淺談非典型城市互通形式選擇

2021-07-13 08:13:56姚長洲

城市道橋與防洪 2021年6期

姚長洲

［同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海市200092］

0 引言

隨著我國經濟的迅速發展，汽車保有量迅速增加，道路交通壓力日益增大，交通擁堵現象日益嚴重，其中平面交叉口擁堵尤為突出。為緩解交通阻塞問題，提高道路交叉節點通行能力，滿足居民日常出行需求，互通立交憑借多層的立體空間結構形態，在道路交通系統中凸顯出十分重要的作用。公路互通立交考慮受用地、管線、慢行交通等控制因素影響較小，且交叉口形式較常規，常見立交形式一般包含苜蓿型、混合型、喇叭型、T型等。城市互通立交的建設條件和交通組成復雜，功能要求全面，設計時需要考慮的因素很多，且有大量的非典型（畸形）交叉口，立交選形尤為復雜。

下面對柳石路互通立交形式選擇進行論述。

1 互通位置

柳石路互通立交位于柳江縣城東部，新興工業園與新興收費站之間，為四路畸形交叉口，被交線為柳石路（見圖1）。興柳路是連接柳江新城與柳州中心城區、白蓮機場的東西向重要通道之一。在《柳州市城市綜合交通規劃修編（2013—2020）》中，柳石路被定位為柳州市“一環五射三通道”一級主干路網中東南門戶快速路，為國道209的組成部分。由于本項目與新興收費站進出口距離僅約80 m，因此本節點在考慮興柳路與柳石路之間的溝通需求的同時，還需對興柳路-高速出入口、高速出入口-柳石路之間如何進行交通轉換進行深入研究。

圖1 互通立交位置圖

2 道路現狀

興柳路三期延長線為新建道路，現狀無道路。本次設計為機動車道專用道路，擬采用雙向6車道橋梁斷面。斷面具體布置見圖2。

圖2 興柳路三期延長線橫斷面布置圖（單位：cm）

柳石路現狀斷面為八快兩慢，規劃紅線寬度為50 m，沿線交通量較大，項目于2015年剛剛完成白改黑改造，目前路況較好。本段柳石路標準橫斷面布置為：2.0 m（綠化帶）+2.0 m（非機動車道）+1.0 m（機非分隔帶）+15.5 m（機動車道）+5.5 m（中央分隔帶）+15.5 m（機動車道）+1.0 m（機非分隔帶）+2.0 m（非機動車道）+2.0 m（綠化帶）=46.5 m（見圖3）。

圖3 柳石路現狀橫斷面布置圖（單位：cm）

新興收費站現狀規模為3進7出，收費進出口道路寬度24.5m。新興收費站近期計劃進行擴建，擴建后的收費站規模為7進11出，收費進出口道路寬度40.5 m。

3 流量預測與分析

本樞紐節點處預測結果見表1。

表1 節點轉向交通量預測單位：pcu/h

根據流量預測結果，至2038年，立交節點總流量將達到9 482 pcu/h。其中，交通主流向為柳石路直行，南北直行交通流量2 704 pcu/h，占節點總流量的28.5%。轉向交通量主要為興柳路向北與柳石路、興柳路向南與柳石路、高速出入口向北與柳石路。

