深圳市坂银通道南坪立交改扩建方案研究
2016-11-16吴珺
吴珺
(中国华西工程设计建设有限公司深圳分公司,广东 深圳 518029)
深圳市坂银通道南坪立交改扩建方案研究
吴珺
(中国华西工程设计建设有限公司深圳分公司,广东 深圳518029)
城市现有路网的不断改善依赖于不断完善道路建设,路网节点改扩建的成功与否更是直接影响路网功能发挥的重中之重。以深圳市坂银通道工程南坪立交为例,介绍了该立交在改扩建设计过程中,对规范指标选用、立交方案设计、水土保持措施以及交通保通设计等问题的处理思路,有关经验可供相关专业人员参考。
坂银通道;立交;改扩建;改造
0 引言
城市交通升级改造往往受制于现有路网,现有的路线交叉节点的改建和扩建更是成为路网升级的关键和难点。本文以深圳市坂银通道工程南坪立交为例,探讨城市立交改造设计的标准、方案思路、水保措施及保通设计等重难点。
1 项目概述
2010年10月,深圳市政府通过了《深圳市中部干线路网一体化改善规划》。《规划》提出新建坂银通道、新彩通道,并对皇岗—梅观通道进行快速化改造等措施,以完善中部路网体系。
坂银通道位于深圳市中部发展轴上皇岗路及清平快速之间,规划定位为城市主干路,是坂田与华强、上步片区之间的快速公交联系主通道,分担梅林、清平等二线关口公交压力,提高二线关口公交服务品质,同时适度兼顾社会车辆的连接和转换功能,均衡跨二线道路网的交通流量,是以公交功能为主导的复合通道。
坂银通道线路南起黄木岗立交北侧,经泥岗上步立交后以高架形式沿北环大道西侧布线,并在现状北环银湖立交西侧上跨北环大道,往北以隧道形式下穿金湖路,穿越金湖蓄湖上库后进入鸡公山,在鸡公山范围下穿下坪固体废弃物填埋场(特长隧道1座,单洞总长9 267.996 m),上跨厦深铁路梅林隧道,出隧道后上跨南坪快速,向北接坂雪岗大道,止于环城南路路口,主线全长约7.6 km,概算总投资32亿。沿线涉及福田、罗湖及龙岗三区。工程采用城市主干路标准建设,双向6车道,设计车速50 km/h。
坂银通道沿线将建设4座互通立交,以实现坂银和现有城市路网交通转换,由南往北分别是坂银-泥岗立交、坂银-北环立交、坂银-南坪立交及坂银-环城立交,见图1。
坂银-南坪立交在现状南坪-坂雪岗梨形立交的基础上原位改扩建:坂银通道主线上跨南坪接入坂雪岗大道,新建坂银与南坪连接的A、B、C、D 4条匝道,改建现有梨形立交的各条匝道。
2 设计规范的采用
现有南坪-坂雪岗立交东侧为南坪主线跨南山水库的桥梁,西侧为南坪主线跨雅宝水库桥梁及雅宝隧道,北侧为坂雪岗大道与环城南路的平交口,且4个象限均受现有边坡及坡顶高压电塔限制,见图2。
坂银-南坪立交在现有南坪-坂雪岗梨形立交的基础上原位改扩建,坂银主线从南侧鸡公山隧道洞口分幅向北展线。如前所述,坂银与南坪主线在相交处主线4个方向的300~700 m范围内均有限制,改扩建立交需要在四围受限的狭小空间内完成。
关于立交设计的现行规范主要为《公路立体交叉设计细则》(JTG/T D21-2014)和《城市道路交叉口设计规程》(CJJ 152-2010),前者的主线与匝道分合流技术参数要求均高于后者。
以该项目主线设计车速50 km/h,匝道一般设计车速40 km/h为例,对比以上两个规范的立交设计(见表1)。
图1 坂银项目总图
图2 坂银南坪立交(推荐方案)
表1 现行规范立交设计对比表
考虑到该项目为城市道路立交,服务对象主要为公交班车司机和原关内外小汽车车主,对路线的平均熟悉程度较公路立交服务对象大大提高,且该项目空间受限,难以充分展线,无法达到《公路立体交叉设计细则》(JTG/T D21-2014)的要求。故本次设计采用了《城市道路交叉口设计规程》(CJJ 152-2010),以此统一道路主体技术标准。
