黃曉清
(上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司,上海 200092)
南北快速路是南寧市規(guī)劃城市快速路系統(tǒng)“四橫、四縱、一連接”中貫穿城市核心區(qū)南北重要的一條縱向通道。北起北繞城高速公路西津立交,沿高新東三路、北大路延長線及北大路向南,經(jīng)永和路跨邕江,沿南建路、友誼路再轉(zhuǎn)向西經(jīng)規(guī)劃國凱大道接壯錦大道至南友高速,全長約21.2 km,見圖1。由于線路較長且沿線區(qū)域開發(fā)的差異性,因此全線分段采用不同的快速路形式??焖俾分骶€設(shè)計車速80 km/h,雙向6車道規(guī)模;全線共布置6座立交、10對匝道出入口,并包含一座跨邕江的大橋。
圖1 南寧市規(guī)劃快速路網(wǎng)及南北快速路區(qū)位圖
南寧市南北快速路北、南兩端分別輻射都南高速、G210和南友高速、G322等南北對外通道,沿線處在由安吉物流園、高新區(qū)、城北和江南商圈、經(jīng)開區(qū)、空港物流園等組成的南北交通走廊上。因此,其快速路主線功能定位是中心城對外交通的重要快速通道,是聯(lián)系南寧中心城多個重要區(qū)域的快速走廊,是聯(lián)系主城區(qū)與機場的快速通道。其地面輔道功能定位是服務(wù)沿線區(qū)域交通出行,同時是快速路主線的集散道路。
根據(jù)南寧市城市的總體用地規(guī)劃,以南寧市現(xiàn)狀的快速環(huán)路(簡稱快環(huán),由清川大道—秀廂大道—廂竹大道—竹溪大道—白沙大道—沙井大道等組成,環(huán)路全長40.15 km)為界。快環(huán)以內(nèi)將不再有倉儲貨運用地,現(xiàn)狀的貨運站場也將外遷,因此南北快速路在快環(huán)以內(nèi)的服務(wù)對象主要是以客運為主;南北快速路在快環(huán)以外的路段沿線布有多個物流園區(qū)和經(jīng)開區(qū)、高新區(qū)等,因此服務(wù)對象兼顧客運和貨運。
(1)道路等級??焖俾分骶€:城市快速路;地面輔道:城市主干路。(2)設(shè)計行車速度??焖俾分骶€:V=80 km/h;地面輔道:V=50~60 km/h;匝道:V=40 km/h。(3)設(shè)計年限。交通量達到飽和狀態(tài)的設(shè)計年限:20 a;瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計年限:15 a。(4)荷載標準。橋梁荷載標準:城—A級;路面結(jié)構(gòu)計算標準軸載:單軸雙輪組100 kN(BZZ-100)。(5)凈空高度。機動車不小于5.0 m;非機動車及行人不小于2.5 m;電氣化鐵路不小于7.96 m。(6)抗震。工程建設(shè)場區(qū)的抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度,水平向設(shè)計基本地震動加速度峰值為0.05 g,特征周期T g為0.35 s。(7)暴雨重現(xiàn)期。該工程暴雨重現(xiàn)期取P=2 a。(8)航道。南北快速路跨邕江大橋橋位處規(guī)劃通航等級為Ⅲ級,通航凈寬150 m,凈高10 m,最高通航水位77.87 m。
