城市快速路樞紐互通式立交方案研究

董巖巖DONG Yan-yan；王史記WANG Shi-ji

（①廣西壯族自治區(qū)城鄉(xiāng)規(guī)劃設計院，南寧 530015；②廣西交通設計集團有限公司，南寧 530012）

0 引言

隨著南寧市版圖逐步擴大，城市范圍逐漸擴展，居住人口日漸增多，南寧老城區(qū)、江南片區(qū)、仙葫開發(fā)區(qū)、城東片區(qū)之間的聯(lián)系將日益加強，現(xiàn)狀高速環(huán)路改造后的的高環(huán)快速路將成為聯(lián)系邕江兩岸的交通大動脈，通過鳳嶺北路—高速環(huán)路立交與鳳嶺北路連通在一起，形成溝通新老城市中心，推動沿線開發(fā)建設的黃金走廊。

鳳嶺北路—高速環(huán)路立交位于南寧市兩條重要交通干道的交點上，在區(qū)域交通分流方面具有重要的地位；因本工程緊鄰南寧東站，又是南寧東站交通保護核的重要組成部分，在南寧東站進出站交通疏解方面同樣具有重要作用。

本文從擬建項目的建設條件、方案比選研究等方面分析城市快速路樞紐互通式立交方案的設計要點及影響因素。

1 工程概況

本項目位于廣西南寧市鳳嶺片區(qū)，南寧東站東南角，鳳嶺北路與高速環(huán)路快速路交叉處，鳳嶺北路為新建道路，高速環(huán)路為現(xiàn)狀的高速路，即將改造為快速路。南寧東西快速路是南寧市“四橫四縱”快速路網(wǎng)中重要的“一橫”中的重要組成部分，鳳嶺北路是東西向快速路中的一段，起點在廂竹大道，終點至高速環(huán)路，途徑南寧火車東站。鳳嶺北路的功能主要為：南寧市新一條的快速進出城通道，途經(jīng)東站，是東站樞紐交通疏解的重要組成部分，是東站交通流出入站的重要通道。立交的另一條相交道路為高速環(huán)路，是南寧市現(xiàn)有的高速環(huán)城路，路基寬度26m，雙向4 車道。（圖1）

圖1 工程位置現(xiàn)狀航拍圖

2 建設條件

2.1 地形地貌

由于火車東站片區(qū)建設，立交范圍內(nèi)劃定了多個棄土場，東站片區(qū)大量棄土運至立交范圍堆棄。目前立交范圍低洼地及魚塘范圍均被棄土堆高，因此本次立交工程土方工程及不良地質(zhì)工程數(shù)量大量增加。

2.2 邊坡穩(wěn)定性

考慮在實際工作中，路基開挖改變了邊坡地段巖土體的應力狀態(tài)及地質(zhì)環(huán)境，首先，開挖卸荷可引起土體回彈而產(chǎn)生回彈裂隙；同時，邊坡開挖后巖土層裸露于地表，無保護層，裸露巖土層直接遭受日曬雨淋，在風化作用下易形成風化裂隙而降低巖土體的抗剪強度；此外，雨后雨水沿裂隙入滲地下可引起巖土體吸水軟化，抗剪強度降低。

本場地為膨脹巖土分布區(qū)，具有脹縮性的巖土體更易失水干裂，遇水軟化而形成風化裂隙，進而形成風化軟弱帶。隨著裂隙的發(fā)育、延伸，風化裂隙會進一步延化為滑動面而誘發(fā)邊坡失穩(wěn)，從而引起崩塌及滑坡產(chǎn)生。因此，邊坡開挖后應采取有效措施進行支護，以保安全。

2.3 現(xiàn)狀鐵路

立交實施范圍存在現(xiàn)狀屯里站南寧端遷出鐵路線（原湘桂鐵路線）及屯里油庫專線鐵路。原屯里站南寧端遷出鐵路線（原湘桂鐵路線）為貨運鐵路線，由于南寧火車東站的建設，屯里站南寧端遷出鐵路線（原湘桂鐵路線）由高坡嶺路以西路段已經(jīng)拆除，目前屯里站南寧端遷出鐵路線（原湘桂鐵路線）屯里站段（位于本次立交設計范圍）仍然保留，主要作為屯里片區(qū)軍用油庫運油火車的掉頭道岔，日常列車車次較少。屯里油庫專用鐵路線主要為屯里油庫服務，由于屯里油庫在未來幾年均保留，待屯里油庫搬遷后才能拆除，目前未能及時拆遷，因此鐵路也需要保留?，F(xiàn)狀鐵路軌面標高為81m～84.9m，本次立交設計匝道、輔道均需設置橋梁上跨現(xiàn)狀鐵路。（圖2、圖3）

