城鎮(zhèn)化地區(qū)公路快速化改造方案研究

摘要：文章介紹了常見快速化改造方案以及各方案存在的優(yōu)缺點(diǎn)，針對建設(shè)成本、征拆難度、后期運(yùn)營管養(yǎng)成本等因素，提出對于城鎮(zhèn)化地區(qū)公路快速化改造主要采用上跨高架橋和下沉隧道兩種地面快速化方案，并以珠三角地區(qū)某一級公路為例，介紹了上跨高架橋、下沉隧道進(jìn)行快速化改造的思路。實(shí)踐證明，該公路全線快速化改造工程完成后，總體運(yùn)行情況較好，道路通行效率大為提高。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)化；干線公路；快速化；改造方案

中文分類號：U418.8A160502

0引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化程度越來越高，珠三角地區(qū)既有干線公路沿線兩側(cè)已經(jīng)高度城鎮(zhèn)化。但隨著城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)空間不斷拓展延伸，機(jī)動車保有量迅速增加，交通需求增長迅猛，干線公路交通擁堵日益嚴(yán)重。同時(shí)，現(xiàn)狀干線公路兩側(cè)布置密集的平交路口、人行橫道、機(jī)動車道與非機(jī)動車道、港灣式公交車站等多種市政化設(shè)施，這些市政化設(shè)施削弱了干線公路的通行能力，因此對干線公路快速化改造也愈發(fā)迫切。

1快速化方案

道路快速化主要有三種建設(shè)方案：高架快速路、地下快速路和地面快速化［1-2］。

高架快速路全線均采用橋梁，該方案道路通行效率較高，但結(jié)構(gòu)工程量多，造價(jià)較高，景觀差且交通噪聲大。主要應(yīng)用于新建、改擴(kuò)建的快速路。

地下快速路全線均采用隧道，該方案道路通行效率高、無征拆，但工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)極高，通風(fēng)消防要求嚴(yán)格、后期運(yùn)營養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高，與相交道路交通組織困難。多應(yīng)用于環(huán)境敏感地區(qū)。

地面快速化主要是在干線公路平交節(jié)點(diǎn)處，通過設(shè)置上跨高架橋或下沉式隧道的方式實(shí)現(xiàn)主線直行車輛快速通行。地面快速化方案具有工程規(guī)模較高架快速路、地下快速路明顯減少、工程造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，上跨或下穿方案可根據(jù)平交節(jié)點(diǎn)實(shí)際情況靈活選用。但地面快速化對相交道路交通通行效率有一定影響，改造節(jié)點(diǎn)處轉(zhuǎn)向交通壓力大。多應(yīng)用于城鎮(zhèn)化地區(qū)干線公路平交節(jié)點(diǎn)快速化改造及對橫向交通干擾不明顯的道路。

綜合考慮建設(shè)成本、征拆難度、后期運(yùn)營管養(yǎng)成本等因素，并調(diào)研國內(nèi)相關(guān)項(xiàng)目快速改造案例［3］，目前對于城鎮(zhèn)化地區(qū)公路快速化改造主要采用地面快速化方案。

2地面快速化方案

地面快速化建設(shè)主要采用上跨高架橋和下沉隧道兩種方案。

2.1上跨高架橋方案

當(dāng)干線公路紅綠燈控節(jié)點(diǎn)處通行能力不能滿足實(shí)際交通量時(shí)，常見于十字路口或T型交叉節(jié)點(diǎn)，可采用主線高架橋上跨被交路方案。該方案保證了直行車輛快速通過，其余各方向的車輛在高架橋下按照交通信號燈和標(biāo)識標(biāo)牌指引有序行駛，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各方向的交通轉(zhuǎn)換。

上跨高架橋方案優(yōu)點(diǎn)：可以保證主線直行車輛快速通過交叉節(jié)點(diǎn)。方案缺點(diǎn)：（1）高架橋墩、柱易形成“柱林”現(xiàn)象，影響城市景觀和橋下車輛行車視線；（2）車輛在高架橋上行駛，易產(chǎn)生較大的噪音，影響周邊居民生產(chǎn)生活。