3 方案思路
南坪立交改造需保证现状南坪-坂雪岗梨形立交的车辆通行,在此基础上新建坂银与南坪连接的A、B、C、D 4条匝道。因此,新建匝道线位设计尽量避免与现状匝道冲突,若冲突无法避免,则对现状匝道以现有高程拓宽的方式偏移线位,以保证现有交通不中断。
新建坂银与南坪连接的A、B、C、D 4条匝道中,南往东的B匝道和西往南的D匝道的展线空间限制较小,与其他道路的相交衔接较简单,而南往西的A匝道和东往南的C匝道展线空间受限大,与其他道路空间交织关系复杂,南坪立交的平纵方案需从A、C匝道入手,选出最佳方案。
3.1平面设计
结合上述现有匝道保通要求及本文第3节所述周边地貌地物及构造物的限制,本次立交改造设计提出了半定向匝道和远引迂回匝道两个方案(见图3)。
根据远期立交交通量预测数值,A匝道对应的高峰小时南往西左转交通量为500 pcu/h,C匝道东往南为600 pcu/h,半定向匝道设计方案与交通预测数据更加匹配,且避免了在南坑、南山水库架桥立墩,继而确定半定向匝道设计方案为实施方案(见图4)。
图3 坂银南坪立交比较方案
图4 远期立交交通量预测数据
3.2纵段设计
(1)A匝道纵段设计
A匝道纵段设计最低点即终点由需要顺接的现状F匝道和需要上跨的现状北往东匝道上下夹击严格控制;最高点由需要上跨的现状南坪快速主线控制。A匝道最大纵坡连接以上最高、最低点,为5.73%,见图5。
图5 A匝道纵段设计
(2)C匝道纵段设计
C匝道纵坡设计的重点,在于纵段设计起点段,受南坪主线双车道出口及C、G匝道分流端设计指标限制,C匝道从与现状G匝道分流后沿现状第一级边坡走向迅速起坡,到在边坡拐弯处设置桥台,只有短短130m距离,这也是C匝道最大纵坡4.8%的决定因素,见图6。
4 水保影响评价及工程措施
4.1水保影响评价
根据《深圳市基本生态控制线管理规定》第三章第十条的有关规定,坂银-南坪立交地处低山丘陵区,用地红线范围位于基本生态控制范围内,且坂银通道与南坑水库直接交叉,需以高标准设置水源保护措施,以防止路面初期雨水及事故废水直接进入水库,对水库造成污染。
坂银通道自鸡公山隧道出洞后,上跨南坪快速,地接坂雪岗大道,该路段处于丘陵沟谷地貌区,地形落差较大,主线路基、桥梁及匝道路基沿线现状分布有诸多挖填高陡边坡。本工程在尽量不影响现状边坡的前提下,仍需对山体增加3处开坡,形成最大高度达44 m的挖方边坡。另外,上跨南坪交叉区域,南坪快速现状高程为102 m左右,坂银主线此处设计标高为120 m左右。主线及南坪西行转坂银南行方向的C匝道桥墩位于低丘山地,且处于南坑水库流域范围,水土保持措施尤显重要。
4.2工程措施
(1)设置防撞护栏及防抛栏
跨南坑水库段主线、桥梁路段,在跨水面路段和水库流域入库沟渠时,在其范围路面两侧设置防撞护栏,并加设防抛网,预防由于车辆侧翻导致的水源污染等问题。
由于饮用水源地水环境保护意义重大,防撞要求高,防撞目的为尽量避免交通事故时车辆翻滚或冲入水库。根据《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)的规定,防撞等级按SA级进行设计。
(2)路面雨水、山洪水分质排放
山洪水流经地方未经过人为污染,含污染物少,水质较好,是水库的良好补充水源。而路面雨水中含有一定量的汽油废气、油污和固体废弃物等,污染物种类多且含量较高。坂银-南坪立交改扩建工程采取独立的路面雨水收集系统,使路面雨水不排入水库,小部分路面雨水因受道路设计纵坡限制而需排进水库时,必须设置初期雨水处理池对路面雨水进行处理。