圖2 現(xiàn)狀屯里站南寧端遷出鐵路線（原湘桂鐵路線）

圖3 現(xiàn)狀屯里油庫專用鐵路線

2.4 地鐵

本工程范圍內(nèi)，高坡嶺路道路下方設置有地鐵1 號線，該地鐵一號線通往南寧東站。鳳嶺北路上跨高坡嶺路橋梁的橋墩需對地鐵進行避讓。

2.5 現(xiàn)狀輸油管線

本工程高坡嶺路交叉處，有一組屯里油庫輸油線路管，管徑為250mm，共9 根一組。由于輸油管線兩側(cè)5m 范圍禁止施工，將直接影響到本立交鳳嶺北路-高坡嶺路菱形立交節(jié)點的建設。因此需對該組管線搬遷或拆除。

2.6 用地情況

立交西北象限規(guī)劃為公共綠地，其余象限均規(guī)劃為居住或商業(yè)用地。目前立交西北象限新建有一座變電站，立交設計需避開變電站用地。（圖4）

圖4 工程用地及周邊路網(wǎng)情況圖

3 交通流量預測分析

由于駕駛員對路網(wǎng)信息的不完全掌握，因此當OD 對間有多條路徑可供選擇時，同一駕駛員對不同的路徑有著不同的估計時間，不同的駕駛員對同一路徑也存在不同的估計時間。對某一特定的駕駛員來說，假設其選擇估計阻抗最小的路徑出行，基于這一假設，可采用多路徑概率分配模型進行交通分配。根據(jù)預測，項目及其周邊道路各特征年的交通量預測結(jié)果如表1。

表1 特征年高環(huán)立交轉(zhuǎn)向交通量預測結(jié)果

4 方案比選分析

4.1 方案一（半定向、半苜蓿葉蝶型全互通立交）

本方案地面道路系統(tǒng)為第一層，高速環(huán)路為第二層，鳳嶺北路作為立交的第三層。立交層間凈空按5m 控制，地面系按4.5m 控制。

方案充分利用立交東側(cè)地塊布設匝道，盡量增加立交西側(cè)匝道出入口與站南八路交叉口的距離，為西側(cè)鳳嶺北路上進出立交的各類車輛提供較長交織車道，減小交織車流對主線車流的影響，利于車輛的行車安全。根據(jù)高速環(huán)改快速路的總體設計，高速環(huán)路東站段設置單向三車道的輔道，所有的轉(zhuǎn)向車流及進出站車流均先進入輔道再進入匝道進行轉(zhuǎn)向。立交的NW 匝道，為避免與東站匝道快速疏解系統(tǒng)中D3 匝道車流產(chǎn)生交織，NW 匝道提前從輔道駛出，完全與D3 匝道的車流分離，不在提供D3 匝道車流右轉(zhuǎn)的可能。由于D3 匝道上，右轉(zhuǎn)的車流可通過地面道路站南二路、高坡嶺路實現(xiàn)，因此沒有必要為D3 匝道開設右轉(zhuǎn)的出口。（圖5）

圖5 方案一效果圖

4.2 方案二（半定向組合全互通立交）

本方案地面道路系統(tǒng)為第一層，高速環(huán)路為第二層，鳳嶺北路作為立交的第三層，立交匝道在高速環(huán)路與鳳嶺北路層間靈活布設。立交層間凈空按5m 控制，地面系按4.5m 控制。方案二所有轉(zhuǎn)向匝道均設置為半定向匝道，通行能力較大，立交服務水平較高。（圖6）

圖6 方案二效果圖

4.3 方案三（苜蓿葉型互通立交）

本方案采用苜蓿葉型互通立交，地面道路系統(tǒng)為第一層，高速環(huán)路為第二層，鳳嶺北路作為立交的第三層。立交層間凈空按5m 控制，地面系按4.5m 控制。（圖7）

圖7 方案三平面圖

4.4 方案比選

結(jié)合立交周邊用地規(guī)劃及路網(wǎng)關系，以路口交通量分析為基礎，對三個立交方案進行比選。（表2）

表2 方案對比表

5 結(jié)語

城市快速路樞紐互通式立交是一項較復雜的綜合性節(jié)點工程，本文綜合考慮了項目的建設條件、交通流量、立交選型、匝道形式、服務水平、用地面積、工程造價等影響因素，合理選取設計指標，靈活處理快速系統(tǒng)與地面系統(tǒng)的交通轉(zhuǎn)換，做好三層立交的通順銜接，選擇最優(yōu)立交方案以滿足交通量承載需求，實現(xiàn)安全、合理、適用、經(jīng)濟的節(jié)點工程效果。本文通過鳳嶺北路—高速環(huán)路立交工程實例研究分析了城市互通立交的方案要點，對類似節(jié)點工程起到一定的借鑒作用。