淺談北環立交改造總體方案研究

周艷軍

（重慶市設計院有限公司，重慶市 400015）

1 項目背景

北環立交為內環快速與渝武高速（快速路三縱線）相交節點，于2002 年建成通車，立交形式為全苜蓿葉型互通式立交，高速公路標準。內環快速路已于2015 年由高速公路改造為城市快速路，渝武高速（快速路三縱線）目前仍然按高速公路標準營運。隨著城市的建設發展，車流量快速增長，北環立交現有技術標準和通行能力已經不能滿足交通量的需求，擁堵現象十分突出。

2 項目區位及概況

如圖1 所示，北環立交在重慶市綜合交通體系規劃中為內環快速與快速路三縱線的相交節點，功能定位為快速路與快速路相交的樞紐型立交。內環快速路為主城核心區最重要的環線交通干道，承擔了重要的集散交通和服務交通功能。快速路三縱線為主城核心區南北向重要的快速交通干道，北環立交以南為雙向六車道的城市快速路，以北為現狀的渝武高速公路，北環立交是兩條重要快速干道的交通轉換節點。

圖1 北環立交區位關系圖

3 立交現狀調查及交通量分析

3.1 北環立交現狀分析

如圖2 所示，北環立交現狀按全苜蓿葉型立交營運，內環快速路為雙向十車道城市道路標準，渝武高速為雙向四車道高速公路標準，匝道均為雙向兩車道高速公路立交標準。立交四個左轉交通采用環形匝道，環形匝道最小圓曲線半徑為50 m、最大圓曲線半徑為70 m，四個右轉交通采用半定向匝道。相鄰左轉匝道之間均存在交織，最小交織距離為160 m，最大交織距離為190 m，交織段的主線與轉向交通未采用硬質隔離。

圖2 北環立交現狀分析圖

北環立交已運營近20 a，渝武高速四車道斷面通行能力已經不滿足現有交通量的需求，而且環形匝道通行能力有限，交織比較嚴重，主流向交通通行能力不足，立交整體運行效率偏低。

3.2 交通量調查分析

3.2.1 定性分析

如圖3 和圖4 所示，內環快速和渝武高速為片區重要骨架道路，主要承擔區域中長距離的過境交通和轉換交通。渝武高速是重慶主城區北向對外聯系的重要通道，快速路三縱線向南貫穿整個主城區，內環快速路是重慶主城核心區最繁忙且最重要的環線快速交通干道，北環立交則承擔了兩條重要交通干道的交通轉換功能。

圖3 內環快速片區路網斷面流量分析圖

圖4 瑜武高速片區路網斷面流量分析圖

3.2.2 定量分析

如圖5 所示，通過對立交現狀交通量的調查，現狀北環立交高峰小時節點總流量約19 640 pcu/h，擁堵現象十分突出。考慮項目交通影響區的背景交通量和轉移交通量的變化，并結合城市發展規劃及路網規劃進行分析預測，得到目標年（2041 年）高峰小時交通量。

圖5 現狀流量圖

如圖6 所示，北環立交承擔快速縱線交通三縱線—渝武高速與快速環線交通（內環快速）的交通轉換功能。根據交通量預測結果，節點交通主流向為南北向和東西向直行，西往北、東往南、北往東的左轉。目標年立交南北進口交通量達到10 068 pcu/h，東西進口交通量達到15 862 pcu/h，立交節點的總流量將達到25 930 pcu/h，比現狀增加32%。

圖6 預測流量圖

3.2.3 功能定位分析

根據交通量預測結果，并結合規劃、周邊路網布局分析可知：北環立交主要解快速路三縱線和內環快速路之間的快速交通轉換，相交道路等級均為城市快速路，因此將北環立交定位為樞紐型立交A1 類。

3.3 北環立交片區用地規劃情況

立交周邊為城市建設用地，以居住用地、工業用地、防護綠地和公園綠地為主，均已開發建成，匝道及主線外側規劃50 m 防護綠帶，如圖7 所示，預留改造條件。

圖7 立交區域用地規劃圖

3.4 小結

（1）內環快速拓寬改造未將該節點納入一并實施，僅對內環上四個匝道出入口進行了調整，主線斷面通行能力得到提升，匝道通行能力并未改善；

（2）渝武高速（北環立交至金開大道段）拓寬改造未將該節點納入一并實施，僅對北端兩個匝道出入口進行了調整，主線斷面通行能力得到提升，匝道通行能力并未改善；

（3）隨著渝武高速即將拓寬為雙向八車道，該節點南北向主線雙向四車道高速公路標準斷面難以滿足交通量需求；

（4）立交4 個環形匝道與主線均未設置獨立的集散車道，存在多處進出口，交織嚴重，影響立交的通行效率；

（5）立交形式與交通量預測分析結果不符，主流向交通通行能力和效率較低。

綜上分析，結合相交道路的擴能提質，片區路網及地塊的建設完善，未來交通量增長需求更加明顯，北環立交改造勢在必行。

4 立交總體改造方案[1-5]