根據(jù)南寧市快速路網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃的近、遠期年限及交通量飽和狀態(tài)的設(shè)計年限標準,南北快速路的交通需求預(yù)測目標年近期為2020年,遠期為2035年。經(jīng)預(yù)測至遠期2035年,南北快速路通道上12 h雙向交通量達到13萬pcu,高峰小時雙向交通量約13400 pcu,其中快速路主線單向交通量約為3800~5000 pcu/h,地面輔道單向交通量約為1600~2200 pcu/h。
根據(jù)交通量分析結(jié)果和標準段車道設(shè)計通行能力,該工程車道規(guī)模確定如下:南北快速路主線采用雙向6車道規(guī)模;地面道路主要采用雙向4~6車道規(guī)模,另設(shè)非機動車道和人行道。
從道路功能來看,城市快速路包含有全封閉、控制出入、供車輛連續(xù)快速運行的快速系統(tǒng)和溝通區(qū)域路網(wǎng)的地面道路系統(tǒng)兩大部分,即“快速路+輔道”模式。一般有“地面快速路”(地面封閉快速路+兩側(cè)地方輔道)、“高架快速路”(高架道路+地面輔道)、“地下快速路”(地下快速路+地面輔道)三種形式。不同形式的快速路有不同的特點,適用的場合也不同。不論是高架、地面、地下快速路都可較好地實現(xiàn)城市快速路快速交通和集散交通的雙重功能,但在對兩側(cè)地塊的溝通、占地、工程造價及城市和環(huán)境的影響等方面有著較大的差異。
由于南北快速路縱向穿越南寧中心城,線路長約21.2 km,且沿途經(jīng)過各區(qū)域的用地性質(zhì)和地塊規(guī)劃差異很大,現(xiàn)狀及規(guī)劃道路條件也不同,因此不同區(qū)段采用不同的快速路形式。
5.1.1 工程北端起點至北快環(huán)(秀廂大道)段
該路段長度約4.1 km,道路紅線寬50 m。道路東側(cè)規(guī)劃為安吉物流園,西側(cè)為高新技術(shù)開發(fā)區(qū),橫向規(guī)劃路網(wǎng)較密。為了便于兩側(cè)地塊溝通,同時考慮該路段紅線寬度較窄,因此該路段推薦采用高架快速路形式。
該路段50 m寬采用的斷面形式:4.0 m(人行道)+3.5 m(非機動車道)+2.0 m(分隔帶)+12.0 m(機動車道)+7.0 m(中央分隔帶)+12.0 m(機動車道)+2.0 m(分隔帶)+3.5 m(非機動車道)+4.0 m(人行道)=50.0 m,見圖2。
5.1.2 北快環(huán)(秀廂大道)至中華路段
圖2 北端起點至北快環(huán)高架快速路段標準橫斷面(單位:m)
該路段長度約3.5 km。以明秀西路為界,明秀西路以北,規(guī)劃道路紅線寬50 m,是以廣西大學為主的文教科研用地;明秀西路以南為現(xiàn)狀北大路,道路紅線寬40 m,處于市中心商業(yè)核心區(qū)。同時,在靠近中華路的位置,道路線位橫向穿越云桂鐵路。為了降低快速路對學校用地和中心城區(qū)商業(yè)用地的負面影響,以及滿足鐵路部門電氣化(高速)鐵路的安全運營要求,推薦該路段采用地下快速路形式,地道寬度30.0 m,均中央開口保證自然通風,見圖3。
圖3 地下快速路段斷面圖(單位:m)
廣西大學校園內(nèi)快速路以地道形式直接下穿校區(qū),不布置地面輔道,減少對學校的負面影響;現(xiàn)狀北大路段地面輔道采用兩幅路形式,雙向4快 2慢,斷面形式:4.5 m(人行道)+12.0 m(車行道)+7.0 m(中央分隔帶)+12.0 m(車行道)+4.5 m(人行道)=40.0 m,見圖3。
5.1.3 中華路至南快環(huán)(白沙大道)段
該路段長度約4.8 km,紅線寬40~50 m,兩側(cè)以工業(yè)用地為主。考慮該路段須建橋跨越邕江,兩側(cè)地塊的橫向溝通要求較高,以及紅線寬度有限,該路段推薦采用高架快速路形式。
