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        山西運(yùn)城市學(xué)苑北路立交方案比選研究

        2018-05-02 08:36:45劉生濤
        城市道橋與防洪 2018年3期
        關(guān)鍵詞:輔路北路學(xué)苑

        劉生濤

        (西安市政設(shè)計(jì)研究院有限公司,陜西 西安 710068)

        1 概述

        1.1 立交位置

        運(yùn)城市學(xué)苑北路立交工程是運(yùn)城市重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,在運(yùn)城市城市路網(wǎng)中有著舉足輕重的作用。工程位于運(yùn)城市東郊,位于機(jī)場大道與學(xué)苑北路交叉口。

        1.2 路網(wǎng)現(xiàn)狀

        機(jī)場大道現(xiàn)狀為4幅路,機(jī)非分行,機(jī)動(dòng)車道為雙向8車道,瀝青混凝土路面,路況良好。該道路不僅是主城區(qū)與航空港間的快速連接通道,而且該路與工農(nóng)街共同構(gòu)成貫穿城市東西的交通要道,承擔(dān)市內(nèi)交通和出入境交通,現(xiàn)狀交通量較大。在機(jī)場大道南側(cè)并行一條南同蒲鐵路,該項(xiàng)目東側(cè)現(xiàn)狀有一處下穿鐵路通道,但通道寬度較窄,僅6m寬,線形技術(shù)指標(biāo)低,車輛通行不暢,下穿鐵路后與機(jī)場大道平交。車輛出入機(jī)場大道不僅影響到機(jī)場大道主線車輛的快速通行,而且存在一定的安全隱患。與機(jī)場大道并行的南同蒲鐵路有著七十多年運(yùn)齡,它是山西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大動(dòng)脈,由于南同蒲鐵路將運(yùn)城市區(qū)一分為二,南北方向道路通行不暢,嚴(yán)重影響和制約了運(yùn)城市的城市發(fā)展。因此,在機(jī)場大道與學(xué)苑北路交叉口建設(shè)立交意義重大。

        學(xué)苑北路在機(jī)場大道以北段路基已形成;在機(jī)場大道南側(cè),學(xué)苑北路在禹都東街(位于機(jī)場大道南側(cè)東西向道路)以南段已建成;禹都東街至機(jī)場大道段無現(xiàn)狀路。

        1.3 設(shè)計(jì)思路

        現(xiàn)狀機(jī)場大道交通量大,而且路況良好,應(yīng)盡可能利用機(jī)場大道,減少改造工程量;南同蒲鐵路位于機(jī)場大道南側(cè),立交匝道應(yīng)盡量布置在機(jī)場大道北側(cè)的兩個(gè)象限內(nèi),減少跨越南同蒲鐵路的匝道橋梁;立交布置型式要緊湊、占地少,且減少拆遷量。

        2 交通量預(yù)測

        交通量預(yù)測結(jié)果見表1。

        表1 各特征年遠(yuǎn)景高峰小時(shí)交通量預(yù)測結(jié)果 pcu

        3 立交方案的設(shè)計(jì)與比選

        3.1 設(shè)計(jì)原則

        (1)立交定位為全互通立交,應(yīng)盡量利用機(jī)場大道現(xiàn)狀路,盡可能減少機(jī)場大道改造工程量。

        (2)在功能上:首先,立交要解決學(xué)苑北路跨越南同蒲鐵路直行的車輛;其次,立交要適應(yīng)城市道路交通、鐵路未來發(fā)展的形勢,處理好學(xué)苑北路與機(jī)場大道交匯處的轉(zhuǎn)向交通。

        (3)在滿足交通功能的條件下,盡量使立交型式簡潔、實(shí)用,美觀大方,與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),盡量節(jié)省投資。

        (4)盡量減少占地,減少對地上建筑物,尤其是多層工房的拆遷,把對地下管線的影響減少到最小。

        (5)工程方案要充分考慮到施工期間各種不利因素的影響。

        3.2 立交方案比選

        學(xué)苑北路立交作為學(xué)苑北路與機(jī)場大道的交通轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn),在運(yùn)城市路網(wǎng)中起著舉足輕重的作用。根據(jù)前述交通需求分析,結(jié)合工程建設(shè)條件,經(jīng)認(rèn)真分析比選后,本次提出3個(gè)立交方案。

        3.2.1 方案一

        (1)立交布局及交通組織

        該方案為苜蓿葉半定向4層互通式立交,其中地面上三層,地面下一層,立交東西方向長1.18km,南北方向長0.878km。

        該立交方案中,學(xué)苑北路主線由南向北依次為上跨鐵南路(規(guī)劃道路,位于南同蒲鐵路緊南側(cè))、南同蒲鐵路和機(jī)場大道,位于地面上二層,主要承擔(dān)南北向直行交通。

