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        南京南站綜合樞紐花神廟立交、雙龍街立交方案設計

        2016-11-16 08:07:10胡鼎培
        城市道橋與防洪 2016年6期
        關鍵詞:公路

        胡鼎培

        (上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司,上海市 200092)

        南京南站綜合樞紐花神廟立交、雙龍街立交方案設計

        胡鼎培

        (上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司,上海市200092)

        通過南京南站綜合樞紐花神廟立交、雙龍街立交在集疏運系統(tǒng)中的地位分析,結(jié)合節(jié)點現(xiàn)狀分析及控制條件、交通量預測結(jié)果、軌道交通布置等條件,采用設置集散車道的斷面布置形式,在確保骨干路網(wǎng)直行交通不受影響的前提下,合理布置匝道,有效避免了立交間距近,無法設置加減速車道和交織段的問題,為南站樞紐交通提供了便捷的服務。

        綜合樞紐;道路集疏運系統(tǒng);互通立交;集散車道

        1 概 述

        南京南站綜合樞紐位于南京市主城區(qū)南部,江寧區(qū)與雨花區(qū)交匯處,是以鐵路客運為核心的城市客運綜合交通樞紐,是京滬高鐵5大始發(fā)站之一。南京南站綜合樞紐是集鐵路客運、公路客運、城市軌道交通、公交車、出租車、社會車輛等多種交通運輸方式于一體的“無縫”、“連續(xù)”、“零換乘”集疏運綜合樞紐。該樞紐建成后將成為規(guī)模位居亞洲前列的綜合交通主樞紐站。

        南京南站道路集疏運系統(tǒng)工程是南京南站綜合樞紐的重要市政配套項目,包括“南京南站綜合樞紐快速環(huán)線工程”、“南京南站綜合樞紐高架平臺聯(lián)絡道工程”和“南京南站綜合樞紐站東路、站西路工程”三個子項??焖侪h(huán)線工程中花神廟立交、雙龍街立交是南京南站樞紐客運交通向整個集疏運系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的重要節(jié)點,立交節(jié)點的實施將有效地轉(zhuǎn)換和疏解綜合樞紐區(qū)域的客運交通,完善骨干路網(wǎng)間的銜接,優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu),帶動周邊地區(qū)發(fā)展。

        2 立交節(jié)點現(xiàn)狀評價

        2.1立交在綜合樞紐集疏運系統(tǒng)中的地位

        根據(jù)《南京市城市總體規(guī)劃》、《鐵路南京南站地區(qū)控制性詳細規(guī)劃》,南京南站綜合樞紐集疏運系統(tǒng)的快速路網(wǎng)由繞城公路、機場高速、寧溧路和宏運大道4條骨干道路組成,承擔著連接主城區(qū)、貫通新市區(qū)、銜接省內(nèi)交通的重任。

        樞紐西側(cè)的機場高速、北側(cè)的繞城公路和東側(cè)的寧溧路3條骨干道路的相交節(jié)點規(guī)劃設置了花神廟立交和雙龍街立交,立交節(jié)點與骨干路網(wǎng)一起,共同構(gòu)成南京南站及其周邊開發(fā)區(qū)的機動車交通保護殼,及時地將南站樞紐區(qū)域的出租車、社會車輛、公交車、長途車等客運交通向快速交通轉(zhuǎn)換,起到了截流外圍過境流量,滿足地區(qū)集疏交通,減輕區(qū)域內(nèi)部交通壓力,均衡路網(wǎng)流量的重要作用。

        2.2相交道路和立交節(jié)點現(xiàn)狀

        機場高速建于1997年,是連接南京主城至南京祿口國際機場的高速公路,有“省門第一路”之稱,設計速度為120 km/h,雙向4車道,路基寬度26 m。

        寧溧路是江寧快速到達南京主城的一條快速通道,主城段快速化改造后是南京市“井字外環(huán)”快速路網(wǎng)的組成部分,主線設計速度為80 km/h,雙向6車道,輔路設計速度為60 km/h,雙向6車道。

        繞城公路又稱繞越高速,是南京市區(qū)的一環(huán)道路,全長約166 km,設計速度為100 km/h,雙向6車道,承擔了大量的城市外圍過境交通。

        繞城公路與機場高速、寧溧路的交叉處均設置了互通式立交,即現(xiàn)狀的花神廟立交和雙龍街立交(見圖1、圖2)?;ㄉ駨R立交為兩層式雙喇叭互通式立交,機場高速主線上跨繞城公路,雙喇叭間的匝道為交織段,現(xiàn)狀高峰小時流量較大,通行能力較低。雙龍街立交為苜蓿葉形互通式立交,寧溧路主線上跨繞城公路,各向交通通過環(huán)形匝道和右轉(zhuǎn)匝道進行轉(zhuǎn)向。由于相鄰環(huán)形匝道出入口交織段比較短,同時右轉(zhuǎn)匝道進出口處存在非機動車的干擾,通行能力滿足不了交通現(xiàn)狀的需求。

