南京南站综合枢纽花神庙立交、双龙街立交方案设计
2016-11-16胡鼎培
胡鼎培
(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市 200092)
南京南站综合枢纽花神庙立交、双龙街立交方案设计
胡鼎培
(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市200092)
通过南京南站综合枢纽花神庙立交、双龙街立交在集疏运系统中的地位分析,结合节点现状分析及控制条件、交通量预测结果、轨道交通布置等条件,采用设置集散车道的断面布置形式,在确保骨干路网直行交通不受影响的前提下,合理布置匝道,有效避免了立交间距近,无法设置加减速车道和交织段的问题,为南站枢纽交通提供了便捷的服务。
综合枢纽;道路集疏运系统;互通立交;集散车道
1 概 述
南京南站综合枢纽位于南京市主城区南部,江宁区与雨花区交汇处,是以铁路客运为核心的城市客运综合交通枢纽,是京沪高铁5大始发站之一。南京南站综合枢纽是集铁路客运、公路客运、城市轨道交通、公交车、出租车、社会车辆等多种交通运输方式于一体的“无缝”、“连续”、“零换乘”集疏运综合枢纽。该枢纽建成后将成为规模位居亚洲前列的综合交通主枢纽站。
南京南站道路集疏运系统工程是南京南站综合枢纽的重要市政配套项目,包括“南京南站综合枢纽快速环线工程”、“南京南站综合枢纽高架平台联络道工程”和“南京南站综合枢纽站东路、站西路工程”三个子项。快速环线工程中花神庙立交、双龙街立交是南京南站枢纽客运交通向整个集疏运系统转换的重要节点,立交节点的实施将有效地转换和疏解综合枢纽区域的客运交通,完善骨干路网间的衔接,优化城市空间结构,带动周边地区发展。
2 立交节点现状评价
2.1立交在综合枢纽集疏运系统中的地位
根据《南京市城市总体规划》、《铁路南京南站地区控制性详细规划》,南京南站综合枢纽集疏运系统的快速路网由绕城公路、机场高速、宁溧路和宏运大道4条骨干道路组成,承担着连接主城区、贯通新市区、衔接省内交通的重任。
枢纽西侧的机场高速、北侧的绕城公路和东侧的宁溧路3条骨干道路的相交节点规划设置了花神庙立交和双龙街立交,立交节点与骨干路网一起,共同构成南京南站及其周边开发区的机动车交通保护壳,及时地将南站枢纽区域的出租车、社会车辆、公交车、长途车等客运交通向快速交通转换,起到了截流外围过境流量,满足地区集疏交通,减轻区域内部交通压力,均衡路网流量的重要作用。
2.2相交道路和立交节点现状
机场高速建于1997年,是连接南京主城至南京禄口国际机场的高速公路,有“省门第一路”之称,设计速度为120 km/h,双向4车道,路基宽度26 m。
宁溧路是江宁快速到达南京主城的一条快速通道,主城段快速化改造后是南京市“井字外环”快速路网的组成部分,主线设计速度为80 km/h,双向6车道,辅路设计速度为60 km/h,双向6车道。
绕城公路又称绕越高速,是南京市区的一环道路,全长约166 km,设计速度为100 km/h,双向6车道,承担了大量的城市外围过境交通。
绕城公路与机场高速、宁溧路的交叉处均设置了互通式立交,即现状的花神庙立交和双龙街立交(见图1、图2)。花神庙立交为两层式双喇叭互通式立交,机场高速主线上跨绕城公路,双喇叭间的匝道为交织段,现状高峰小时流量较大,通行能力较低。双龙街立交为苜蓿叶形互通式立交,宁溧路主线上跨绕城公路,各向交通通过环形匝道和右转匝道进行转向。由于相邻环形匝道出入口交织段比较短,同时右转匝道进出口处存在非机动车的干扰,通行能力满足不了交通现状的需求。
图1 花神庙立交现状
图2 双龙街立交现状
2.3立交节点设计的控制条件
(1)绕城公路分别与机场高速、宁溧路相交,两相交节点立交间距仅2.37 km,两立交节点间尚有南站综合枢纽的玉兰路(站前大道)与绕城公路相交,布设了不完全互通立交,3个立交间中心间距分别为1.14 km和1.23 km,较小的间距给加减速车道的设置及交织段长度的设置带来了困难。
(2)机场高速和宁溧路为南京市南站区域的骨干道路,南站综合枢纽的建设不但要对各自上跨绕城公路的结构予以利用,同时须维持现有交通的通行。
(3)花神庙立交西北、西南侧为居住小区和商住小区,立交设计时需予以避让。
(4)双龙街立交西北侧为军事用地和麦德龙超市,东南侧为居住小区,也需予以合理避让。
(5)双龙街立交范围内尚有规划地铁3号线、6号线,立交匝道的布墩尚需综合考虑对轨道交通的合理避让。