        機(jī)場大道主線維持現(xiàn)狀不變,位于地面一層,主要承擔(dān)東西向直行交通。

        在機(jī)場大道主線南側(cè)設(shè)置一條東西向匝道,9m寬,單向雙車道,上跨學(xué)苑北路主線,位于地面上三層。北向東、西向北兩條半定向式左轉(zhuǎn)匝道以及西向南、南向東兩條右轉(zhuǎn)匝道均與此匝道相接,從而承擔(dān)這4個(gè)方向的交通轉(zhuǎn)換。

        立交在學(xué)苑北路主線與機(jī)場大道主線間共設(shè)4條左轉(zhuǎn)匝道,以解決機(jī)場大道與學(xué)苑北路間的左轉(zhuǎn)交通需求,其中南向西、東向南兩條左轉(zhuǎn)匝道采用苜蓿葉型式,北向東、西向北兩條左轉(zhuǎn)匝道采用半定向式;立交外側(cè)設(shè)置4條定向式右轉(zhuǎn)匝道,實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)交通轉(zhuǎn)換。

        在立交外圍緊貼右轉(zhuǎn)匝道布設(shè)地面輔路(單向通行),在立交內(nèi)同時(shí)設(shè)兩條連接輔路(雙向通行),以解決非機(jī)動(dòng)車交通和行人交通,其中南北向輔路以箱涵方式下穿鐵南路(規(guī)劃道路)、南同蒲鐵路及機(jī)場大道主線,位于地面下一層。下穿箱涵在機(jī)場大道南側(cè)設(shè)有出入口,以便于機(jī)場大道南側(cè)非機(jī)動(dòng)車及行人的轉(zhuǎn)向。圖1為立交方案一平面圖。

        (2)橫斷面布置

        圖1 立交方案一平面圖

        學(xué)苑北路:為城市主干路,規(guī)劃紅線控制寬度50m,綠線控制寬度80m,3幅路,其中機(jī)動(dòng)車道寬21m,兩側(cè)分隔帶各寬3m,非機(jī)動(dòng)車道各寬6m,路側(cè)帶各寬5.5m,紅線外綠帶各寬15m。本次設(shè)計(jì)時(shí),為提高行車安全,在機(jī)動(dòng)車道中央設(shè)隔離墩以分離對向行駛車輛,橋梁及擋墻段機(jī)動(dòng)車道寬度由規(guī)劃的21m調(diào)整至24m。

        機(jī)場大道:保持現(xiàn)狀。

        匝道:機(jī)場大道南側(cè)東西向匝道按單向雙車道設(shè)計(jì),匝道凈寬9m;其余匝道按單向單車道設(shè)計(jì),匝道凈寬7m。

        地面輔路:考慮到立交周邊有區(qū)域交通通行需求,在立交外圍布設(shè)的單向通行地面輔路按7m寬設(shè)計(jì),路側(cè)帶3m寬,在立交內(nèi)設(shè)置的雙向通行連接輔路按12m寬設(shè)計(jì),兩側(cè)路側(cè)帶各3m寬。

        (3)與城市其他交通項(xiàng)目的銜接情況

        與該立交橋工程相交的工程主要有:南同蒲鐵路、鐵南路(規(guī)劃路)、棉北街(規(guī)劃路)等。

        與南同蒲鐵路交叉處:該立交方案中,學(xué)苑北路機(jī)動(dòng)車道上跨鐵路,立交南北向連接輔路下穿鐵路,機(jī)、非交通流均與鐵路完全分離。在立交結(jié)構(gòu)物布設(shè)時(shí)同時(shí)為鐵路復(fù)線改造工程預(yù)留空間。

        與鐵南路(規(guī)劃路)交叉處:學(xué)苑北路主線及兩條右轉(zhuǎn)匝道上跨鐵南路(規(guī)劃路),立交南北向連接輔路下穿鐵南路,立交外圍地面輔路與鐵南路平交。

        與棉北街(規(guī)劃路)交叉處:學(xué)苑北路與棉北街平交。

        (4)工程規(guī)模及投資估算

        立交總占地17hm2,除規(guī)劃道路用地外還需新征地6.87hm2。

        立交橋梁總面積為28772m2,道路總面積為54826m2,設(shè)計(jì)排水管道長度6.7km,照明工程2.1km。工程建安費(fèi)1.73億元,工程總投資2.6億元。

        3.2.2 方案二

        (1)立交布局及交通組織

        該方案為苜蓿葉半定向4層互通式立交,其中地面上三層,地面下一層,立交東西方向長1.02km,南北方向長1.05km。

        該立交方案中,學(xué)苑北路主線由南向北依次上跨鐵南路(規(guī)劃道路)、南同蒲鐵路和機(jī)場大道,位于地面第三層(最上層),主要承擔(dān)南北向直行交通。

