郑州南三环东延107辅道立交群节点方案设计

屈东　靳更平

摘 要：我国城市快速化飞速发展，快速路建设成为解决目前城市交通拥堵问题的有效手段之一。随着城市道路交通系统的日趋复杂，经常出现某个交通片区内集中布设多条干线道路，导致区域内相邻几处互通立交的交通转换功能存在关联，从而形成立交群。郑州107辅道规划为东三环，南三环东延107辅道节点是郑州市快速路网中的重要节点，是南三环与东三环的连接点，该节点是107辅道三角环状立交群中的节点之一。本文基于郑州市南三环东延工程，以该节点为例探讨城市立交群方案设计，着重介绍立交群节点方案设计的设计原则、考虑因素以及本工程中的特色设计，以期为类似工程提供参考。

关键词：立交群；路网分析；交通量预测；方案设计

中图分类号：U412 文献标志码：A

0 引言

快速路是快速、大容量交通的主要载体，是解决目前城市交通拥堵问题的有效手段之一。而快速路之间的交通转换主要通过互通立交来完成。随着我国城市化进程的飞速发展，城市快速路的建设规模不断扩大，道路交通系统越发复杂，交通走廊内常需集中布设多条干线道路，导致相邻几处互通立交在交通转换功能上存在相互关联，产生立交群。

立交群中各个节点之间联系紧密，若单独考虑，容易造成交通功能重复及建设资源浪费等问题。本文结合郑州南三环东延工程，以107辅道三角环状立交群的立交方案为例，对城市立交群节点方案设计及选型进行探讨。

1 工程介绍

随着郑州道路网系统的不断建设和完善，目前已形成了“井字+环形+放射”的快速路网结构。郑州原城市道路“环”线系统是由南三环、西三环、北三环和中州大道构成，目前东三环向东移至国道107辅道，南三环东延工程连接了中州大道与国道107辅道，是郑州快速路系统中南三环重要的组成部分，组成郑州完整的快速路环线系统。南三环东延与107辅道相交节点是路网系统中的关键节点，该节点在路网中的地理位置图如图1所示。

2 方案设计

2.1 立交群节点方案设计原则

立交节点作为城市快速路网中的重要组成部分，立交方案的布设应应从“面”的总体角度出发，把片区内的环线立交与邻近的立交视为一个立交群进行系统化的研究，这样可以充分避免多余的工程建设，将工程费用最大化利用。立交群节点的立交方案设计主要遵循如下原则：

（1）通行能力适应性原则。城市大型立交的交通功能：一是连接城市路网中的主要道路；二是确保通行能力。立交方案的标准确定、类型选择、匝道设置应以满足交通功能需求为前提，根据远期交通量预测选择立交的形式和规模。立交群节点的方案设计应综合考虑路网功能及立交群范围内的交通组织和分配，保证各方向的通行能力。

（2）节约用地原则。大型立交的布设占地较大，由于城市用地紧张，可谓寸土寸金，因此，在满足交通通行能力需求的前提下，应最大化利用原交通系统的用地，尽量节约用地，避免重复建设，节约工程费用。

（3）景观环保原则。立交工程是当今城市交通现代化的重要标志之一，在满足交通功能的基础上，其方案造型应符合道路线形和桥梁的美学要求，与周边环境保持协调，成为城市的风景线。同时，立交形式的选择还应考虑环保原则，避免过大的土石方开发、噪声和尾气污染等。

（4）以人为本原则。城市立交工程往往位于较为繁华的商业区，周围建筑密度较大，人流量、非机动车流量也相对较大，立交设计应坚持“以人为本”的原则，充分考虑行人和非机动车的交通组织及过街安全设施，更好地服务于各交通群体。

2.2 立交群节点方案设计影响因素

城市立交群节点的方案选型影响因素众多，不能单一的考虑某个因素，必须结合各项影响因素，综合考虑社会、经济效益，才能设计出合理的立交方案。立交方案设计的影响因素主要可以概括为以下几点：（1）拟建立交所在片区的现状和规划路网情况；（2）系统交通的疏解；（3）交通量；（4）相交道路等级；（5）横断面设计及服务水平；（6）拟建立交所在的片区周边现状和远期规划用地性质；（7）现状的限制条件；（8）立交间距。

2.3 郑州南三环东延107辅道立交方案设计

（1）立交群交通分析。根据规划路网，该节点处于南三环、东三环（107辅道）和南四环的交汇区域，3个交叉点均规划为互通式立交，形成由3座立交组成的互通立交群。3处较近的互通立交，组合形成三角环状，彼此间距平均约1.6km。通過交通分析，此处互通立交群沿环状方向的匝道，均可通过另外两个立交的匝道功能替代，即本立交的东向南和南向东方向交通流均可通过另外两个立交实现转换功能，如图2所示。从立交群的交通分析可知，3个立交节点之间存在功能可替代关系。南三环东延107辅道节点的东进口左转可通过南三环东延南四环节点实现，南进口右转可通过南四环107辅道节点实现。

（2）节点交通量预测。根据规划路网进行交通量预测，南三环东延107辅道节点远期交通量如图3所示。根据远期交通量预测，该节点交通量的主流向为直行和环形方向。根据立交群的交通功能分析，在不考虑立交南侧右转车流和东侧的左转车流的前提下，远期立交北侧与西侧的进出口交通量将远比东侧及南侧交通量大，而西进口左转交通量几乎与直行交通量一致，北进口右转交通量也占进口道的很大比例，因而在立交方案设计时需根据此交通量设计，满足各进口道的交通需求。

（3）现状控制因素。本项目南三环东侧终点以及107辅道北侧终点为郑西客专、石武客专，现状南三环及107辅道下穿郑西客专、石武客专铁路桥，如图4和图5所示。

（4）方案设计。方案一：根据该节点交通量预测，为满足其远期通行需求，直行方向为主线，采用整幅高架，南三环高架为双向6车道，107辅道高架为双向8车道，主线设计速度为80km/h。根据远期交通量的预测，西向北及北向西转向匝道采用13m宽度（双车道匝道+3.5m硬路肩），西向北以及北向西的转向构成了完整的三环，提高了西向北及北向西定向匝道相应的设计标准、线性指标；其余转向匝道设计速度均为40km/h，北向东及南向西左转匝道均为苜蓿叶匝道。方案一如图6所示。方案二：本立交节点位于郑州市的东南方，是南三环与规划东三环的交点，考虑到该节点特殊交通地位，方案二立交形式为环向流向为整幅高架，南北向与东西向直行主流向均为分幅高架。方案二效果图如图7所示。

（5）方案比选。上述两个方案，均是在考虑立交群交通功能影响的前提下进行布设，取消了该节点的东向南和南向东的匝道。结合两个方案，从立交层次、占地、出入口设置、立交线形、桥跨布置、地面交通、景观和建安费等多方面进行比选，见表1。在立交群节点功能分析的基础上，综合考虑本节点的交通功能，立交规模及地面交通，本节点方案一为推荐方案。

结语

互通立交是现代城市快速路网体系中尤为重要的组成部分，承担着城市快速路之间的交通转换功能，立交方案设计的合理性直接决定路网交通量快速转换的效率以及快速路网的整体服务水平。

城市快速路网节点的立交规划，从表面上看是一个线性工程，但从立交群的案例不难发现，立交布设是“面”上的总体布局问题。立交群节点方案的设计，应从“面”上着手，把环线立交与邻近立交视为一个立交群进行统一研究，充分考虑立交节点之间的关联，在满足交通转换需求的前提下，避免重复和无用的建设，将立交群节点方案设计做到“形式最简，功能齐全”。

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