨越隴海鐵路下行線后需盡快落地，下穿華清東路，并滿足主線出入口布設(shè)要求。主線縱斷面在隴海鐵路下行線處，設(shè)計(jì)線與地面線高差約為13.2 m，按照鐵路8.5 m 凈空要求、主線縱坡不大于3.5%考慮，需控制橋梁梁高不大于3 m。綜合考慮施工難易度、對(duì)鐵路影響大小、施工周期、工程造價(jià)等因素，主橋橋型采用系桿拱橋（見(jiàn)圖10）。

圖10 隴海鐵路節(jié)點(diǎn)效果圖

4.2 幸福路-東高架快速干道立交

（1）立交現(xiàn)狀分析

幸福路-東高架快速干道立交布設(shè)于東二環(huán)與東三環(huán)間，立交范圍內(nèi)存在隴海鐵路西安東站、西鐵萬(wàn)壽小區(qū)、蘇王村及東高架快速干道等現(xiàn)狀控制因素（見(jiàn)圖11）?，F(xiàn)狀隴海鐵路西安東站目前正在改造，改造后鐵路線共11 條；西鐵萬(wàn)壽小區(qū)為多層建筑小區(qū)；蘇王村現(xiàn)狀為3～4 層城中村建筑群；東高架快速干道為城市快速路，現(xiàn)狀中央分隔帶4 m，兩側(cè)機(jī)動(dòng)車道各寬12 m，雙向6 車道，高架橋段落為雙幅橋型式，單幅橋梁寬度為12 m。

圖11 幸福路-東高架快速干道立交道路及周邊建筑現(xiàn)狀

幸福路-東高架快速干道立交位于西安市浐灞生態(tài)區(qū)，東二環(huán)與東三環(huán)之間。在城市路網(wǎng)布局中，東三環(huán)處于城市東部邊緣，東二環(huán)處于城市空間結(jié)構(gòu)和用地布局的中央位置，在道路網(wǎng)絡(luò)中兩條路均起著南北向主動(dòng)脈的作用，為城市快速路。幸福路北延伸介于兩者之間，規(guī)劃為城市快速路，同樣起著南北向交通動(dòng)脈的作用。東高架快速干道現(xiàn)狀為城市快速路，是東部城區(qū)東西向重要的交通廊道。

（2）區(qū)域交通組織分析

東二環(huán)、東三環(huán)之間5.2 km 的范圍內(nèi)，現(xiàn)狀再無(wú)其他南北向通道；從東高架快速干道進(jìn)出城區(qū)的東西向交通，只能通過(guò)東二環(huán)進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換，東二環(huán)交通壓力過(guò)飽和，有必要在東二環(huán)、東三環(huán)間新建一條南北向通道，并與高架快速路建立立交，從而達(dá)到分流的目的，分擔(dān)東二環(huán)的交通壓力，因此幸福路-東高架快速干道立交是一個(gè)重要交通樞紐節(jié)點(diǎn)。

（3）工程設(shè)計(jì)方案

綜合考慮立交用地情況及區(qū)域交通分析，該節(jié)點(diǎn)采用“苜蓿葉+ 迂回式”立交方案（見(jiàn)圖12），即幸福路北延伸以高架橋形式（三層）上跨東高架快速干道（二層），解決南北向、東西向直行交通的快速通過(guò)；設(shè)置東往南（ES）、東往北（EN）、北往東（NE）、南往東（SE）4 條匝道（二至三層）實(shí)現(xiàn)幸福路北延伸與東高架快速干道4 個(gè)方向間的交通轉(zhuǎn)換；區(qū)域慢行交通通過(guò)設(shè)置在地下的矩形框架結(jié)構(gòu)穿越鐵路。

圖12 幸福路-東高架快速干道立交效果圖

5 結(jié) 語(yǔ)

幸福路北延伸是西安市東部片區(qū)規(guī)劃的城市快速路，是東二環(huán)、東三環(huán)之間南北向重要的交通廊道。本文通過(guò)分析項(xiàng)目的周邊現(xiàn)狀及規(guī)劃，從幸福林帶的景觀要求、滿足遠(yuǎn)期交通需求、減少對(duì)鐵路交通及周邊區(qū)域的影響出發(fā)，提出了幸福路北延伸段快速化改造的總體設(shè)計(jì)方案。幸福路北延伸段快速化的改造完善了西安市城市快速路體系，提高了城區(qū)路網(wǎng)運(yùn)行的整體效率。