現(xiàn)狀永和路段根據(jù)道路總體線位布置及本著盡量利用原有地面道路的原則,同時考慮南側(cè)快速路高架跨邕江的大橋設(shè)在現(xiàn)狀永和大橋東側(cè),因此,利用道路東側(cè)機非分隔帶供高架橋立墩,道路實施總寬度44.25 m,斷面形式:4.5 m(人行道原寬度)+5.15 m(輔道原寬度)+2.1 m(分隔帶原寬度)+16.5 m(雙向機動車道)+7.0 m(機非分隔帶)+4.5 m(非機動車道)+4.5 m(人行道)=44.25 m,見圖4。南建路段紅線寬度50 m,斷面形式同圖2。
圖4 現(xiàn)狀永和路段標準橫斷面圖(單位:m)
5.1.4 南快環(huán)(白沙大道)至工程南端終點段
該路段總長約6.9 km,友誼路段道路紅線60 m,國凱大道段紅線寬度40 m。道路兩側(cè)均為經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)用地,橫向主干路密度較大,間距小于900 m。南北向的友誼路段由于部分路段已按60 m的地面快速路斷面實施,因此推薦采用地面快速路形式。主要橫向道路上跨,保證兩側(cè)地塊的溝通,斷面形式:4.0 m(人行道)+11.0 m(輔道)+2.0 m(分隔帶)+11.75 m(機動車道)+2.5 m(中央分隔帶)+11.75 m(機動車道)+2.0 m(分隔帶)+11.0 m(輔道)+4.0 m(人行道)=60.0 m,見圖5。東西向國凱路段考慮道路紅線寬度較窄等因素,推薦采用高架快速路形式,斷面形式:4.5 m(人行道)+12.0 m(車行道)+7.0 m(中央分隔帶)+12.0 m(車行道)+4.5 m(人行道)=40.0 m,見圖6。
圖6 國凱大道高架快速路段標準橫斷面圖(單位:m)
5.2.1 互通立交總體布置
南北快速路作為快速路,是全封閉、控制出入、連續(xù)交通,與沿線各級現(xiàn)狀道路和規(guī)劃道路相交處,均采用立交形式,立交設(shè)置總的原則如表1所列。
表1 立交布設(shè)原則一覽表
南北快速路由北至南共與6條規(guī)劃快速路相交,分別為橫向“快速路連接線”、北快環(huán)(秀廂大道)、東西快速路、南快環(huán)(白沙大道)、國凱大道、壯錦大道(接南友高速段),形成6個樞紐型全互通立交,分別為安福立交、秀廂大道立交、東西快速路立交、白沙大道立交、國凱-友誼立交、國凱-壯錦立交,見圖7。
圖7 互通立交總體布置圖
5.2.2 匝道出入口總體布設(shè)
快速路的匝道出入口,實現(xiàn)了快速路與區(qū)域地塊的溝通。出入口設(shè)置得較少,雖能為快速路主線創(chuàng)造良好的行駛條件,但卻削弱了快速路的服務(wù)功能;反之,出入口過多,雖有利于沿線區(qū)域交通方便地利用快速路,促進土地開發(fā),卻會使快速路主線產(chǎn)生交通擁擠。因此必須按相關(guān)規(guī)范要求和已有工程經(jīng)驗,合理布置出入口。
南北快速路與主要干道相交時,設(shè)置接地匝道出入口,與地面道路相接,服務(wù)沿線區(qū)域地塊。全線由北至南共設(shè)置10對匝道:包括高新大道2對,明秀西路2對,五一路北側(cè)1對,亭洪路2對,金凱路2對,國凱大道1對,見圖8。
圖8 平行匝道總體布置圖
對全線進出口布設(shè)進行統(tǒng)計,全線立交(每座)平均間距3.03 km/座,匝道(每對)平均間距2.12 km/對,出入口平均間距約為1.01 km。
從以上技術(shù)指標來看,全線匝道出入口平均間距約為1.01 km,配置比較合理,既兼顧了服務(wù)范圍,又很好地控制了主線出入口的間距,見表2所列。