3 相交道路断面布置方案和交通量预测
3.1集疏运系统路网布置
根据南京南站区域综合规划,机场高速、绕城公路、宁溧路和宏远大道4条高、快速路构成集疏运系统的“井字形”骨干路网,相交节点均规划了立交。南站枢纽的区域交通通过高架联络道、高架落客平台以及南北向的站西路、站东路与骨干路网相衔接(见图3)。
图3 集疏运路网布置示意图
3.2相交道路断面布置方案
根据节点设计控制条件和集疏运系统的路网布置,通过综合方案比较,相交道路断面布置方案采用主线+集散车道的布置形式;根据规划改建或拓建主线满足中、长距离过境交通的需求,主线两侧分别新建集散车道,满足南站枢纽区域交通集散的需求,主线和集散车道的交通在立交节点附近进行交通转换。
(1)机场高速:利用现有机场高速路基将主线由双向4车道拓宽为双向6车道,满足主城区与禄口机场过境交通的需求;两侧新建双向6车道的集散车道,服务南站枢纽集散交通和南站地区的交通;集散车道分别于立交的南侧和北侧进出主线,进行交通转换。
(2)宁溧路:利用现有主线双向6车道的高架,满足主城区与东山新市区联系的交通需求,改建高架两侧的地面辅路为双向6车道,满足南站枢纽集散交通和南站地区的交通需求;地面辅路分别于立交的南侧和北侧进出主线,进行交通转换。
(3)绕城公路:主线维持现有双向6车道(预留远期拓建为双向8车道)的空间,满足城市环线和过境交通需求;两侧按公路标准新建双向6车道的集散车道,满足南站枢纽区域交通的需求;集散车道向西、向东分别穿过机场高速和宁溧路后接入主线。
3.3交通量预测结果
南站枢纽位于主城区的南部,为此交通需求分析将枢纽周边地区也纳入整个南京市区,同时对整个集疏运路网的交通量进行了预测。
2032年枢纽周边主要道路高峰小时交通量预测结果如图4~图6所示。
图4 主要道路交通量(单位:pcu/h)
图5 主要道路过境交通量(单位:pcu/h)
图6 主要道路集散交通量(单位:pcu/h)
2032年枢纽立交节点高峰小时交通量预测结果如图7、图8所示。
图7 2032年花神庙立交高峰小时交通量(单位:pcu/h)
图8 2032年双龙街立交高峰小时交通量(单位:pcu/h)
机场高速、宁溧路、绕城公路交通量由枢纽体本身集散交通量、周边土地利用产生交通量和过境交通量3部分组成,3条道路路段交通量预测结果和分析见表1。
表1 2032年高峰小时道路路段交通量预测与分析
从表1可以看出:机场高速交通量中约16%为南站集散量,所占比例较低,这主要因为机场高速与南站地区用地联系较弱,所有集散量均通过绕城公路或宏运大道进入;宁溧路是南北向快速路,交通量中约31%为南站集散量,是江宁新市区与主城最为便捷的联系通道;绕城公路交通量中约30%为南站集散量,从预测结果来看,这部分集散量主要是进入南站枢纽体,而进入周边用地较少。
花神庙立交高峰小时交通量中,第一等级:直行交通的量,各向直行交通单向流量为700~1 600 pcu/h;第二等级:北—东(NE)和西—北(WN)左转交通,单向流量为400~700 pcu/h;第三等级:东—南(ES)和南—西(SW)转向交通,单向流量为200~350 pcu/h。
双龙街立交高峰小时交通量中,第一等级:南北向宁溧路的直行交通的量,各向直行交通单向流量为2 300~3 500 pcu/h;第二等级:东西向的直行交通,单向流量为800~1 000 pcu/h;第三等级:西—北(WN)和东—南(ES)左转交通,单向最大流量为500~800 pcu/h;第四等级:北—东(NE)和南—西(SW)的左转交通,单向流量为100 pcu/h左右。
4 立交方案设计
4.1总体布置的考虑
由于相邻节点间距的限制,立交设计时,机场高速和绕城公路总体断面布置均采用“主线+集散车道”的标准横断面形式。
为降低立交匝道设置的复杂度,花神庙立交、双龙街立交和西南侧的龙西立交进行组合设计。机场高速和绕城公路均保留直行功能,立交的转向交通通过集散车道来实现,即花神庙立交实际上是机场高速集散车道与绕城公路集散车道立交,双龙街立交实际上是绕城公路集散车道与宁溧路的立交。
4.2花神庙立交总体设计
根据总体布置的考虑,有以下两种设计方案。
立交方案一:“环形+迂回式定向匝道”互通立交(见图9)。
图9 花神庙立交方案一
