城市快速路方案設計及優化分析

■陳孝玉

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司廈門分院，廈門 361010)

1 工程概況

廈門市同翔大道是廈門北部片區與廈沙高速公路聯系的快速通道，同時作為翔安大道的北延伸段，也是同安、翔安兩個高新技術產業園區聯系的快速通道。路線總體走向，南起于沈海高速馬巷分離立交往北延伸，于五顯鎮軍村處折向西，終于廈沙高速蓮花互通收費站，路線全長約23km。同翔大道(沈海高速-同新路)工程是其重要組成部分，南起沈海高速馬巷分離立交，路線利用現狀老G324上跨沈海高速，下穿福廈鐵路后，往北設1.1km高架上跨新G324、老G324，在三忠村老G324拐彎處與老G324分離，高架落地后，采用右偏曲線繞過蘇店村和小古宅，往北偏西直行，經過下張村，從郭山村西側穿過，終點止于現狀同新路，預留遠期同翔大道繼續往北延伸的連接通道。路線全長6.62km，采用城市快速路標準，主車道設計速度80km/h、輔道及匝道40km/h，道路標準橫斷面寬度60m，雙向6車道主車道+雙向4車道輔道，沿線共設有6處立體交叉，其中1處互通立交、5處分離立交。

2 項目功能定位

根據《廈門市城市總體規劃(2011－2020年)》以及廈門市“環灣放射”快速路網規劃，未來廈門市城市道路將形成環灣放射狀快速路交通網絡，通達各組團，支持島外新城的開發。同翔大道將作為“放射”路網中南北和東西兩個走向的快速通道。同翔大道(沈海高速-同新路)是其重要組成部分，具體功能定位如下：

(1)本項目是廈門市“環灣放射”中的重要組成部分，承擔同安、翔安高新產業園區內的交通量。

(2)本項目是廈門島內、同安及翔安與廈沙高速聯系的快速通道。

(3)本項目分流南北向交通走廊內中長距離交通量，加強廈門島內與同安、翔安的快速聯系。

綜上述，本項目銜接南北兩區路網、集散東西片區交通，在保證項目影響范圍內部與外部快速銜接的同時，兼顧道路沿線片區居民生產生活出行，是一條重要的城市快速路。

3 設計原則

以上位規劃及項目現狀背景為指導思想，以滿足同安、翔安高新產業園區間快速聯系，實現城市快速路與高速公路的快速交通轉換為設計原則。以經濟、合理、有效、成熟的方案，為“快速暢通”、“安全舒適”的城市快速路設計創造條件。遵循以下原則：

(1)道路的總體布局(平縱面線形)應與整體路網結構相協調。

(2)路線走向服從城市總體規劃，合理處理好市政道路與高速公路，尤其是海西高速路網規劃的關系。

(3)與城市用地結構相協調，合理布置線位，減少拆遷建筑物，節約工程投資，對沿線的學校、醫院、工廠、大榕樹、廟宇、大型電力塔、軍事用地等合理避讓。

(4)合理布置道路橫斷面，根據片區發展、使用功能、管線規劃及道路使用功能等綜合因素考慮道路的標準斷面。

(5)合理布置橋跨，在河床條件較有利的位置通過。

(6)道路與沈海高速公路、福廈鐵路交叉采用分離式立體交叉，與其他國、省、縣道交叉根據交通量及規劃要求確定交叉形式。

(7)道路與區域既有道路交叉時，應保證周邊村莊交通正常通行。

(8)管線綜合根據規劃進行布設，快速路應作為城市管網的重要走廊。

(9)在經濟合理的前提下，盡量優化平縱線形，取得較高的線形標準。

4 工程方案設計

4.1 道路總體規劃方案情況

同翔大道(沈海高速-同新路)工程，總體規劃方案：南起于沈海高速馬巷分離立交往北延伸，終于現狀同新路，路線全長6.62km。路線從經過采石坑中間穿過，沿線與新G324、洪新路交叉設置2座互通立交，路線與老G324、X404、龍泉路、布塘中路交叉設置4座分離立交。