表2 全線進出口情況統(tǒng)計表
該節(jié)點是快速路連接線安福路與南北快速路形成的十字型立交節(jié)點,功能定位是樞紐型全互通十字型立交。該區(qū)域現(xiàn)狀還未形成路網(wǎng),規(guī)劃立交范圍內(nèi)現(xiàn)狀均為農(nóng)田,用地條件較好。根據(jù)該立交節(jié)點的功能定位,結(jié)合各個轉(zhuǎn)向的重要性判斷,并且重點考慮到在該立交節(jié)點與北側(cè)現(xiàn)狀西津立交之間規(guī)劃將設(shè)置高速公路的收費站,因此該立交方案采用三層半“迂回定向+苜蓿葉匝道”全互通立交。
南北快速路在該路段為高架快速路形式,因此其主線高架布于地面二層,由南向北跨越該節(jié)點后立即落地,以地面快速路形式直接進入規(guī)劃高速收費站。快速路連接線安福路北側(cè)的平行主干路高安路以跨線橋形式上跨南北快速路,保證了南北快速路進收費站的交通??焖俾愤B接線在安福路段紅線僅40 m寬,因此建議也布置為高架快速路形式,在該立交節(jié)點連接線的高架主線布設(shè)于地面三至三層半。南向西的左轉(zhuǎn)匝道考慮其流量最小,因此采用苜蓿葉形的環(huán)形匝道,布置于東北象限。其他左轉(zhuǎn)匝道均采用迂回定向式匝道,線形標準較高。所有轉(zhuǎn)向匝道均位于地面二至三層之間。該節(jié)點地面層的平交口供快速路輔道的交通轉(zhuǎn)換使用,同時保證行人和非機動車的過街方便,以及公交車站的布設(shè),見圖9。
圖9 安福立交總體設(shè)計圖
該節(jié)點是北快環(huán)與南北快速路形成的十字形立交節(jié)點,秀廂大道為現(xiàn)狀地面快速路。規(guī)劃立交范圍內(nèi),現(xiàn)狀三個象限均為行建文理學院的建筑用地,西北象限為學校的操場及建材市場。根據(jù)整個快速路網(wǎng)布局,以及流量預(yù)測結(jié)果,該節(jié)點除了南北、東西兩個方向的直行交通是主要流向外,幾個轉(zhuǎn)向交通需求也較多,需要立交形態(tài)提供較好的通行能力。
根據(jù)該立交節(jié)點的功能定位,結(jié)合各個轉(zhuǎn)向的重要性判斷,并且重點考慮避讓三個象限內(nèi)行建文理學院的現(xiàn)狀學校建筑,因此該立交方案采用三層“迂回定向+苜蓿葉匝道”全互通立交:北快環(huán)秀廂大道保持原狀,位于地面一層,僅在地面快速路主線兩側(cè)拼接左右轉(zhuǎn)匝道出入口;南北快速路上跨北快環(huán)及立交各轉(zhuǎn)向匝道,位于最高層三層,地面不設(shè)輔道,避免對學校地塊產(chǎn)生東西分隔;立交用地主要集中在西北象限,在該象限設(shè)置東向南ES苜蓿葉形左轉(zhuǎn)匝道;其他三個左轉(zhuǎn)匝道均采用迂回定向的形式,以保證對其余三個象限內(nèi)的現(xiàn)狀建筑不受影響,同時線形條件也較好,見圖10。
圖10 秀廂大道立交總體設(shè)計圖
國凱大道和南北快速路(該段路名為友誼路)均為城市快速路。該立交的功能主要是實現(xiàn)中心城區(qū)與機場和五象新區(qū)的便捷聯(lián)系,因此交通主流向是南北的直行交通和北至西、南至西的轉(zhuǎn)向交通,次流向是東西向直行交通和北至東的轉(zhuǎn)向交通。南北快速路東側(cè)和立交的西南象限為已建和在建的企業(yè),用地較為緊張;立交西北象限現(xiàn)狀還未開發(fā),具備用地條件。
