中环线浦东段龙东大道立交选型
2013-04-10李树逊
李树逊
(上海浦东工程建设管理有限公司,上海市 201210)
1 工程概况
上海市中环线浦东段(军工路越江隧道-高科中路)新建工程项目位于浦东新区境内,又称“中环东段”。龙东大道立交工程作为该项目两个大型立交之一,是该条路线上最为重要转换节点之一,其建设实施将对整个浦东地区及沿线区域的交通出行起到枢纽作用。龙东大道立交建设是加强上海市三条环线骨架沟通联系、充分发挥“路网”功能的需要。
龙东大道作为内环线的切向延长线,西接内环线,外连外环线、G1501,作为交通要道,目前在与内环线、外环线及G1501节点位置处均设有现状立交很好地沟通两条环线的交通。该项龙东大道立交的建设,将进一步完善路网,大幅提高三条环线的相互转换,提高出行效率(见图1、图2)。
图1 地理位置图
图2 中环线浦东段总体布置图
2 功能构成
根据规划条件及周边区域交通需求,中环线及龙东大道均为快速路与主干路的双重交通系统,两条快速路之间为全封闭互通立交形式,两条主干路之间为灯控平面交叉口形式。是城市枢纽型互通立交较为常见的十字交叉立交,转向匝道8根。
与常规立交所不同的是,根据中环线浦东段(军工路越江隧道-高科中路)新建工程的总体布置,主线高架与地面主干路申江路在立交北侧分离,因此,从工程总体布置方案上考虑,在龙东大道以北设置一对向北的平行式上下匝道,由于主线线位偏转及该斜交口距离龙东大道节点距离限制等原因,此处没有条件设置独立的平行式上下匝道,该匝道需要结合龙东大道立交进行组合设计。
3 主线层次
根据中环线的道路等级和定位,周边区域的交通需求,主线采用双向8车道全封闭高架形式,这与中环线规模是统一的、连续的,也是保证快速交通的基本条件。根据浦东新区重大项目建设计划,预计龙东大道快速化改建工程实施时间稍晚于中环线浦东段新建工程1 a左右,该项实施的龙东大道立交工程虽属于中环线工程范围,但立交层次布置与龙东大道总体方案密切相关。既要保证与龙东大道快速化改造方案的顺利衔接,有较好的远期适用能力,也要控制好立交的整体建设规模。
3.1 方案一(中环线主线上跨龙东大道)
将中环线主线放置在立交最高层,上跨龙东大道主线。由于龙东大道方案暂未稳定,其放置在第二层更有利于远期采用地面快速路+辅道的布置形式。但通过分析立交的结构组成可以发现,由于交叉口以南的一组平行式上下匝道上跨龙东大道地面道路后接入地面,采用此类布置将大幅度抬高立交的总体建筑高度,最高点设计标高约为35m左右。单根平行式匝道长度将达到800m,大大超出了常规平行匝道的长度,存在一定的交通安全隐患。
3.2 方案二(龙东大道上跨中环线)
为降低立交总体建筑高度,使立交的空间利用更合理,对龙东大道上跨中环线的方案进行比选。据调查和分析,远期的龙东大道快速化改建总体方案以高架为主,由于中环段以内(西)路段沿线开发较为密集,横向道路与龙东大道交通转换需求量较大,且横向道路间距较近,推荐该路段采用高架方案;中环以外(东)路段地块开发强度低于西段,且横向干线道路网络较疏,存在高架与地面两种布置形式的比选,根据上述分析并结合远期龙东大道-S20立交的改建方案做进一步比选。
方案A:龙东大道高架上跨中环线、外环线,外环立交整体改造并与龙东大道主线实施互通,如图3所示。
方案B:由于具有次干路等级的张东路距离申江路仅为678 m,为保证区域交通的有效转换,龙东大道高架上跨中环线、张东路后落地,维持地面与外环互通的现状立交,仅对辅道做适当改建,如图4所示。
3.3 综合比较