        圖1 花神廟立交現(xiàn)狀

        圖2 雙龍街立交現(xiàn)狀

        2.3立交節(jié)點設計的控制條件

        (1)繞城公路分別與機場高速、寧溧路相交,兩相交節(jié)點立交間距僅2.37 km,兩立交節(jié)點間尚有南站綜合樞紐的玉蘭路(站前大道)與繞城公路相交,布設了不完全互通立交,3個立交間中心間距分別為1.14 km和1.23 km,較小的間距給加減速車道的設置及交織段長度的設置帶來了困難。

        (2)機場高速和寧溧路為南京市南站區(qū)域的骨干道路,南站綜合樞紐的建設不但要對各自上跨繞城公路的結(jié)構(gòu)予以利用,同時須維持現(xiàn)有交通的通行。

        (3)花神廟立交西北、西南側(cè)為居住小區(qū)和商住小區(qū),立交設計時需予以避讓。

        (4)雙龍街立交西北側(cè)為軍事用地和麥德龍超市,東南側(cè)為居住小區(qū),也需予以合理避讓。

        (5)雙龍街立交范圍內(nèi)尚有規(guī)劃地鐵3號線、6號線,立交匝道的布墩尚需綜合考慮對軌道交通的合理避讓。

        3 相交道路斷面布置方案和交通量預測

        3.1集疏運系統(tǒng)路網(wǎng)布置

        根據(jù)南京南站區(qū)域綜合規(guī)劃,機場高速、繞城公路、寧溧路和宏遠大道4條高、快速路構(gòu)成集疏運系統(tǒng)的“井字形”骨干路網(wǎng),相交節(jié)點均規(guī)劃了立交。南站樞紐的區(qū)域交通通過高架聯(lián)絡道、高架落客平臺以及南北向的站西路、站東路與骨干路網(wǎng)相銜接(見圖3)。

        圖3 集疏運路網(wǎng)布置示意圖

        3.2相交道路斷面布置方案

        根據(jù)節(jié)點設計控制條件和集疏運系統(tǒng)的路網(wǎng)布置,通過綜合方案比較,相交道路斷面布置方案采用主線+集散車道的布置形式;根據(jù)規(guī)劃改建或拓建主線滿足中、長距離過境交通的需求,主線兩側(cè)分別新建集散車道,滿足南站樞紐區(qū)域交通集散的需求,主線和集散車道的交通在立交節(jié)點附近進行交通轉(zhuǎn)換。

        (1)機場高速:利用現(xiàn)有機場高速路基將主線由雙向4車道拓寬為雙向6車道,滿足主城區(qū)與祿口機場過境交通的需求;兩側(cè)新建雙向6車道的集散車道,服務南站樞紐集散交通和南站地區(qū)的交通;集散車道分別于立交的南側(cè)和北側(cè)進出主線,進行交通轉(zhuǎn)換。

        (2)寧溧路:利用現(xiàn)有主線雙向6車道的高架,滿足主城區(qū)與東山新市區(qū)聯(lián)系的交通需求,改建高架兩側(cè)的地面輔路為雙向6車道,滿足南站樞紐集散交通和南站地區(qū)的交通需求;地面輔路分別于立交的南側(cè)和北側(cè)進出主線,進行交通轉(zhuǎn)換。

        (3)繞城公路:主線維持現(xiàn)有雙向6車道(預留遠期拓建為雙向8車道)的空間,滿足城市環(huán)線和過境交通需求;兩側(cè)按公路標準新建雙向6車道的集散車道,滿足南站樞紐區(qū)域交通的需求;集散車道向西、向東分別穿過機場高速和寧溧路后接入主線。

        3.3交通量預測結(jié)果

        南站樞紐位于主城區(qū)的南部,為此交通需求分析將樞紐周邊地區(qū)也納入整個南京市區(qū),同時對整個集疏運路網(wǎng)的交通量進行了預測。

        2032年樞紐周邊主要道路高峰小時交通量預測結(jié)果如圖4~圖6所示。

        圖4 主要道路交通量(單位:pcu/h)

        圖5 主要道路過境交通量(單位:pcu/h)

        圖6 主要道路集散交通量(單位:pcu/h)