針對上跨高架橋方案的缺點(diǎn)，擬提出如下解決方案：

（1）適當(dāng)增大橋梁跨徑，尤其是主跨跨徑，保證橋下的行車視距，在行車視距包絡(luò)線范圍內(nèi)避開橋墩布設(shè)；盡量采用結(jié)構(gòu)輕盈、美觀的橋梁上部和下部結(jié)構(gòu)，如鋼箱梁、現(xiàn)澆箱梁，避免采用裝配式結(jié)構(gòu)。

（2）加強(qiáng)聲環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)，在橋梁防撞欄上安裝隔音屏或在高架橋周邊房屋安裝通風(fēng)隔聲窗，避免噪音影響周邊居民。

2.2下沉隧道方案

在平面交叉口節(jié)點(diǎn)處，除采用主路上跨高架橋外，也可采用主路下穿被交路的下沉式隧道，下沉式隧道也稱為“U形槽”結(jié)構(gòu)，由開口段和閉口段組成。

在交叉節(jié)點(diǎn)采用下沉式隧道后，主線直行車輛通過U形槽快速通行，其余各方向的車輛在隧道閉口段上方按照交通信號燈和標(biāo)識標(biāo)牌指引有序行駛，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各方向的交通轉(zhuǎn)換。

方案優(yōu)點(diǎn)：采用下沉式隧道方案，可以保證直行車輛的快速通行需求，隧道閉口段上面各個(gè)方向轉(zhuǎn)換交通視線較好，該方案用地較集約，對城市景觀影響小。方案缺點(diǎn)：（1）下沉式隧道最深處位于地面8 m以下，容易積水形成內(nèi)澇；（2）隧道施工過程中風(fēng)險(xiǎn)較多，容易產(chǎn)生安全生產(chǎn)事故。

針對下沉式隧道方案的缺點(diǎn)，擬提出如下解決方案：

（1）在隧道最底部設(shè)置泵站，對積水采用強(qiáng)排措施。

（2）設(shè)置積水警戒線標(biāo)尺，一旦積水超過警戒線位置，立即封閉隧道。

（3）加強(qiáng)施工過程中的沉降、位移、應(yīng)力、應(yīng)變等內(nèi)容的監(jiān)控，在重要部位、關(guān)鍵工序施工前召開風(fēng)險(xiǎn)評估專家評審會。

3地面快速化改造實(shí)例分析

以珠三角地區(qū)某公路為例，對地面快速化方案進(jìn)行具體分析。

3.1項(xiàng)目概況

某一級公路位于東莞市東部，路線全長17.089 km，現(xiàn)狀為雙向六車道一級公路，設(shè)計(jì)速度為80 km/h。該公路是東莞市東部片區(qū)、東部各鎮(zhèn)區(qū)之間的主要交通干線。

隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，交通量也迅速增長，平均日交通量達(dá)到120 000 pcu/d，且隨著城鎮(zhèn)化不斷發(fā)展，項(xiàng)目沿線鎮(zhèn)街對該公路不斷進(jìn)行市政化改造，沿線相交道路越來越多，人車混行嚴(yán)重，交通事故頻繁發(fā)生。

該路段目前通行效率較低，實(shí)際運(yùn)行速度僅為40 km/h，極大地阻礙了干線公路交通功能的發(fā)揮［4］。

為了更好地適應(yīng)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，滿足人們高品質(zhì)出行需求，擬對該路段進(jìn)行快速化改造。

3.2高架橋節(jié)點(diǎn)——金河文明路節(jié)點(diǎn)跨線橋快速化改造

金河路、文明路節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀為與T型紅綠燈控平交口，由于主線交通量大，現(xiàn)狀平面交叉經(jīng)常發(fā)生擁堵。

