淺談非典型城市互通形式選擇

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(jīng)濟的迅速發(fā)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(xiàn)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(jié)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(jié)構(gòu)形態(tài)，在道路交通系統(tǒng)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(guī)，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(yè)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(qū)、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(guī)劃修編（2013—2020）》中，柳石路被定位為柳州市“一環(huán)五射三通道”一級主干路網(wǎng)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(jié)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(zhuǎn)換進行深入研究。

圖1 互通立交位置圖

2 道路現(xiàn)狀

興柳路三期延長線為新建道路，現(xiàn)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(xiàn)狀斷面為八快兩慢，規(guī)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(xiàn)狀橫斷面布置圖（單位：cm）

新興收費站現(xiàn)狀規(guī)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(guī)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(jié)點處預測結(jié)果見表1。

表1 節(jié)點轉(zhuǎn)向交通量預測 單位：pcu/h

根據(jù)流量預測結(jié)果，至2038年，立交節(jié)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(jié)點總流量的28.5%。轉(zhuǎn)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(jù)對本節(jié)點相關(guān)道路等級、功能和服務對象的分析，本節(jié)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(zhuǎn)換。

（2）本項目興柳路與高速出入口之間的交通轉(zhuǎn)換。

（3）柳石路與高速出入口之間的交通轉(zhuǎn)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(fā)展的要求，符合全線統(tǒng)一的技術(shù)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(xù)性，車道平衡、基本車道數(shù)連續(xù)。

（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(jié)合地形進行總體布置，以減少立交規(guī)模、少占土地、節(jié)約工程造價為宗旨。

（6）兼顧各類施工條件，保障施工期間現(xiàn)有交通平穩(wěn)運營。

7 控制因素

立交現(xiàn)狀周邊以工業(yè)用地和建設用地為主。其中，興柳路北側(cè)為新興工業(yè)園；柳石路東側(cè)現(xiàn)狀為小土丘，規(guī)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(cè)主要分布有中國石化加油站和部分工業(yè)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(jié)點針對路網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)，結(jié)合交通流量預測、占地、工程規(guī)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(jù)相關(guān)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(xiàn)交通轉(zhuǎn)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(zhì)量，同時盡量減小立交工程規(guī)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(yōu)點：

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

（2）占地規(guī)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(guān)交通需求。

8.2 方案二

考慮到興柳路與高速的交通轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(cè)空地設置環(huán)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(zhuǎn)向通過右轉(zhuǎn)平行匝道實現(xiàn)（見圖8、圖9）。立交全范圍內(nèi)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。

為保證行車質(zhì)量，同時盡量減小立交工程規(guī)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(yōu)點：能實現(xiàn)本節(jié)點內(nèi)興柳路、高速出入口和柳石路之間的全互通，立交全范圍內(nèi)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(zhuǎn)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(guī)模相對較大，但是能實現(xiàn)本節(jié)點內(nèi)興柳路、高速出入口和柳石路之間的全互通，立交全范圍內(nèi)無沖突點存在，交通功能遠遠優(yōu)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。

表2 立交方案評價與比較

9 結(jié) 論

城市道路立體已成為城市中必不可少的組成部分，立交形式的選擇是否合理關(guān)系重大。立交形式的選擇需因地制宜，綜合考慮各種控制因素，在滿足交通功能的前提下，減少拆遷和征地，確保項目實施的可行性，力爭達到與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)、造型美觀，創(chuàng)造出更滿足人們生活需求的立交形式。