        2032年樞紐立交節(jié)點高峰小時交通量預測結(jié)果如圖7、圖8所示。

        圖7 2032年花神廟立交高峰小時交通量(單位:pcu/h)

        圖8 2032年雙龍街立交高峰小時交通量(單位:pcu/h)

        機場高速、寧溧路、繞城公路交通量由樞紐體本身集散交通量、周邊土地利用產(chǎn)生交通量和過境交通量3部分組成,3條道路路段交通量預測結(jié)果和分析見表1。

        表1 2032年高峰小時道路路段交通量預測與分析

        從表1可以看出:機場高速交通量中約16%為南站集散量,所占比例較低,這主要因為機場高速與南站地區(qū)用地聯(lián)系較弱,所有集散量均通過繞城公路或宏運大道進入;寧溧路是南北向快速路,交通量中約31%為南站集散量,是江寧新市區(qū)與主城最為便捷的聯(lián)系通道;繞城公路交通量中約30%為南站集散量,從預測結(jié)果來看,這部分集散量主要是進入南站樞紐體,而進入周邊用地較少。

        花神廟立交高峰小時交通量中,第一等級:直行交通的量,各向直行交通單向流量為700~1 600 pcu/h;第二等級:北—東(NE)和西—北(WN)左轉(zhuǎn)交通,單向流量為400~700 pcu/h;第三等級:東—南(ES)和南—西(SW)轉(zhuǎn)向交通,單向流量為200~350 pcu/h。

        雙龍街立交高峰小時交通量中,第一等級:南北向?qū)庝嗦返闹毙薪煌ǖ牧?,各向直行交通單向流量? 300~3 500 pcu/h;第二等級:東西向的直行交通,單向流量為800~1 000 pcu/h;第三等級:西—北(WN)和東—南(ES)左轉(zhuǎn)交通,單向最大流量為500~800 pcu/h;第四等級:北—東(NE)和南—西(SW)的左轉(zhuǎn)交通,單向流量為100 pcu/h左右。

        4 立交方案設計

        4.1總體布置的考慮

        由于相鄰節(jié)點間距的限制,立交設計時,機場高速和繞城公路總體斷面布置均采用“主線+集散車道”的標準橫斷面形式。

        為降低立交匝道設置的復雜度,花神廟立交、雙龍街立交和西南側(cè)的龍西立交進行組合設計。機場高速和繞城公路均保留直行功能,立交的轉(zhuǎn)向交通通過集散車道來實現(xiàn),即花神廟立交實際上是機場高速集散車道與繞城公路集散車道立交,雙龍街立交實際上是繞城公路集散車道與寧溧路的立交。

        4.2花神廟立交總體設計

        根據(jù)總體布置的考慮,有以下兩種設計方案。

        立交方案一:“環(huán)形+迂回式定向匝道”互通立交(見圖9)。

        圖9 花神廟立交方案一

        繞城公路主線保留現(xiàn)有地面道路,為地面第一層;根據(jù)總體設計要求,保留現(xiàn)有機場高速上跨繞城公路跨線橋,位于第二層。由于西北和西南兩個象限均有控制性建筑,結(jié)合遠期交通量預測結(jié)果,由西向北的WN匝道左轉(zhuǎn)交通采用環(huán)形匝道,其余3個左轉(zhuǎn)交通(ES、NE、SE)均采用迂回式定向匝道跨越或下穿主線道路后,與右轉(zhuǎn)定向匝道相銜接。

        立交方案二:“雙喇叭+定向匝道”互通立交(見圖10)。

        圖10 花神廟立交方案二

        繞城公路主線及其集散車道布置與路段上保持一致,為地面第一層;機場高速主線及其集散車道布置與路段上保持一致,上跨繞城公路,位于第二層。保留現(xiàn)狀雙喇叭立交形式,但需進行局部改造與集散車道進行連通。為保證市區(qū)方向與南站北廣場的快捷聯(lián)系,新增迂回定向式NE左轉(zhuǎn)匝道上跨機場高速,與右邊喇叭形立交右轉(zhuǎn)匝道合并后進入繞城公路集散車道至南站,立交匝道設計速度40~50 km/h。

        通過綜合方案比較(見表2),花神廟立交推薦采用方案一,即“環(huán)形+迂回式定向匝道”的互通立交方案。

        表2 花神廟立交方案比較

        4.3雙龍街立交總體設計

        立交方案一:“苜蓿葉+迂回定向匝道”互通立交(見圖11)。

        圖11 雙龍街立交方案一

        繞城公路主線及其集散車道布置與路段上保持一致,為地面一層;寧溧路現(xiàn)有上跨繞城公路的跨線橋橋梁結(jié)構(gòu)予以利用,位于第二層。二層跨線橋向北與現(xiàn)有寧溧路高架相銜接,向南跨過繞城公路及其輔道落地后,以地面道路形式下穿鐵路橋梁結(jié)構(gòu)。NE、SW左轉(zhuǎn)交通采用對稱苜蓿葉的匝道形式,WN、ES左轉(zhuǎn)交通采用迂回定向匝道形式跨越寧溧路和繞城公路。