4.2 方案設計優化分析

4.2.1 道路總體平面方案設計

同翔大道(沈海高速-同新路)工程原規劃的平面線位需橫跨一個面積1.3萬m2，深度約45m的采石坑 (見圖1)，路線穿過采石坑寬度為100m，為降低工程實施難度，節約工程造價，保證路線指標滿足城市快速路相關要求，并確保工程的可實施性，提出三個比選方案，進行優化分析：

圖1 采石坑平面位置圖

(1)方案一：路基方案

直接回填采石坑，以路基形式通過現狀采石坑，回填土方約60萬m3，土方造價約1800萬元，但采石坑深度深，回填壓實度無法保證，后期工后沉降難以控制，采石坑抽水施工作業存在一定安全隱患。

(2)方案二：橋梁方案

采用單跨100m跨徑橋梁跨過采石坑，工程造價高，橋梁造價約3500萬元，采用多跨橋梁，橋梁基礎施工難度大，采石坑抽水施工作業存在一定安全隱患。

經分析對比，可發現以上兩個方案無明顯優勢，因此提出方案三，線路避開采石坑的方案(見圖2)。

圖2 路線方案比選平面圖

(3)A線：以規劃線路為中心線整體往西偏移130m，線型指標高，拆遷量小。由于東側的民房密集，路線整體往東偏移，將增加大量的拆遷量，因此不具備往東偏移的條件。

(4)B、C線：均以小半徑曲線避開采石坑后，再回到原規劃線位，線型指標均較低，線型較為局促。

快速路作為城市路網的重要組成部分，不僅承載著主要交通流，對周邊地塊輻射的影響力也是舉足輕重，因此其平面線位除了應服從規劃外，也應充分尊重現狀條件，其線型的指標更應滿足快速路的“快速暢通”、“安全舒適”等原則。

經分析比較，同時結合與規劃探討研究的結果，推薦采用線型技術指標高的A線作為路線平面方案，規劃對原有的路網進行優化調整。

4.2.2 道路橫斷面設計

同翔大道(沈海高速-同新路)規劃的道路紅線寬度為60m，但受現狀高速公路、福廈鐵路以及民房拆遷等因素影響，為滿足道路快速暢通的功能需求，對受限路段的道路橫斷面進行優化調整，提出3種斷面形式進行組合設計。

(1)項目起點至新G324段：由于上跨沈海高速的馬巷分離橋梁為現狀既有橋梁和下穿福廈鐵路段現狀既有斷面為54m寬，暫不具備拓寬改造條件，且該斷面形式可滿足城市快路的功能需求，為保障現狀高速公路及福廈鐵路的通車安全，本路段斷面推薦采用現狀54m寬斷面，紅線按照60m規劃控制預留。

(2)新G324至老G324段：為現狀老G324拓寬改造段，受老G324沿線兩側民房影響，為盡量減少拆遷，本段道路推薦采用高架斷面形式通過，斷面寬度為43m，紅線按照60m規劃控制預留。

(3)老G324至同新路段：為新建道路，斷面寬度采用60m。

詳見圖 3～5。

道路橫斷面優化分析的結果：54m斷面充分尊重現狀條件合理有效的利用既有斷面，減少不必要的拓寬改造，即節約工程投資又滿足安全通行的需求；43m斷面適用于老國道改造路段，即減少拆遷量，又滿足道路快速暢通的功能需求；60m斷面適用于待開發的路段，更有利于輻射兩側地塊，為社會經濟增長，開動引擎。雖然是3種不同的斷面形式，但項目沿線被交道路較為密集，均可通過分離立交節點有效合理的銜接，為實現“安全舒適”的通車環境創造有利條件。

4.2.3 互通立交方案設計

本項目的規劃互通立交有2座，分別是新G324互通立交和洪新路互通立交。

圖3 54m道路橫斷面

圖4 43m道路橫斷面

圖5 60m道路橫斷面

(1)新G324互通立交

規劃新G324互通立交采用定向匝道全互通方案，在建的新G324為一級公路，與本項目交叉，為一級公路與城市快速路交叉，采用互通立交方案是合理的，但由于新G324的道路功能定位尚未明確，且為在建項目，遠期是否按市政化提升改造尚未明確，為避免投資浪費和工程超前，經優化分析，考慮該節點的特殊性，以及互通立交建設的緊迫性，本次設計該節點方案采用近期、遠期相結合的方案，近期采用分離立交，預留遠期互通立交建設的條件，即滿足近期工程建設的需求，又為遠期建設預留空間。

