灃東新城紅光路-西三環立交改造方案研究

謝陽陽

（中交第一公路勘察設計研究院有限公司，陜西 西安 710000）

0 引言

隨著西咸一體化建設進程的加快，西咸一體化的基礎設施建設越來越多。區域內交通發展不平衡，以及周邊現狀用地、道路現狀設施等均為設計方案的控制因素。特別是區域內交通性主干路的建設，其改造方案既要滿足區域內路網規劃的交通功能及現狀建設條件，還要考慮改造方案對現狀道路設施的影響。

1 項目背景

西三環是西咸一體化的快速通道，紅光路是灃東新城連接西安市區的重要交通干道。

目前灃東新城所產生的交通量和西三環之間的連通，主要通過昆明路和西三環相交的昆明路立交來實現。隨著灃東新城的發展，其所產生的巨大交通量，僅通過西寶高速路新線在阿房宮立交處來實現與西三環的貫通是遠遠不夠的，迫切需要增加東西向灃東新城通往西安市區的道路等級來實現與南北向西三環的溝通。東西向的原西寶高速線等其他高等級路都為斷頭路，只有現狀紅光路為直接連通灃東新城及西安市區的重要通道。因此，紅光路立交是聯系西安和灃東新城的重要門戶之一，是為“西—咸”聯系和“西—灃”銜接服務的主要通道，完善紅光路-西三環節點處立交的功能，勢在必行。圖1為項目地理位置示意圖。

圖1 項目地理位置示意圖

2 建設條件

西安市灃東新城紅光路立交位于西三環路與紅光路相交處，現狀為西三環路下穿紅光路的部分互通立交，其北側約1 130 m處為阿房一路與西三環相交的燈控平交口，其南側約700 m處為昆明路與西三環路相交的苜蓿葉互通立交。

西三環主路及輔路在該節點范圍內采用路塹形式下穿紅光路。紅光路采用跨線橋形式上跨西三環主路及輔路。紅光路與西三環主路為分離立交。紅光路與西三環輔路4個方向右轉通過4條右轉匝道實現，4個左轉方向缺失，立交節點南北兩側各有一對西三環主輔路出入口實現主輔路連通，立交節點處慢行系統完善（見圖2、圖3）。

紅光路-西三環節點以西段紅光路斷面為單幅路，道路寬25 m，雙向4車道，機非混行；紅光路-西三環節點以東段紅光路斷面為3幅路，道路寬40 m，雙向6車道，機非分行。紅光路道路等級規劃為城市主干路，道路紅線規劃寬度80 m，設計時速60 km/h。

圖2 紅光路與西三環節點南北側現狀交叉口型式

圖3 紅光路與西三環節點現狀

紅光路-西三環節點西側約300 m處西余鐵路與紅光路平面交叉。鐵路平交道口處設置鐵路站房供看守。此處紅光路車道被壓縮為雙向2車道。

灃惠渠在西三環路西側，平行于西三環沿南北向布設，河道寬度為6 m，在紅光路立交節點處采用倒虹吸形式穿越立交區。

3 紅光路-西三環立交節點現狀問題分析及交通量預測

3.1 現狀問題分析

問題一：紅光路與西余鐵路平交道口處，紅光路被壓縮為雙向2車道，形成交通瓶頸。

問題二：紅光路立交節點4個左轉方向缺失，車輛左轉均通過紅光路東西兩側橋頭處掉頭實現，與紅光路直行車輛產生交通沖突，存在較大安全隱患，并易造成交通擁堵。

（1）節點北側阿房一路與西三環信號燈控制平面交叉，其與灃東新城方向溝通需先從阿房一路平交口轉向，隨后經由天臺路進出紅光路，進而通過紅光路進出灃東新城，因此部分車輛選擇通過紅光路立交節點轉向與紅光路直接溝通。