        為了方便麥德龍超市和周邊地區(qū)車輛進入繞城公路,在西北角象限增加一條通道接入NW匝道,在東南角象限增加一條通道接入SE匝道。同時由于征地拆遷的限制,WS、EN匝道分別采用了較多橋梁結(jié)構(gòu)形式。

        立交范圍內(nèi)規(guī)劃有地鐵3號線、6號線,匝道線形布置和橋梁結(jié)構(gòu)墩位的布置與地鐵設計部門進行了反復協(xié)商,相互進行了有效的避讓。

        立交方案二:“苜蓿葉+定向匝道”互通立交(見圖12)。

        繞城公路主線及集散車道、寧溧路主線及輔路、NE、SW左轉(zhuǎn)匝道的設置與方案一保持一致,WN、ES左轉(zhuǎn)匝道采用定向形式跨越寧溧路和繞城公路。

        圖12 雙龍街立交方案二

        由于WN、ES左轉(zhuǎn)匝道跨越寧溧路和繞城公路斜交角度較大,引起橋梁跨徑的增大和鋼結(jié)構(gòu)的增加。與方案一相比,方案二橋梁跨徑組合和結(jié)構(gòu)更為復雜,在立交西南象限,ES左轉(zhuǎn)匝道與寧溧路西側(cè)輔路地道重疊,要求設置大跨徑門架墩,造成較大施工難度。

        通過綜合方案比較(見表3),在總造價相差不多的情況下,從降低施工難度的角度出發(fā),雙龍街立交推薦采用方案一,即“苜蓿葉+迂回定向匝道”的互通立交方案。

        表3 雙龍街立交方案比較

        4.4交通服務水平分析

        4.4.1路段服務水平分析

        方案設計中,機場高速、繞城公路均為高速公路,寧溧路為一級公路兼城市快速路。由于公路和城市道路交通性質(zhì)有差異,交通服務水平評價方法及分級也有差異。本次方案設計對服務水平評價進行了統(tǒng)一處理。根據(jù)美國通行能力手冊(HCM),按照道路飽和度將服務水平分為A、B、C、D、E、F六個等級,相交道路遠景年高峰時路段交通服務水平評價結(jié)果見表4。

        表4 2032年路段高峰時段交通服務水平等級

        從遠期路段飽和度分布來看,總體服務水平較好,均能滿足遠期交通量通行需求。

        4.4.2立交節(jié)點服務水平分析

        2032年立交節(jié)點高峰時段交通服務水平評價結(jié)果見表5。

        表5 2032年高峰時段重要節(jié)點匝道服務水平等級

        從遠期節(jié)點服務水平評價結(jié)果來看,總體服務水平較好,均能滿足遠期交通量通行要求,但少數(shù)匝道出現(xiàn)D級服務水平,出現(xiàn)輕微擁堵。

        花神廟立交:該節(jié)點匝道服務水平較好,高峰時段南、西進口集散車道直行出現(xiàn)C級服務水平。

        雙龍街立交:該節(jié)點匝道服務水平較好,其中,南北向直行交通量較大,高峰期間出現(xiàn)D級服務水平。

        5 結(jié)語

        南京南站綜合樞紐集疏運系統(tǒng)全線通車至今將近4年,花神廟立交和雙龍街立交的交通一直比較順暢,在均衡路網(wǎng)流量、集散樞紐交通上起到了重要的作用。

        實踐證明,大型集散交通綜合樞紐建設時,骨干路網(wǎng)相鄰節(jié)點間通過設置互通立交來集散樞紐交通顯得尤為必要。立交設計時,根據(jù)交通特點,在確保主線快速交通的情況下,通過設置集散車道,進行各向交通的轉(zhuǎn)向,有效避免了加減速車道和交織段長度不足的問題,滿足了遠期交通的需求。城市立交設計時,怎樣利用已有道路結(jié)構(gòu),合理避讓現(xiàn)有地物,通過交通分析合理布置匝道,值得每個道路設計師交流和學習。

        U412.35+2

        B

        1009-7716(2016)06-0013-06

        2016-04-07

        胡鼎培(1964-),男,上海人,高級工程師,從事道路設計和研究工作。

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