屈東 靳更平
摘 要:我國城市快速化飛速發(fā)展,快速路建設(shè)成為解決目前城市交通擁堵問題的有效手段之一。隨著城市道路交通系統(tǒng)的日趨復(fù)雜,經(jīng)常出現(xiàn)某個交通片區(qū)內(nèi)集中布設(shè)多條干線道路,導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)相鄰幾處互通立交的交通轉(zhuǎn)換功能存在關(guān)聯(lián),從而形成立交群。鄭州107輔道規(guī)劃為東三環(huán),南三環(huán)東延107輔道節(jié)點是鄭州市快速路網(wǎng)中的重要節(jié)點,是南三環(huán)與東三環(huán)的連接點,該節(jié)點是107輔道三角環(huán)狀立交群中的節(jié)點之一。本文基于鄭州市南三環(huán)東延工程,以該節(jié)點為例探討城市立交群方案設(shè)計,著重介紹立交群節(jié)點方案設(shè)計的設(shè)計原則、考慮因素以及本工程中的特色設(shè)計,以期為類似工程提供參考。
關(guān)鍵詞:立交群;路網(wǎng)分析;交通量預(yù)測;方案設(shè)計
中圖分類號:U412 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0 引言
快速路是快速、大容量交通的主要載體,是解決目前城市交通擁堵問題的有效手段之一。而快速路之間的交通轉(zhuǎn)換主要通過互通立交來完成。隨著我國城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展,城市快速路的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,道路交通系統(tǒng)越發(fā)復(fù)雜,交通走廊內(nèi)常需集中布設(shè)多條干線道路,導(dǎo)致相鄰幾處互通立交在交通轉(zhuǎn)換功能上存在相互關(guān)聯(lián),產(chǎn)生立交群。
立交群中各個節(jié)點之間聯(lián)系緊密,若單獨考慮,容易造成交通功能重復(fù)及建設(shè)資源浪費等問題。本文結(jié)合鄭州南三環(huán)東延工程,以107輔道三角環(huán)狀立交群的立交方案為例,對城市立交群節(jié)點方案設(shè)計及選型進(jìn)行探討。
1 工程介紹
隨著鄭州道路網(wǎng)系統(tǒng)的不斷建設(shè)和完善,目前已形成了“井字+環(huán)形+放射”的快速路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。鄭州原城市道路“環(huán)”線系統(tǒng)是由南三環(huán)、西三環(huán)、北三環(huán)和中州大道構(gòu)成,目前東三環(huán)向東移至國道107輔道,南三環(huán)東延工程連接了中州大道與國道107輔道,是鄭州快速路系統(tǒng)中南三環(huán)重要的組成部分,組成鄭州完整的快速路環(huán)線系統(tǒng)。南三環(huán)東延與107輔道相交節(jié)點是路網(wǎng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵節(jié)點,該節(jié)點在路網(wǎng)中的地理位置圖如圖1所示。
2 方案設(shè)計
2.1 立交群節(jié)點方案設(shè)計原則
立交節(jié)點作為城市快速路網(wǎng)中的重要組成部分,立交方案的布設(shè)應(yīng)應(yīng)從“面”的總體角度出發(fā),把片區(qū)內(nèi)的環(huán)線立交與鄰近的立交視為一個立交群進(jìn)行系統(tǒng)化的研究,這樣可以充分避免多余的工程建設(shè),將工程費用最大化利用。立交群節(jié)點的立交方案設(shè)計主要遵循如下原則:
(1)通行能力適應(yīng)性原則。城市大型立交的交通功能:一是連接城市路網(wǎng)中的主要道路;二是確保通行能力。立交方案的標(biāo)準(zhǔn)確定、類型選擇、匝道設(shè)置應(yīng)以滿足交通功能需求為前提,根據(jù)遠(yuǎn)期交通量預(yù)測選擇立交的形式和規(guī)模。立交群節(jié)點的方案設(shè)計應(yīng)綜合考慮路網(wǎng)功能及立交群范圍內(nèi)的交通組織和分配,保證各方向的通行能力。
(2)節(jié)約用地原則。大型立交的布設(shè)占地較大,由于城市用地緊張,可謂寸土寸金,因此,在滿足交通通行能力需求的前提下,應(yīng)最大化利用原交通系統(tǒng)的用地,盡量節(jié)約用地,避免重復(fù)建設(shè),節(jié)約工程費用。
(3)景觀環(huán)保原則。立交工程是當(dāng)今城市交通現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一,在滿足交通功能的基礎(chǔ)上,其方案造型應(yīng)符合道路線形和橋梁的美學(xué)要求,與周邊環(huán)境保持協(xié)調(diào),成為城市的風(fēng)景線。同時,立交形式的選擇還應(yīng)考慮環(huán)保原則,避免過大的土石方開發(fā)、噪聲和尾氣污染等。
(4)以人為本原則。城市立交工程往往位于較為繁華的商業(yè)區(qū),周圍建筑密度較大,人流量、非機動車流量也相對較大,立交設(shè)計應(yīng)堅持“以人為本”的原則,充分考慮行人和非機動車的交通組織及過街安全設(shè)施,更好地服務(wù)于各交通群體。
2.2 立交群節(jié)點方案設(shè)計影響因素