绕城公路主线保留现有地面道路,为地面第一层;根据总体设计要求,保留现有机场高速上跨绕城公路跨线桥,位于第二层。由于西北和西南两个象限均有控制性建筑,结合远期交通量预测结果,由西向北的WN匝道左转交通采用环形匝道,其余3个左转交通(ES、NE、SE)均采用迂回式定向匝道跨越或下穿主线道路后,与右转定向匝道相衔接。
立交方案二:“双喇叭+定向匝道”互通立交(见图10)。
图10 花神庙立交方案二
绕城公路主线及其集散车道布置与路段上保持一致,为地面第一层;机场高速主线及其集散车道布置与路段上保持一致,上跨绕城公路,位于第二层。保留现状双喇叭立交形式,但需进行局部改造与集散车道进行连通。为保证市区方向与南站北广场的快捷联系,新增迂回定向式NE左转匝道上跨机场高速,与右边喇叭形立交右转匝道合并后进入绕城公路集散车道至南站,立交匝道设计速度40~50 km/h。
通过综合方案比较(见表2),花神庙立交推荐采用方案一,即“环形+迂回式定向匝道”的互通立交方案。
表2 花神庙立交方案比较
4.3双龙街立交总体设计
立交方案一:“苜蓿叶+迂回定向匝道”互通立交(见图11)。
图11 双龙街立交方案一
绕城公路主线及其集散车道布置与路段上保持一致,为地面一层;宁溧路现有上跨绕城公路的跨线桥桥梁结构予以利用,位于第二层。二层跨线桥向北与现有宁溧路高架相衔接,向南跨过绕城公路及其辅道落地后,以地面道路形式下穿铁路桥梁结构。NE、SW左转交通采用对称苜蓿叶的匝道形式,WN、ES左转交通采用迂回定向匝道形式跨越宁溧路和绕城公路。
为了方便麦德龙超市和周边地区车辆进入绕城公路,在西北角象限增加一条通道接入NW匝道,在东南角象限增加一条通道接入SE匝道。同时由于征地拆迁的限制,WS、EN匝道分别采用了较多桥梁结构形式。
立交范围内规划有地铁3号线、6号线,匝道线形布置和桥梁结构墩位的布置与地铁设计部门进行了反复协商,相互进行了有效的避让。
立交方案二:“苜蓿叶+定向匝道”互通立交(见图12)。
绕城公路主线及集散车道、宁溧路主线及辅路、NE、SW左转匝道的设置与方案一保持一致,WN、ES左转匝道采用定向形式跨越宁溧路和绕城公路。
图12 双龙街立交方案二
由于WN、ES左转匝道跨越宁溧路和绕城公路斜交角度较大,引起桥梁跨径的增大和钢结构的增加。与方案一相比,方案二桥梁跨径组合和结构更为复杂,在立交西南象限,ES左转匝道与宁溧路西侧辅路地道重叠,要求设置大跨径门架墩,造成较大施工难度。
通过综合方案比较(见表3),在总造价相差不多的情况下,从降低施工难度的角度出发,双龙街立交推荐采用方案一,即“苜蓿叶+迂回定向匝道”的互通立交方案。
表3 双龙街立交方案比较
4.4交通服务水平分析
4.4.1路段服务水平分析
方案设计中,机场高速、绕城公路均为高速公路,宁溧路为一级公路兼城市快速路。由于公路和城市道路交通性质有差异,交通服务水平评价方法及分级也有差异。本次方案设计对服务水平评价进行了统一处理。根据美国通行能力手册(HCM),按照道路饱和度将服务水平分为A、B、C、D、E、F六个等级,相交道路远景年高峰时路段交通服务水平评价结果见表4。
表4 2032年路段高峰时段交通服务水平等级
从远期路段饱和度分布来看,总体服务水平较好,均能满足远期交通量通行需求。
4.4.2立交节点服务水平分析
2032年立交节点高峰时段交通服务水平评价结果见表5。
表5 2032年高峰时段重要节点匝道服务水平等级
从远期节点服务水平评价结果来看,总体服务水平较好,均能满足远期交通量通行要求,但少数匝道出现D级服务水平,出现轻微拥堵。
花神庙立交:该节点匝道服务水平较好,高峰时段南、西进口集散车道直行出现C级服务水平。
双龙街立交:该节点匝道服务水平较好,其中,南北向直行交通量较大,高峰期间出现D级服务水平。
5 结语
南京南站综合枢纽集疏运系统全线通车至今将近4年,花神庙立交和双龙街立交的交通一直比较顺畅,在均衡路网流量、集散枢纽交通上起到了重要的作用。
实践证明,大型集散交通综合枢纽建设时,骨干路网相邻节点间通过设置互通立交来集散枢纽交通显得尤为必要。立交设计时,根据交通特点,在确保主线快速交通的情况下,通过设置集散车道,进行各向交通的转向,有效避免了加减速车道和交织段长度不足的问题,满足了远期交通的需求。城市立交设计时,怎样利用已有道路结构,合理避让现有地物,通过交通分析合理布置匝道,值得每个道路设计师交流和学习。
U412.35+2
B
1009-7716(2016)06-0013-06
2016-04-07
胡鼎培(1964-),男,上海人,高级工程师,从事道路设计和研究工作。