由于兩處T型平交口距離較近，間隔僅90 m左右，擬以高架橋同時(shí)上跨兩處T型平交口。

高架快速化改造方案中，橋下交通組織方案一般會成為節(jié)點(diǎn)快速化改造的“瓶頸”。結(jié)合相關(guān)規(guī)范條文以及相關(guān)研究成果［5-7］，總結(jié)橋下輔道交通組織要點(diǎn)如下：

（1）利用橋下空間展寬進(jìn)口道，為提高左轉(zhuǎn)車輛的通行效率，可在輔道直行車道中分出左轉(zhuǎn)專用車道，并在直行車道右側(cè)設(shè)置專用右轉(zhuǎn)車道。

（2）在橋下設(shè)置專用掉頭車道，掉頭車道設(shè)置在左轉(zhuǎn)專用車道左側(cè)，可以在掉頭車道入口處設(shè)置限高架（僅限小車掉頭），拉長掉頭位置與左轉(zhuǎn)車道停止線之間的距離，避免出行高峰時(shí)等待左轉(zhuǎn)的排隊(duì)車輛堵住掉頭車道的位置。

（3）為充分利用橋下空間，可將掉頭車道與直行車道形成的安全島作為行人和非機(jī)動車道的過街設(shè)施，根據(jù)信號燈指示有序通過交叉口。

3.3下沉隧道節(jié)點(diǎn)——29號路節(jié)點(diǎn)下沉式隧道快速化改造

29號路節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀為菱形立交，29號路以橋梁上跨該一級公路，且未在該一級公路中分帶落墩。因該項(xiàng)目交通量增長迅速，橋下交通經(jīng)常發(fā)生擁堵，需對該交叉口進(jìn)行改造。由于29號路上跨該項(xiàng)目，如采用高架橋上跨，橋梁規(guī)模較大，擬采用下沉式隧道方案改造該交叉節(jié)點(diǎn)。

下沉式隧道轉(zhuǎn)向交通組織要點(diǎn)：

（1）該節(jié)點(diǎn)快速化改造后，除滿足某一級公路直行快速通行外，在閉口段上方設(shè)置掉頭車道，閉口段起點(diǎn)作為掉頭車道起點(diǎn)。

（2）為方便車輛右轉(zhuǎn)，可在直行輔道右側(cè)設(shè)置漸變段和展寬段，通過新增專用右轉(zhuǎn)車道并進(jìn)行渠化設(shè)計(jì)的方式提高轉(zhuǎn)向交通的通行效率。

（3）與上跨高架橋方案類似，可將掉頭車道與直行車道形成的安全島作為行人和非機(jī)動車道的過街設(shè)施，根據(jù)信號燈指示有序通過交叉口。

4結(jié)語

本文對干線公路快速化改造三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較，并進(jìn)一步分析論述了地面快速化兩種典型形式實(shí)施過程存在的問題以及解決方案，并以珠三角地區(qū)某一級公路為例，介紹了上跨高架橋、下沉隧道進(jìn)行快速化改造的思路。

目前該公路全線快速化改造工程已實(shí)施完成，總體運(yùn)行狀況良好，道路通行效率大為提高。

通過改造方案論述以及實(shí)例分析，期望對珠三角地區(qū)干線公路快速化改造項(xiàng)目提供參考借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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［2］劉巖，黃定江.市政道路快速化改造工程的設(shè)計(jì)思路探討［J］.西部交通科技，2020（5）：160-162.

［3］郭建鋒.沿線高度城鎮(zhèn)化一級公路改造總體設(shè)計(jì)［J］.山西建筑，2011（19）：129-130.

［4］中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司.省道S357莞惠公路樟木頭至謝崗段路面大修工程可行性研究報(bào)告［Z］.2018.

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［6］肖葉楓.城市道路幾種典型交叉口渠化設(shè)計(jì)研究［J］.城市道橋與防洪，2016（7）：273-277.

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作者簡介：儲小宇（1988—），碩士，工程師，主要從事道路工程勘察設(shè)計(jì)工作。