（2）周邊凹里村及西安市熱電公司等單位交通出行需通過紅光路立交節點實現。

（3）紅光路立交節點目前為部分互通立交，4個左轉方向缺失。

由于上述交通量均需要通過紅光路立交節點解決，而紅光路立交節點左轉功能缺失，導致左轉交通在該節點處通過紅光路東西兩側橋頭處隨意掉頭實現左轉，尤其以貨運車輛居多，以致與紅光路直行車輛產生交通沖突，造成較大的安全隱患，同時也極易產生交通擁堵。

3.2 交通量預測

紅光路與西三環節點交通量預測見表1。

表1 紅光路與西三環節點交通量預測結果 pcu/h

4 紅光路與西余鐵路相交節點方案

該項目改造的重點之一就是紅光路與西余鐵路的相交處理方式。其現狀為平交，是紅光路的一個交通瓶頸。本次改造為分離形式，具體形式有紅光路上跨和下穿鐵路兩種。

紅光路與西余鐵路斜交角度僅38°，交點距離紅光路上跨西三環現狀橋梁橋臺處約240 m，西余鐵路軌頂高為399.55 m，現狀橋面高為401.10 m。

若紅光路上跨鐵路，由于鐵路凈空要求達8 m，考慮結構厚度及距離軌頂的安全距離，利用現狀橋梁維持其橋面標高，則紅光路（西余鐵路—西三環段）道路縱坡大于6%，因此紅光路上跨西余鐵路方案不成立，采用下穿鐵路方案。

5 紅光路立交設計方案

紅光路向東直通西門，向西直通西咸新區灃東和灃西兩個新城，是連接西安市和西咸新區的重要通道，也是新區規劃的五橫道路之一。因此，該節點改造成全互通式立交，比較符合節點的功能定位。但是，西余鐵路橫穿紅光路和西三環，且西余鐵路位于地面一層，西三環也以箱涵形式下穿鐵路，位于地面負一層。同時，由于西三環及紅光路的交通重要性，改造過程中不能中斷交通，需維持紅光路現狀橋不變，使該節點改造后也只能是兩層立交形式。

根據項目的周邊現狀、規劃情況、交通量預測，該節點改造主要提出4個方案。

5.1 方案一：部分苜蓿葉+半定向匝道互通式立交方案

方案一采用部分苜蓿葉+半定向匝道方案，紅光路上跨西三環，下穿西余鐵路。由于西北象限受西余鐵路制約，紅光路至西三環向南方向采用半定向型左轉匝道，其他左轉匝道均采用環圈型式。通過設置左轉車道、右轉車道和天橋，進而實現各方向的機動車、非機動車和行人“各行其道，交通有序”。

此方案：距離昆明路立交出入口約100 m，兩個立交的交織長度偏短；西三環西側的灃恵渠倒虹吸需改造490 m；節點兩側的兩對主輔路出入口需拆除改移；匝道平曲線最小半徑50 m，匝道最大縱坡4.47%；立交總占地29 hm2，新增占地16.4 hm2。圖4為方案一效果圖。

圖4 方案一效果圖

優點：立交匝道技術指標較高，線形流暢，各方向交通流向明確，功能完善，造型美觀，各交通流相互干擾小，通行能力較強。

缺點：立交型式與主要轉向交通量不符；該立交與昆明路立交匝道出入口間距僅為100 m，交織長度過短，難以滿足通行需求；拆遷規模大，新增占地多，造價高。

5.2 方案二：部分苜蓿葉+掉頭橋互通式立交方案

考慮到紅光路北側受西余鐵路影響，提出部分苜蓿葉+掉頭橋方案。在紅光路南側設置兩個苜蓿葉和右轉車道，在其北側加一個掉頭橋，其余維持原立交系統不變。此方案中：紅光路北側右轉通過原有立交右轉系統實現，掉頭橋用以實現紅光路由南至西及西三環由東至南方向的左轉，紅光路南側新設右轉車道，其左轉通過設置苜蓿葉左轉車道實現通行，人行及非機動車通過新設的3個天橋和原有的紅光路北側天橋實現貫通。

此方案：距離昆明路立交出入口約160 m；西三環西側的灃恵渠倒虹吸需改造320 m；節點南側的一對主輔路出入口需拆除改移；匝道平曲線最小半徑50 m，匝道最大縱坡3.5%；立交總占地27.3 hm2，新增占地13.5 hm2。圖5為方案二效果圖。

