吳麗英
(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院,山西 太原 030012)
互通立交作為城市快速路的關(guān)鍵節(jié)點,其通行能力和運(yùn)行效率的大小,對快速路整體通行能力的影響是巨大的。立體交叉主要功能是在空間將交通流分層部署,以消除由直行車流與左轉(zhuǎn)車流所造成的沖突點。
城市快速路的建設(shè)一般都是改建原有的城市道路,其規(guī)劃預(yù)留的走廊帶一般較窄,兩邊密集的建筑和不斷調(diào)整的規(guī)劃往往給互通立交的布設(shè)帶來了不少困難:a)預(yù)留的互通空間狹小,互通的選型,匝道的布設(shè)往往受限條件較多。b)城市互通立交橋隧構(gòu)造物多。c)互通形式要求美觀,符合城市美觀需求。d)交通組織困難,需考慮非機(jī)動車及行人的通行需求。
因此,城市快速路互通立交的設(shè)計難度較一般高速公路要高。
互通立體式交叉位于某市中心街東延伸段(城市主干道)與濱河路(城市快速路)結(jié)點。濱河路目前正在改造為雙向六車道的一級公路,設(shè)計速度為80 km/h。它是市區(qū)的南北大通道,也是連接沿線各工業(yè)園區(qū)及商務(wù)區(qū)的紐帶[1]。
中心街是一條東西向的城市主動脈,連續(xù)跨越河流和濱河路,兩個交點間距僅85 m左右。濱河路以西、中心街北側(cè)為已建電能廠,屬控制用地,其余象限無重要建筑,多為2層居民房。立交范圍內(nèi)河道需考慮防洪,河道兩側(cè)均設(shè)有防洪壩。
a)因地制宜。由于立交范圍內(nèi)濱河路與河道間距太近(30~100 m)且不完全平行,致使立交靠河岸這側(cè)腹地狹窄,匝道展線較困難,必須考慮將立交的重心放在西側(cè),盡量減少布置在東側(cè)的匝道數(shù)量。
b)系統(tǒng)的完整性與獨(dú)立性。機(jī)動車和行人與非機(jī)動車系統(tǒng)完全分離,均保證各向互通,機(jī)動車系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)運(yùn)行功能,行人與非機(jī)動車系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)通行便捷。
c)立交布置層數(shù)不宜過多,機(jī)非兩大系統(tǒng)相結(jié)合一并考慮。
d)橋梁結(jié)構(gòu)布置避免在河道上多次跨越。
e)滿足防洪搶險要求。
f)強(qiáng)調(diào)工程的景觀功能。
2.3.1 互通機(jī)動車系統(tǒng)方案設(shè)計
2.3.1.1 方案一 單苜蓿葉加定向和迂回型兩層立交
方案一的左轉(zhuǎn)E匝道采用苜蓿葉形匝道,F(xiàn)和H兩個左轉(zhuǎn)匝道均采用迂回式匝道,左轉(zhuǎn)G匝道為避開東北象限而采用了定向匝道。見圖1。
a)該方案優(yōu)點 交通功能完善,各個方向均無交織,對主線交通干擾小。匝道線形流暢,立交外觀優(yōu)美,好似展翅的鯤鵬,氣勢非凡,用地卻相當(dāng)緊湊。本方案匝道的布置考慮到河道的防洪搶險要求,在靠河道側(cè)留出了供防洪物資堆積和搶險人員集結(jié)的余地,行人與非機(jī)動車通道的寬度也考慮了兼作防汛通道的要求。
b)該方案缺點 橋梁面積略多。
圖1 互通式立交方案一平面布置圖
2.3.1.2 方案二 雙苜蓿葉加右轉(zhuǎn)迂回型立交
方案二布置D、F兩個左轉(zhuǎn)苜蓿葉形匝道,G、H兩個左轉(zhuǎn)匝道分別通過兩個迂回定向式匝道解決。由于東北象限已經(jīng)布置了兩條左轉(zhuǎn)匝道,東向北的右轉(zhuǎn)匝道如采用小半徑已無用地,而采用大半徑則將在河道上單獨(dú)建1座斜交大于45°、跨徑大于70 m的匝道橋,故本方案中E右轉(zhuǎn)匝道利用了特殊的形式,從D匝道左側(cè)分出,下穿中心街主線跨線橋,從苜蓿葉F匝道外側(cè)繞過,與G匝道并行一起上跨濱河路、下穿主線,最終并入濱河路。
a)該方案優(yōu)點 平面圖形對稱優(yōu)美,線形圓順,交通功能較完善,結(jié)構(gòu)簡單。