收集路面雨水的具体方法:路外两侧林地清洁雨水、山洪水直接排入现状排水边沟后,直接排入下游水体。在排水边沟内侧沿路布设雨水口和雨水管单独收集路面雨水,雨水管收集的雨水引至缓冲处理池。
(3)增加交通警示牌
在水源保护区路段设置大型警示牌(见图7)、震荡标线、减速标志、太阳能频闪灯,能随时提醒驾驶人员保持警惕,减速慢行。有条件的路段设置绕行标志,引导分流危化品运输车辆绕行,控制危化品运输车通行量,从源头上减少了事故发生率。
另外,过水库段施工一定要取得水行政主管部门许可后方可进行。
图7 警示牌设置示意图
5 实施方案:保通设计(交通不中断)
(1)保通设计要求:
(2)保通设计技术标准:
a.设计时速:
坂雪岗大道:城市主干道,主道计算行车速度50 km/h,疏解期间主线计算行车速度30 km/h,出入口及围挡侧车道采用20 km/h;
南坪快速路:设计速度80 km/h,疏解期间设计速度40 km/h;
南坪快速路匝道:设计速度40 km/h,疏解期间设计速度20 km/h;
环城南路:城市主干道。辅道设计速度40 km/h,疏解期间设计速度30 km/h;
临时道路:疏解期间设计速度20 km/h。
b.设计荷载:路面设计标准轴载BZZ-100。
c.车行道净高:不小于5.0 m;人行道净高:不小于2.5 m。
d.车行道宽度:3.5 m、3.25 m。
(3)保通设计方案——交通疏解
本项目交通疏解以道路路段,各道路分阶段进行疏解方案设计。道路交通疏解均以管线迁改为先,并结合现状进行分阶段施工的疏解方式。
a.坂雪岗大道交通疏解
坂雪岗大道段交通疏解主要涉及主线拓宽、改造及罩面。
第一阶段:对坂雪岗大道左幅及右幅北段的外侧车道按设计拓宽,新建I匝道并施工相应范围内雨水、污水、给水、电信、燃气等管线的拆改及新建,临时道路施工,施工期间保持主线最少双向四车道通行。施工中合理安排主线外拓与人行道改造,保证人行需求。
第二阶段:施工坂雪岗大道右幅南段桥梁、路基,以及其范围内的雨、污水、给水等管线迁改、新建(包括给水泵站)。
第三阶段:施工坂雪岗大道内侧、H匝道路基以及范围内的雨水、燃气、电力等管线设施。
1#临时便道、2#临时便道设计速度为20 km/h,考虑到小半径加宽,全线为行车道宽度为5.5 m的单向单车道道路,下穿南坪快速现状主线桥处净空为5.0 m。
b.南坪快速交通疏解
南坪快速交通疏解主要涉及主线拓宽、匝道新建。
第一阶段:A、C匝道南坪快速中分带处桩墩施工、南坪快速拼宽桥、C、D、E、F匝道及南坪快速拓宽施工。
第二阶段:南坪快速两侧匝道新建及改造施工。
第三阶段:A、C匝道钢桥L2、R2主线桥施工。
c.特别路段交通疏解方案
现况拓宽路段水泥混凝土路面修复采用快凝混凝土。道路铣刨、加铺均采用夜间半幅施工的方式进行。
6 结语
在立交改扩建的设计过程中,需要考虑的问题和限制因素往往较多。在坂银-南坪立交的设计实践中,通过具体问题具体分析,选取合适的设计标准;依据交通量预测数据、通过对需要重点设计的部分进行多方案比选,确定立交方案;采取多种工程措施落实水土保持要求;通过立交整体方案设计和交通疏解方案的综合考虑,保证改扩建过程中现状立交交通不中断。该立交改造方案充分利用了现状道路条件,结合地形地貌,灵活运用技术指标,在满足交通功能的同时避免了大填大挖降低了工程造价,获得项目业主以及评审专家的一致好评。以上浅述总结,希望对同类工程提供一定参考。
U412.35+2
B
1009-7716(2016)06-0019-04
2016-02-23
吴珺(1985-),女,广东韶关人,工程师,从事道路设计工作。