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        樞紐立交方案設計探析——以鳴凰西樞紐立交方案設計為例

        2013-11-20 05:55:12浩,王
        交通運輸研究 2013年2期
        關鍵詞:互通單向匝道

        李 浩,王 城

        (1.東南大學建筑設計研究院有限公司,江蘇 南京 210096;2.江蘇省交通規(guī)劃設計院股份有限公司,江蘇 南京 210005)

        0 引言

        隨著我國以高速公路為主的國家公路網(wǎng)的逐漸形成,高速公路之間的交叉大量出現(xiàn),樞紐互通式立交成為高速公路不可缺少的組成部分,樞紐立交的修建對合理疏導高速公路交匯處的車流,提高高速公路的運作效率,改善區(qū)域交通擁擠狀況起到積極作用。深入研究樞紐式立交的選型和設計,具有重要的現(xiàn)實意義[1]。

        1 樞紐立交方案設計要點

        樞紐立交形式的選擇不僅影響道路及立交本身的功能,而且與地區(qū)的規(guī)劃、路網(wǎng)交通功能的發(fā)揮、城市及區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展以及環(huán)境等都有十分密切的關系。樞紐立交形式的選擇應考慮以下要點。

        1.1 選型要與定位相結合

        樞紐互通式立交的形式與所在位置條件密切相關,不同位置地形、地物及環(huán)境條件,適宜修建樞紐通式立交的形式不同。

        1.2 相交道路的性質(zhì)、使用任務和轉彎交通量

        樞紐互通式立交形式選擇時應重點研究和全面安排樞紐范圍內(nèi)車流走向、轉彎交通量及交通組成,主線、被交線的性質(zhì)、等級以及立交的具體位置在立交定位時應進行過全局性的考慮和規(guī)劃。

        1.3 相交道路的交通條件、自然條件、社會環(huán)境條件和經(jīng)濟效益以及交通安全

        影響樞紐互通式立交選形的交通條件包括設計交通量與通行能力、設計速度和服務水平等;自然條件包括地理狀況、地貌現(xiàn)狀和地質(zhì)資料等;社會環(huán)境條件包括土地規(guī)劃、土地利用現(xiàn)狀、現(xiàn)有建筑設施等。

        1.4 選型要與環(huán)境景觀協(xié)調(diào)

        選型要充分考慮區(qū)域規(guī)劃、可能提供的用地范圍、文物古跡保護區(qū)、周圍建筑物及設施分布現(xiàn)狀等,做到與自然景觀有機結合,體現(xiàn)立交與自然的和諧統(tǒng)一[2]。

        2 鳴凰西樞紐方案設計

        2.1 概況

        常州西繞城高速北接常泰高速,南接宜興接太湖西側的出省通道,是江蘇省南北高速通道的重要組成部分。鳴凰西樞紐位于常州市武進區(qū)鳴凰鎮(zhèn)西,是常州西繞城高速通道重要的工點,該道路為寧常高速,路基寬為35.0m,設計速度為120km/h。在寧常高速實施時,已預留了匝道跨越湖濱大道的樁基礎[3]。

        2.2 交通量及地形地物

        該樞紐互通的轉向交通量在2029年將達61 878pcu/d,且主流向為南京—宜興方向,達31 711pcu/d,約占總轉換流量的60%。

        互通范圍內(nèi)地勢平坦,地面標高約在3.5~5m之間,互通以北有湖濱大道橫穿本項目,互通范圍內(nèi)有民房分布?;ネ▍^(qū)內(nèi)表層為亞粘土,其下為粘土、粉砂、亞砂土等。

        2.3 技術指標的采用

        2.3.1 設計速度

        鳴凰西樞紐南京—宜興方向的匝道設計車速采用80km/h,泰州—太倉方向的匝道設計車速采用60km/h,其余均采用40km/h。

        2.3.2 車道寬度

        單向單車道匝道寬度8.5m,單向雙車道設計匝道速度為80km/h的寬度為12.5m,設計速度為60km/h匝道的寬度為10.5m,對向分離雙車道匝道寬度15.5m。泰州—太倉方向匝道設計速度為40km/h,但匝道較長,為考慮超車所需,車道寬度采用10.5m。