4.1 總體思路及原則

立交形式應以技術先進、經濟節約、功能齊全、布局合理、造型優美為總體原則。以符合交通量預測結果，滿足規劃路網交通轉換需求，與周邊環境融合，技術標準滿足規范要求為總體思路。

（1）立交形式、規模、技術標準須按照道路性質、功能綜合考慮；

（2）立交型式應與交通量預測結果相適應，與地形、現狀道路及環境相適應；

（3）立交改造應充分考慮對現狀交通的影響，受施工條件的限制，需施工占地、臨時交通轉換、施工材料運輸、機具進出場地等，合理完善施工期間交通的組織方案；

（4）立交是構成城市景觀的重要因素，在造型上要選擇特征鮮明、結構典雅的立交型式，充分展示發展中的城市形象；

（5）結合現狀地形地貌特點，合理布設構筑物，合理控制工程投資。

4.2 立交改造方案比選

立交所在區域為城市規劃建設區，周邊地塊均已開發建設完成。相交的渝武高速（快速路三縱線）和內環快速路均為現狀，其中渝武高速在立交區域為雙向四車道高速公路標準，立交北側渝武高速已拓寬改造為雙向十車道，設計速度80 km/h；內環快速路為雙向十車道的城市快速路，立交區域內環快速路為雙向八車道，設計速度為80 km/h。立交外側規劃控制預留了約50 m 防護綠地，立交內部均為綠地，為立交改造預留充足條件。

4.2.1 北環立交改造方案一

如圖8 所示，北環立交改造方案一采用單環式“渦輪型”立交。將渝武高速主線由四車道高速公路改造為雙向六車道城市快速路，右輔道設置于主線外側，左輔道結合北往東左轉匝道一并設置。為了消除原有四個環形匝道間的交織問題，對三個主要左轉交通流向，新建半定向匝道代替現狀環形匝道，消除交織，保留南往西次要交通流向的環形匝道。環形匝道設計車速為40 km/h，其余匝道設計車速為50 km/h。新建匝道主要以橋梁為主，考慮采用預制拼裝工藝，上跨主線道路盡量不在中分帶設置橋墩，最大限度的減少對現狀交通的影響。

圖8 北環立交改造方案一效果圖

立交匝道布設符合交通分析預測的主次要流向，立交規模適中，技術標準較高，主線和匝道的通行能力均得到較大提升，消除原立交交織問題，提升了立交的整體通行能力和通行效率。

4.2.2 北環立交改造方案二

如圖9 所示，北環立交改造方案二采用“渦輪型”立交。將渝武高速主線由四車道高速公路改造為雙向六車道城市快速路，兩側設置雙向四車道輔道。新建半定向匝道代替現狀環形匝道，消除交織，匝道設計車速為50 km/h。新建匝道主要以橋梁為主，考慮采用預制拼裝工藝，上跨主線道路盡量不在中分帶設置橋墩，最大限度的減少對現狀交通的影響。

圖9 北環立交改造方案二效果圖

立交規模較大，技術標準高，主線和匝道的通行能力均得到較大提升，消除原立交交織問題，提升了立交的整體通行能力和通行效率，立交匝道布設不符合交通分析預測的主次要流向，施工期間需要中斷部分匝道的通行。

4.2.3 北環立交改造方案三

如圖10 所示，北環立交改造方案三采用對角象限雙環式“8 字形”立交。將渝武高速主線由四車道高速公路改造為雙向六車道城市快速路，兩側設置雙向四車道輔道。取消二、四象限環形匝道，新建半定向匝道代替。環形匝道設計車速為40 km/h，其余匝道設計車速為50 km/h。新建匝道主要以橋梁為主，考慮采用預制拼裝工藝，上跨主線道路盡量不在中分帶設置橋墩，最大限度減少對現狀交通的影響。

圖10 北環立交改造方案三效果圖

立交規模較小，技術標準高，主線和匝道的通行能力均得到較大提升，消除原立交交織問題，提升了立交的整體通行能力和通行效率，立交匝道布設不符合交通分析預測的主次要流向，施工期間需要中斷部分匝道的通行。

4.2.4 方案比選

經過綜合比選分析，方案一單環式“渦輪型”立交為推薦方案，具體見表1，該方案標準較高，功能完善，規模適中，與交通量匹配較好，對現狀交通影響最小，立交造型簡潔優美，與周圍環境融合較好，可以滿足未來交通增長需求。

5 結論

北環立交作為重慶市主城區北端對外交通轉換門戶節點，承擔了內環快速和快速路三縱線的重要交通轉換功能，北環立交改造推薦方案符合城市交通總體規劃發展需求，大幅提升立交的通行能力和效率，消除交織問題，有效緩解交通擁堵問題。