(2)洪新路互通立交

1)立交概況

洪新路以同翔大道為界，以西為城市快速路，以東為城市主干路，依據規范快速路與快速路、快速路與主干路交叉，應設置互通立交。立交現狀主要控制點：農田、水系、榕樹等。

2)設計原則

傳統的城市快速路互通立交設計時，出入匝道的車輛，其交通轉換主要通過在主車道上設置一條集散車道，讓輔道的車輛通過主、輔道進出口，進入集散車道，從而進入匝道，該方案最大的弊病在于，輔道進入主道的車輛會與主道進入匝道的車輛在集散車道產生頻繁的交織，嚴重影響主道的通行能力，在交通流聚集的情況下，容易導致大擁堵現象，廈門市成功大道與仙岳路交叉處的互通立交節點就經常出現這種情況，本次互通立交方案的設計為避免由于主、輔道車輛頻繁交織轉換，對主流交通產生干擾，影響主線的通行能力導致大擁堵的歷史重演，在汲取以往的經驗后，提出“快快連接、慢慢連接”兩套系統相結合的設計原則。快快連接指的是：主車與被交道主車道通過匝道連接，輔道車輛不進入主車道產生交通干擾，實現主車道間的交通快速轉換。慢慢連接指的是：輔道與被交道輔道連接，主流交通不與輔道交通發生交織，輔道具備獨立完整交通組織體系，保障輔道交通流的連續性和通達性等功能，以滿足各個方向的交通轉換需求。

3)交通量預測及分析(見圖6)

圖6 遠景年洪新路互通立體交叉交通流量圖

4)立交方案，采用半定向半苜蓿葉形式互通立交。根據交通量預測分析結果，除同翔大道和洪新路主線的南北向和東西向主流交通以外，南往西和西往北左轉的交通量較大，其它左轉方向的交通量較小。交通流較大方向采用定向匝道，交通流較小方向采用環形匝道(見圖 7)。

圖7 遠景年洪新路互通立體交叉全景圖

互通立交共4層，地下層：洪新路輔道下穿同翔大道主線；地面層：同翔大道主線、同翔大道輔道與洪新路輔道交通轉換以及慢行系統；第三層：洪新路主線上跨同翔大道及兩條左轉(北往東、東往南)方向的環形匝道；第四層：兩條定向左轉匝道(南往西、西往北)。

根據“快快連接、慢慢連接”兩套系統相結合的設計原則，本互通方案有效的把主道交通流和輔道交通流進行合理分隔，有效的避免由于主輔道車輛頻繁交織轉換，對主流交通產生干擾，影響主線的通行能力，保證主流交通的安全、舒適、快速、暢通。

4.3 出入口設置

圖8 主輔出入口布置圖

主輔出入口合理的設置，是快速路安全暢通的有效保障，反之將產生不利影響，甚至造成交通大擁堵。

城市快速路主輔出入口的設置，除了滿足道路周邊地塊交通出行需求以外，還作為中短距離交通轉換有效通道，本次設計采用“先出后進，輔道交織”的布置形式，共設7組主輔路進出口，其設置的位置結合立交形式同步考慮。主輔之間的出入口布置形式如圖8。

各路段出入口采取必要的工程措施，如主輔分離、集散車道、先出后進，減少與輔路車輛間的相互干擾，以達到 “快進快出”、“安全便捷”的功能。

5 結語

城市快速路設計方案種類繁多，項目背景各異，設計思路也不盡相同，本文以廈門市同翔大道(沈海高速-同新路)工程為背景，從城市快速路的總體平面方案的選取，橫斷面布置形式的設置、互通立交方案的選擇以及出入口位置設置的合理性等方面進行優化分析，探討了“快速暢通”、“安全舒適”的城市快速路設計理念，為同類型項目設計提供參考價值。