通过上述分析,龙东大道上跨中环的布置形式对于几种可能的方案变化具有较强的适应能力。立交总层数为四层,根据不同立交形式,最高点标高约为25~27 m。因此,推荐采用龙东大道主线上跨中环线。
4 形态选择
根据城市立交的特点,以及流量预测的基础数据,确定立交形态布置以满足交通功能并适当超前的前提下合理使用土地,控制规模为主要目标。立交右转匝道均采用常规的定向布置,左转匝道采用迂回定向或苜蓿叶匝道形态。按照不同的原则初步选择适合该工程的几种立交形态。
4.1 按交通流量布置(双苜蓿叶加迂回定向)
流量预测报告定量分析显示,立交范围内需求量最低的东-南、西-北高峰小时转向交通量分别为420 pcu/h、250 pcu/h,左转匝道可采用苜蓿叶匝道;南-西、北-东高峰小时转向交通量分别为580 pcu/h、1 760 pcu/h,建议采用迂回定向形式。两根苜蓿叶匝道位于立交的对角象限,可避免进、出匝道的车辆交织,见图5所示。
4.2 按功能特点布置(单苜蓿叶加迂回定向)
按立交范围各转向交通在快速路网结构中的功能特点定性分析,西-北转向交通随着快速路网的完善,功能进一步提升的可能性较大,因此立交布置仅将东-南方向按苜蓿叶匝道设计,其余方向均采用迂回定向,见图6所示。
4.3 控制立交用地,功能适当超前(全定向)
考虑到龙东大道立交在中环线浦东段乃至龙东大道快速化改建工程中地位的重要性,以及远期交通流量发展的诸多不确定因素,采用全迂回定向的“涡轮形立交”较为超前,且能较好地控制西北象限用地面积。这种形态的立交有较强的适应性,在城市枢纽型立交中应用较为广泛,如中环线浦东段已建的阳高路立交,机场北通道的S20立交等,见图7所示。
4.4 小结
以上是龙东大道立交设计中适应性及可行性较强的三种布置形态,相比较而言,双苜蓿叶形态更依赖于交通流量预测数据的准确性,且占地最大,而“涡轮形”的匝道布置有较强的适应能力,且三者的匝道长度相仿,因此后两者更具有进一步深化研究可比性,在造价差距不大的前提下优先选择第三种形态。
5 总体方案
该节点的交通预测流量显示,南北向直行流量最大。左转流量中,北→东转向流量最大,南→西转向流量次之,西→北及东→南两个转向流量较小。
但考虑到龙东大道立交在中环线浦东段乃至龙东大道快速化改建工程中地位的重要性,以及远期交通流量发展的诸多不确定因素,方案一采用适应性较强的全迂回定向立交,各条匝道线形指标仅次于全定向立交,但可有效降低立交建筑高度,整体造型美观,立交各象限的匝道布置均可控制在红线范围内。主线设计速度为80 km/h,迂回定向匝道设计速度为40 km/h,匝道按双车道设计。
立交四个方向遵循一个出口,一个入口的原则,将申江路平行匝道的出入口与立交南端的SE、SW出口,ES、WS入口归并,简化了立交进出口的交通组织。立交最高点位于龙东大道主线上,绝对标高26 m左右,建筑高度约为22 m。各条左转匝道下穿龙东大道高架,上跨中环线主线。
在匝道与主线的出入口设计中,为减少驶出、驶入车辆对主线车流的干扰,力求按照匝道右进右出原则。在主线之间、匝道之间的分合流处,由于车速差一般小于10~20 km/h,严格按照行驶习惯分叉。
出入口连接部的车道数符合车道平衡原则,即 n≥n1+n2-1。
6 结语
立交的方案设计有一套较为复杂的理论体系,由于篇幅有限,本文不做过多赘述。本文以中环线龙东大道立交为例,仅从立交选型的角度,对几个关键性的技术难点,以及分析过程做了简要的分析与阐述,意在为今后的城市枢纽型立交工程技术管理工作提供更多的参考与借鉴,以确保立交在初期的选型中排除一些不合理因素,为后期的深入比选提供扎实的支撑。