        機(jī)場大道主線在立交范圍內(nèi)需要改造,南北兩幅路縱向分離:南半幅道路抬高,位于地面上第二層,承擔(dān)西向東直行交通;北半幅道路位于地面層,其平面線位及豎向高程與現(xiàn)狀一致,承擔(dān)東向西直行交通。

        立交其余匝道及輔路布設(shè)情況基本同方案一。圖2為立交方案二平面圖。

        圖2 立交方案二平面圖

        (2)橫斷面布置

        學(xué)苑北路:同方案一。

        機(jī)場大道:城市快速路,規(guī)劃紅線寬度52m,4幅路。

        現(xiàn)狀道路斷面:中央分隔帶寬5m,兩側(cè)機(jī)動(dòng)車道各寬14m,兩側(cè)分隔帶各寬2m,非機(jī)動(dòng)車道各寬4m,路側(cè)帶各寬3.5m。本次設(shè)計(jì)道路各組成部分寬度保持與現(xiàn)狀一致。

        匝道:匝道設(shè)計(jì)寬度在兩條匝道合流段按單向兩車道設(shè)計(jì),匝道凈寬9m;其余匝道按單向單車道設(shè)計(jì),匝道凈寬7m。

        地面輔路:同方案一。

        (3)與城市其他交通項(xiàng)目的銜接情況

        同方案一。

        (4)工程規(guī)模及投資估算

        立交總占地20.33hm2,除規(guī)劃道路用地外還需新征地9.87hm2。

        立交橋梁總面積32880m2,道路總面積90787m2,設(shè)計(jì)排水管道長度6.7km,照明工程2.1km。工程建安費(fèi)1.95億元,工程總投資2.98億元。

        3.2.3 方案三

        該方案為苜蓿葉半定向4層互通式立交,其中地面上三層,地面下一層,立交東西方向長1.03km,南北方向長0.79km。

        學(xué)苑北路由南向北依次上跨鐵南路(規(guī)劃道路)、南同蒲鐵路和機(jī)場大道,位于地面第三層(最上層),主要承擔(dān)南北向直行交通。在立交范圍內(nèi)對機(jī)場大道進(jìn)行改造:北半幅道路抬高,位于第二層,主要承擔(dān)東向西直行交通,在立交范圍內(nèi)道路平面線位與現(xiàn)狀一致;南半幅道路豎向高程基本與現(xiàn)狀一致,位于地面。立交共設(shè)8條轉(zhuǎn)向匝道,其中西向南、南向東兩條右轉(zhuǎn)匝道在南同蒲鐵路以北第一、二象限內(nèi)實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)。此方案的特點(diǎn)是所有匝道都在一二象限布設(shè)。

        立交總占地17.67hm2,除規(guī)劃道路用地外還需新征地8.67hm2。工程建安費(fèi)約2.2億元,工程總投資3.05億元。

        圖3為立交方案三平面圖。

        圖3 立交方案三平面圖

        3.2.4 方案比選

        經(jīng)綜合分析比選(見表2),本次設(shè)計(jì)將方案一作為推薦方案,并得到建設(shè)單位認(rèn)可。

        在后續(xù)施工圖設(shè)計(jì)中,對方案一又進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化,結(jié)合交通分析,將立交東向北、北向西專用的右轉(zhuǎn)匝道取消,同時(shí)對兩側(cè)的輔路進(jìn)行了加寬。這是一項(xiàng)非常好的改進(jìn),減少了立交占地,降低了工程造價(jià),同時(shí)立交功能并沒有減弱,如圖4所示。

        4 結(jié)語

        城市立交在選型上一定要結(jié)合修建場地的實(shí)際情況,避免大拆大建,要盡量利用現(xiàn)狀道路;立交造型要緊湊、美觀,減少立交占地,節(jié)省工程投資。推薦方案中,保持現(xiàn)有機(jī)場大道機(jī)動(dòng)車道不動(dòng),通過在機(jī)場大道主線南側(cè)設(shè)9m寬匝道橋,將兩個(gè)左轉(zhuǎn)、兩個(gè)右轉(zhuǎn)匝道聯(lián)系起來,很好地利用了現(xiàn)狀機(jī)場大道路面,構(gòu)思巧妙,節(jié)省了工程投資。

        表2 立交方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表

        圖4 建成后的學(xué)苑北路立交

        針對中小城市特點(diǎn),結(jié)合交通量分析,在立交中可不設(shè)專用的右轉(zhuǎn)匝道,空間留出來后可增加地面輔路車道數(shù),有效地增加了地面通行能力。西安市南二環(huán)太白路立交即使在早晚高峰期間,4個(gè)右轉(zhuǎn)匝道交通量都較小,而地面輔路則非常擁堵,這是一個(gè)非常明顯的佐證。目前,學(xué)苑北路立交已經(jīng)建成通車,運(yùn)營情況良好。

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