4 交通功能分析

根據對本節點相關道路等級、功能和服務對象的分析，本節點的交通功能共有3個：

（1）本項目興柳路與柳石路之間的交通轉換。

（2）本項目興柳路與高速出入口之間的交通轉換。

（3）柳石路與高速出入口之間的交通轉換。

5 設計車速

主線：V=60 km/h。

匝道：V=40～50 km/h。

6 設計原則

（1）滿足交通流量發展的要求，符合全線統一的技術標準。

（2）興柳路、柳石路和高速出入口作為柳州市重要通道，應保證道路交通連續性，車道平衡、基本車道數連續。

（3）主線與匝道的層次安排主要考慮交通量、工程方案的合理性和工程造價，在考慮周全的情況下盡可能降低層次。

（4）車輛行駛線路合理，匝道出入主線方式應以右出右進布置，主流向車流連接采用分合流布置。

（5）在滿足交通功能的條件下，結合地形進行總體布置，以減少立交規模、少占土地、節約工程造價為宗旨。

（6）兼顧各類施工條件，保障施工期間現有交通平穩運營。

7 控制因素

立交現狀周邊以工業用地和建設用地為主。其中，興柳路北側為新興工業園；柳石路東側現狀為小土丘，規劃為建設用地；興柳路與高速出入口之間為高速公路管理用房；高速出入口南側主要分布有中國石化加油站和部分工業廠房（見圖4～圖6）。

圖4 終點立交控制因素分布圖

圖5 在建停車場

圖6 高速管理用房

8 立交方案

本節點針對路網結構形態，結合交通流量預測、占地、工程規模等，提出兩個立交方案進行比較。

8.1 方案一

立交總體平面布置圖見圖7。根據相關轉向交通量，本方案興柳路三期延長線主線與柳石路布置為T型互通立交，重點解決興柳路與柳石路之間的交通轉換需求。主線于高速管理用房前起橋上跨高速管理用房部分用地。興柳路地面輔道與柳石路和高速出入口通過平面交叉口實現交通轉換。

圖7 方案一總體布置效果圖

本方案匝道均采用雙車道，立交總占地約6.23 hm2，匝道總長1 821 m，其中匝道橋長約1 660 m。

為保證行車質量，同時盡量減小立交工程規模，立交匝道的最大縱坡控制在5%以下。另外，為滿足排水要求，最小縱坡均大于0.3%，有條件時大于0.5%；通行豎向凈空高度按機動車道標準為5.0 m。

方案優點：

（1）根據轉向交通量，本方案重點考慮興柳路與柳石路之間的轉向交通流向的需求，T型互通各匝道技術指標和服務水平較高。

（2）占地規模和工程造價較小。

（3）上跨高速公路管理用房部分停車用地和綠化用地，建成后對高速管理用房影響較小。

方案缺點：興柳路、高速出入口和柳石路形成異形平面交叉，服務水平和通行能力均很有限，不能滿足相關交通需求。

8.2 方案二

考慮到興柳路與高速的交通轉換需求，而興柳路與高速出入口平交口間距僅約80 m，通過平交口轉換交通量難度較大，因此本方案興柳路三期延長線在柳石路東側空地設置環形匝道與高速出入口直接相接，并對興柳路至柳石路（西至北）、興柳路至柳石路（西至南）、高速出入口至柳石路（西至北）3個方向設置定向或半定向匝道進行重點加強，其余轉向通過右轉平行匝道實現（見圖8、圖9）。立交全范圍內無沖突點存在。

圖8 方案二交通組織示意圖

圖9 方案二總體平面布置圖

本方案匝道定向或半定向匝道均采用雙車道；平行匝道雙車道，出入口采用標線劃分為單車道。立交總占地約14.93 hm2，匝道總長4 160 m，其中匝道橋長約2 106 m。

方案優點：能實現本節點內興柳路、高速出入口和柳石路之間的全互通，立交全范圍內無沖突點和交織段存在，服務水平與交通量相匹配。

方案缺點：

（1）占地、拆遷相對較大，工程造價較高。

（2）需占用高速公路管理用房部分停車用地和綠化用地。

8.3 方案比較

通過方案對比可以看出，方案一重點考慮興柳路與柳石路之間的轉向交通流向需求，興柳路、高速出入口和柳石路形成異形平面交叉，服務水平和通行能力均很有限，且匝道設計速度、服務水平均較低；方案二雖然征地和工程規模相對較大，但是能實現本節點內興柳路、高速出入口和柳石路之間的全互通，立交全范圍內無沖突點存在，交通功能遠遠優于方案一（見表2）。因此，綜合考慮，本次推薦采用服務水平更高、交通功能更全面的方案二。