圖5 方案二效果圖

優點：功能完善，立交匝道受西余鐵路影響小，線形流暢，各交通方式的交通組織方向明確，相互干擾小；工程拆遷量較少，新增占地較少。

缺點：掉頭橋處左轉車輛繞行距離遠，非機動車及人行繞行較遠；該立交與昆明路立交匝道出入口間距為160 m，交織長度短，難以滿足通行需求；占地較大。

5.3 方案三：迂回式互通式立交方案

在現有立交基礎上，為了解決紅光路立交節點現狀4個左轉方向缺失問題，采用雙跨線橋迂回方式，在西三環南北兩側增加掉頭橋，通過掉頭的方式來實現各方位的左轉交通。此方案中：紅光路和西三環的直行和右轉車輛仍沿用現有立交交通出行系統，在原直行和右轉車道上行駛；左轉車輛通過掉頭的方式來實現各方向的左轉，其非機動車和人行仍沿用原交通系統。

此方案：距離昆明路立交出入口約200 m；對西三環西側的灃恵渠倒虹吸無影響；匝道平曲線最小半徑50 m，匝道最大縱坡3.5%；立交總占地23.5 hm2，新增占地10.8 hm2。圖6為方案三效果圖。

優點：對西余鐵路影響小，拆遷量少，對灃惠渠干擾小，新增占地少，造價低。

缺點：各方向左轉車輛繞行距離遠；各方向轉向交通出入口均集中在西三環上，導致出入口間車輛交織嚴重，影響西三環通行能力；立交型式與紅光路和西三環的功能定位不和諧。

5.4 方案四：變形扁平苜蓿葉互通式立交方案

圖6 方案三效果圖

方案四采用全苜蓿葉形立體交叉方案。紅光路上跨西三環，下穿西余鐵路。受西余鐵路制約，西北象限環圈匝道壓扁拉長布設，為使立交整體型式美觀，其他環圈匝道對稱設計。與西三環相接的南側兩條匝道避免了方案一中與昆明路立交北側的加減速車道漸變段相對接的問題。該方案可解決BRT車輛的掉頭問題，若遠期西安市三環內的城區沒有BRT規劃，BRT車輛可通過左轉匝道進行掉頭返回新區。

此方案：距離昆明路立交出入口約240 m，兩個立交的交織長度基本滿足規范要求；西三環西側的灃恵渠倒虹吸需改造330 m；節點南側的一對主輔路出入口需要拆除改移；匝道平曲線最小半徑30 m，匝道最大縱坡4%;立交總占地28.1 hm2，新增占地15.5 hm2。圖7為方案四效果圖。

圖7 方案四效果圖

優點：匝道線形流暢；各方向交通流向明確，功能完善；與昆明路立交出入口距離基本滿足交織長度需求；易于進行施工交通組織，施工期間對西三環和紅光路交通通行影響小；BRT車輛可通過匝道掉頭。

缺點：拆遷規模較大，新增占地較多，造價較高。

6 立交方案比較

立交方案比較見表2。

表2 立交方案比較表

綜合分析：方案四線形流暢，交通組織清晰，通行能力強，能滿足各方向的交通需求；功能完善，能充分發揮立交的交通轉換功能，從根本上解決交通擁堵問題；造型美觀，在一定程度上可提高城市的形象，滿足城市遠期規劃和大發展的需求。因此，變形苜蓿葉型立體交叉方案為推薦方案。

7 結 語

紅光路是灃東新城東西向交通主干路，是連接西咸新區和西安市區的重要交通通道。該節點的改造能夠完善新區的區域路網，為加快西咸一體化建設發展提供了便利的出行條件。與鐵路相交平改立，消除了與鐵路的交通沖突，實現了鐵路貨運火車、市政道路機動車及慢行系統各行其道，互不干擾。該改造設計方案的確定，考慮了道路紅線、規劃用地、現狀上跨西三環橋梁的利用，以及立交影響范圍內西三環主輔出入口的調整。