城市立交群節(jié)點的方案選型影響因素眾多,不能單一的考慮某個因素,必須結(jié)合各項影響因素,綜合考慮社會、經(jīng)濟(jì)效益,才能設(shè)計出合理的立交方案。立交方案設(shè)計的影響因素主要可以概括為以下幾點:(1)擬建立交所在片區(qū)的現(xiàn)狀和規(guī)劃路網(wǎng)情況;(2)系統(tǒng)交通的疏解;(3)交通量;(4)相交道路等級;(5)橫斷面設(shè)計及服務(wù)水平;(6)擬建立交所在的片區(qū)周邊現(xiàn)狀和遠(yuǎn)期規(guī)劃用地性質(zhì);(7)現(xiàn)狀的限制條件;(8)立交間距。
2.3 鄭州南三環(huán)東延107輔道立交方案設(shè)計
(1)立交群交通分析。根據(jù)規(guī)劃路網(wǎng),該節(jié)點處于南三環(huán)、東三環(huán)(107輔道)和南四環(huán)的交匯區(qū)域,3個交叉點均規(guī)劃為互通式立交,形成由3座立交組成的互通立交群。3處較近的互通立交,組合形成三角環(huán)狀,彼此間距平均約1.6km。通過交通分析,此處互通立交群沿環(huán)狀方向的匝道,均可通過另外兩個立交的匝道功能替代,即本立交的東向南和南向東方向交通流均可通過另外兩個立交實現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能,如圖2所示。從立交群的交通分析可知,3個立交節(jié)點之間存在功能可替代關(guān)系。南三環(huán)東延107輔道節(jié)點的東進(jìn)口左轉(zhuǎn)可通過南三環(huán)東延南四環(huán)節(jié)點實現(xiàn),南進(jìn)口右轉(zhuǎn)可通過南四環(huán)107輔道節(jié)點實現(xiàn)。
(2)節(jié)點交通量預(yù)測。根據(jù)規(guī)劃路網(wǎng)進(jìn)行交通量預(yù)測,南三環(huán)東延107輔道節(jié)點遠(yuǎn)期交通量如圖3所示。根據(jù)遠(yuǎn)期交通量預(yù)測,該節(jié)點交通量的主流向為直行和環(huán)形方向。根據(jù)立交群的交通功能分析,在不考慮立交南側(cè)右轉(zhuǎn)車流和東側(cè)的左轉(zhuǎn)車流的前提下,遠(yuǎn)期立交北側(cè)與西側(cè)的進(jìn)出口交通量將遠(yuǎn)比東側(cè)及南側(cè)交通量大,而西進(jìn)口左轉(zhuǎn)交通量幾乎與直行交通量一致,北進(jìn)口右轉(zhuǎn)交通量也占進(jìn)口道的很大比例,因而在立交方案設(shè)計時需根據(jù)此交通量設(shè)計,滿足各進(jìn)口道的交通需求。
(3)現(xiàn)狀控制因素。本項目南三環(huán)東側(cè)終點以及107輔道北側(cè)終點為鄭西客專、石武客專,現(xiàn)狀南三環(huán)及107輔道下穿鄭西客專、石武客專鐵路橋,如圖4和圖5所示。
(4)方案設(shè)計。方案一:根據(jù)該節(jié)點交通量預(yù)測,為滿足其遠(yuǎn)期通行需求,直行方向為主線,采用整幅高架,南三環(huán)高架為雙向6車道,107輔道高架為雙向8車道,主線設(shè)計速度為80km/h。根據(jù)遠(yuǎn)期交通量的預(yù)測,西向北及北向西轉(zhuǎn)向匝道采用13m寬度(雙車道匝道+3.5m硬路肩),西向北以及北向西的轉(zhuǎn)向構(gòu)成了完整的三環(huán),提高了西向北及北向西定向匝道相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、線性指標(biāo);其余轉(zhuǎn)向匝道設(shè)計速度均為40km/h,北向東及南向西左轉(zhuǎn)匝道均為苜蓿葉匝道。方案一如圖6所示。方案二:本立交節(jié)點位于鄭州市的東南方,是南三環(huán)與規(guī)劃東三環(huán)的交點,考慮到該節(jié)點特殊交通地位,方案二立交形式為環(huán)向流向為整幅高架,南北向與東西向直行主流向均為分幅高架。方案二效果圖如圖7所示。
(5)方案比選。上述兩個方案,均是在考慮立交群交通功能影響的前提下進(jìn)行布設(shè),取消了該節(jié)點的東向南和南向東的匝道。結(jié)合兩個方案,從立交層次、占地、出入口設(shè)置、立交線形、橋跨布置、地面交通、景觀和建安費等多方面進(jìn)行比選,見表1。在立交群節(jié)點功能分析的基礎(chǔ)上,綜合考慮本節(jié)點的交通功能,立交規(guī)模及地面交通,本節(jié)點方案一為推薦方案。
結(jié)語
互通立交是現(xiàn)代城市快速路網(wǎng)體系中尤為重要的組成部分,承擔(dān)著城市快速路之間的交通轉(zhuǎn)換功能,立交方案設(shè)計的合理性直接決定路網(wǎng)交通量快速轉(zhuǎn)換的效率以及快速路網(wǎng)的整體服務(wù)水平。
城市快速路網(wǎng)節(jié)點的立交規(guī)劃,從表面上看是一個線性工程,但從立交群的案例不難發(fā)現(xiàn),立交布設(shè)是“面”上的總體布局問題。立交群節(jié)點方案的設(shè)計,應(yīng)從“面”上著手,把環(huán)線立交與鄰近立交視為一個立交群進(jìn)行統(tǒng)一研究,充分考慮立交節(jié)點之間的關(guān)聯(lián),在滿足交通轉(zhuǎn)換需求的前提下,避免重復(fù)和無用的建設(shè),將立交群節(jié)點方案設(shè)計做到“形式最簡,功能齊全”。
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