        2.3.3 匝道設計線

        單向單車道及單向雙車道匝道以行車道中心線為設計線位置,泰州—太倉方向匝道考慮超車所需,設計線采用右側行車道的中心線。

        2.4 具體方案設計

        本樞紐考慮適應主流向要求,同時盡可能降低工程規(guī)模,根據(jù)交通量分布情況,結合地形、地物,考慮如下五個方案。

        2.4.1 方案一為苜蓿葉型+半定向匝道(見圖1)。南京—宜興方向采用單向雙車道匝道,設計車速為80km/h,泰州—太倉方向采用考慮超車所需的單向雙車道匝道,設計車速為60km/h,其余均采用單向單車道匝道,設計車速為40km/h,匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式。

        圖1 鳴凰西樞紐互通方案一

        該方案的優(yōu)點是滿足主流向要求,且主流向平縱指標較高,適應車輛快速行駛,互通布局相對緊湊,占地小,總體工程規(guī)模小,左轉匝道繞行距離相對較短,能夠充分利用已經(jīng)預留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎。

        2.4.2 方案二為苜蓿葉型+半定向匝道(見圖2)。南京—宜興方向采用單向雙車道匝道,設計車速為80km/h,泰州—太倉方向考慮超車所需的單向雙車道匝道,設計車速為60km/h,其余均采用單向單車道匝道,設計車速為40km/h,匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式。

        該方案的優(yōu)點是滿足主流向要求,平縱指標相對較高,適應車輛快速行駛,左轉匝道繞行距離相對較短,營運費用相對較低,能夠充分利用已經(jīng)預留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎。缺點是占地比方案一要大,工程規(guī)模相對較大。

        圖2 鳴凰西樞紐互通方案二

        2.4.3 方案三為苜蓿葉型+定向匝道(見圖3)。南京~宜興方向采用單向雙車道匝道,設計車速為80km/h,其余均采用單向單車道匝道,設計車速為40km/h,匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式。

        該方案的優(yōu)點是南京—宜興方向運行相對方案一和方案二更為順捷,但內(nèi)環(huán)匝道之間存在交織影響,互通布局欠緊湊,占地大,造價較高,且不能利用已經(jīng)預留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎,造成既有工程浪費。

        圖3 鳴凰西樞紐互通方案三

        2.4.4 方案四為基本同方案二(見圖4),不同的是內(nèi)環(huán)匝道直接與寧常高速拼接。

        該方案的優(yōu)點是總體工程規(guī)模相對方案二稍小,但寧常高速公路上存在連續(xù)出口,易造成行車誤判,對安全運行亦有一定的影響。

        圖4 鳴凰西樞紐互通方案四

        2.4.5 方案五為苜蓿葉型+半定向匝道(見圖5)。南京—宜興方向采用單向雙車道匝道,設計車速為80km/h,其余均采用單向單車道匝道,設計車速為40km/h,匝道與寧常高速公路的交叉采用匝道上跨寧常高速公路方式,該方案與方案三的區(qū)別是將直連式匝道改為半直連式匝道。

        圖5 鳴凰西樞紐互通方案五

        2.5 工程規(guī)模及比較分析

        鳴凰西樞紐各方案主要工程規(guī)模如表1所示。

        表1 鳴凰西樞紐互通主要工程規(guī)模表

        由于方案一具有滿足主流向要求,且主流向平縱指標較高,適應車輛快速行駛,互通布局相對緊湊,占地相對較小,左轉匝道繞行距離相對較短,營運費用相對較低,能夠充分利用已經(jīng)預留的匝道跨越湖濱大道的樁基礎等優(yōu)點,故推薦采用方案一。

        3 結語

        樞紐立交的選形,由于不同的地形、地質(zhì)、交通等條件,應在深入調(diào)查和研究的基礎上,根據(jù)相交叉道路的等級、功能、交通量組成及大小,以及地形、地物、地質(zhì)等情況,合理布設匝道[4],做好不同位置或不同形式的方案比選,經(jīng)各指標的綜合評價,選出最優(yōu)的樞紐立交形式。

        本文通過經(jīng)濟合理性、技術可行性、實施可能性等方面進行充分的分析比較,最后確定了本項目的推薦方案,以確保鳴凰西樞紐具有較高的技術指標和合理的工程造價。

        [1]石良清.預測交通量與互通立交布局和設計的相關關系研究[J].交通標準化,2007,(8):59-61.

        [2]向宗舉.大雁山互通立交方案設計探討[J].公路,2007,(9):93-96.

        [3]江蘇省交通規(guī)劃設計院有限公司.常州西繞城高速公路工程可行性研究[R].南京:江蘇省交通規(guī)劃設計院有限公司,2006.

        [4]張鵬.常見互通立交形式的分析與比較[J].橋梁隧道,2007,(4):104-105.

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