結(jié)合各個轉(zhuǎn)向的重要性判斷,同時考慮立交幾個象限的用地條件,該立交方案采用三層“定向+迂回定向+環(huán)形匝道”全互通立交,主要利用西北角象限用地:南北快速路南北向的直行主線布于地面層,南北向地面輔道也位于地面層,局部利用匝道凈空布置在地下半層;除NE匝道采用迂回定向式,流量較小的ES匝道采用環(huán)形匝道外,其余匝道均為定向式。各層匝道布于地面層與第二層之間。國凱大道東西向的直行主線位于第三層,在立交西側(cè)設(shè)置一對往東的平行匝道來滿足經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)與東側(cè)五象新區(qū)的交通聯(lián)系需求,見圖11。
圖11 國凱-友誼立交總體設(shè)計圖
該節(jié)點是東西向的快速路與南側(cè)的快速路形成T型立交。東西向快速路以北為現(xiàn)狀和規(guī)劃的居住區(qū)用地,立交東南象限正在建設(shè)北部灣科技園總部經(jīng)濟基地。同時,現(xiàn)狀南憑鐵路穿越該立交節(jié)點。根據(jù)該立交節(jié)點的功能定位,考慮該節(jié)點自西向東直行和自東向南左轉(zhuǎn)為主要交通流向,同時受立交幾個象限的用地條件制約,該立交方案采用三層“迂回定向”全互通立交:東西向的直行主線布于地面二層,跨越壯錦大道地面道路;立交南向西SW左轉(zhuǎn)匝道和東向南ES左轉(zhuǎn)匝道均采用迂回定向的形式,上跨東西向直行主線,布于第三層。國凱大道和壯錦大道的地面道路采用平交口形式進行流量轉(zhuǎn)換,現(xiàn)狀鐵路下穿立交節(jié)點,見圖12。
圖12 國凱-壯錦立交總體設(shè)計圖
根據(jù)總體方案,南北快速路自南向北沿南建路跨越邕江后與永和路相接,在該位置現(xiàn)狀已建有永和大橋聯(lián)系邕江兩岸,永和大橋的西側(cè)還有一座現(xiàn)狀的鐵路橋。
根據(jù)交通流量預(yù)測,至遠期南北快速路設(shè)計年限(2035年),南北快速路這一通道上的過江流量達到了單向5900~6600 pcu/h,因此南北快速路利用現(xiàn)狀永和大橋,增加車道數(shù)至雙向6車道,甚至雙向8車道,仍不能滿足遠期的過江流量需求,會在這一節(jié)點形成交通瓶頸,并且還占用了非機動車和行人的通道寬度,因此推薦在現(xiàn)狀永和大橋東側(cè)新建一座大橋的方案。新建的橋梁為南北快速路的快速路主線服務(wù),雙向6車道規(guī)模,老的永和大橋作為南北快速路的地面輔道服務(wù)。新老兩座橋共同組成南北快速走廊跨越邕江。新建跨江橋梁采用中承式鋼桁架拱橋形式,與老橋拱橋結(jié)構(gòu)形態(tài)相似,風格統(tǒng)一,橋梁景觀較好,并且新橋施工不會影響老橋,不會中斷老橋交通,見圖13、圖14。
圖13 永和大橋節(jié)點總體設(shè)計圖
圖14 永和大橋節(jié)點設(shè)計斷面布置圖(單位:m)
南北快速路是南寧市規(guī)劃快速路網(wǎng)系統(tǒng)中最重要的一縱,路線長、規(guī)模大、工程復(fù)雜,南寧市規(guī)工委已審議并通過了該總體設(shè)計方案,下階段全線將分段分期進行工程的實施。本文以南寧市南北快速路為例,從它的功能定位出發(fā),到主要技術(shù)標準和建設(shè)規(guī)模論證,再詳細論述了快速路敷設(shè)形式的選擇、立交節(jié)點和匝道的總體布設(shè),最后到單個立交節(jié)點和其他重要節(jié)點的設(shè)計,系統(tǒng)地介紹了城市快速路總體設(shè)計的方法和主要流程,可供其他類似工程參考。