b)該方案缺點 兩個平行的苜蓿葉匝道之間存在一處交織,需采用集散匝道的方式解決,對濱河路通行能力影響不大。但東向北右轉(zhuǎn)匝道繞行距離較遠(yuǎn)。見圖2。
該方案也能滿足防洪搶險要求。
圖2 互通式立交方案二平面布置圖
2.3.1.3 方案三 雙梨形兩層立交
該方案為雙喇叭立交的變形,特別適用于用地受限制的立交。立交的重心在西南象限,通過西面和南面的兩個梨形立交組織各個轉(zhuǎn)向的交通。見圖3。
a)該方案優(yōu)點 造型獨(dú)特,巧妙地避開了用地困難的東北象限。
b)該方案缺點 雖然利用梨形匝道的特點盡量縮小用地面積,但從整個立交看仍存在用地布局較分散的問題。而且各個轉(zhuǎn)向車流均存在交織,通行能力較小,繞行較遠(yuǎn)并易引起錯路運(yùn)行。
圖3 互通式立交方案三平面布置圖
2.3.2 機(jī)動車系統(tǒng)方案比選
上述3個方案各有特點,進(jìn)一步比較如表1。
表1 機(jī)動車系統(tǒng)方案比較表
綜上所述,以方案一為推薦方案。
2.3.3 行人與非機(jī)動車系統(tǒng)方案設(shè)計和比選
2.3.3.1 方案一
行人與非機(jī)動車先自地面沿機(jī)動車道接坡和引橋兩側(cè)至河流以東,通過坡道推行上橋,然后利用跨越河流和濱河路主橋底板向兩側(cè)懸挑的鋼結(jié)構(gòu),布置行人與非機(jī)動車混行車道,解決南北溝通問題。在濱河路東西兩側(cè)各設(shè)一條南北向通道,延伸并入濱河路非機(jī)動車道。立交以西的行人與非機(jī)動車集中在主線北側(cè),走地面。本方案在立交范圍內(nèi)須建人孔(4.5×2.5 m箱通 +泵站)3處,非機(jī)動車橋梁3 490 m2,人行梯道6座,非機(jī)動車推/騎行路程比例為 1/3,見圖 4[2]。
該方案巧妙地利用了主橋底板的懸挑結(jié)構(gòu),降低了行人與非機(jī)動車通道的跨越高度,從而減少了其在坡道上的推行距離。而且行人與非機(jī)動車過江時既能觀賞江景,又能避免日曬雨淋,可謂一舉多得。如圖5所示。
圖4 行人和非機(jī)動車道系統(tǒng)方案一平面布置圖
圖5 行人和非機(jī)動車道系統(tǒng)效果圖
2.3.3.2 方案二
主線大橋的行人與非機(jī)動車通道布置在橋面機(jī)動車道外側(cè),由自行車推行坡道和行人梯道落地,與濱河路西側(cè)的南北向通道相接,修建行人與非機(jī)動車的專用通道,由西向東的行人與非機(jī)動車道共同匯集走下穿濱河路的通道,與濱河路東側(cè)的南北向通道相接。
圖6 行人和非機(jī)動車道系統(tǒng)方案二平面布置圖
該方案在立交范圍內(nèi)須建人孔(4.5×2.5 m箱通+泵站)5處,非機(jī)動車橋梁3 866 m2,人行梯道4座,非機(jī)動車推/騎行路程比例為1/2.67。見圖6。
2.3.3.3 方案三
該方案主要解決中心街東西向直行的非機(jī)動車和行人的通行,保證主流向交通的舒順,而不考慮與濱河路上少量的行人與非機(jī)動車的溝通問題。具體布置為:加寬大橋的中央分隔帶,將過主線大橋和濱河路的行人與非機(jī)動車通道布置在上下行兩幅橋梁的中間,兩端橋接坡采用適于非機(jī)動車騎行的坡度緩緩落地后左右分開,從機(jī)動車橋下穿過,回到機(jī)動車道兩側(cè)。該方案須建非機(jī)動車橋梁3 866 m2,可全部騎行。
2.3.4 行人與非機(jī)動車系統(tǒng)方案比較
表2 行人與非機(jī)動車系統(tǒng)方案比較表
通過以上方案比較,本方案設(shè)計推薦方案一。
城市互通立交的建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它涉及的因素較多。互通的選型、布設(shè)往往受地形、地物的制約,而且還要考慮行人和非機(jī)動車道的通行需求,因此城市互通設(shè)計要求設(shè)計人員要有開闊的設(shè)計思路,在滿足交通服務(wù)功能的前提下,選擇經(jīng)濟(jì)的、與城市景觀相匹配的,具有代表性的設(shè)計方案。