西安北辰大道北延快速化改造总体方案研究

王 琪

（中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710075）

1 项目背景

2018年年初，国家发改委、住房和城乡建设部联合发布《关中平原城市群发展规划》，明确了西安作为国家中心城市的定位。该规划提出，构建“一圈三轴三带”，优化城市规模结构，建设西安都市圈立体交通体系，形成多轴线、多组团、多中心格局的城市空间结构，引领西北地区发展。

同期，在第十六届人民代表大会第二次会议上，王永康书记提出“北跨、南控、西进、东拓、中优”十字方针，作为西安市未来发展的基调，形成“三轴两带多中心多组团”的超大城市空间格局。图1为大西安空间发展格局示意图。

图1 大西安空间发展格局示意图

2 功能定位与建设必要性

2.1 功能定位

北辰大道北延伸段位于西安市北部经济开发区，是西安市快速路体系“七纵七横”路网规划的“第五纵”。图2为快速路路网图。

图2 快速路路网示意图

从综合交通、产业布局方面进行分析，北辰大道北延伸段位于“一城”和渭北“多中心”联系的主轴线上。该轴线联系了港务组团、高陵装备工业组团、高陵组团，是大西安实现北跨发展、主城区带动北部工业组团的重要联络线。

从路网方面分析，北辰大道是西安市南北向重要的快速路，是城市“北跨”战略的重要基础保障，将承担大量南北向长距离通勤交通和货运交通。其北段和南段也分别承担了区内的集散交通，且由于区域属性不同，北侧集散交通的货运比例将高于南部。

2.2 建设必要性

（1）该项目是响应大西安“北跨”战略，实现空间拓展，完善骨架路网，带动沿线产业发展的必然选择。

随着区域交通城市化的发展，该项目现状受泾河、渭河的制约，跨渭河、泾河通道资源稀缺，片区内仅有的两条通道——西铜一级路和泾渭路已基本饱和。为实现城市扩容，提高路网运行效率，实践大西安“半小时出城，1小时出市”的出行目标，在改扩建既有通道的同时，需要充分挖潜，新建平行通道，优化进出城交通网络空间，缓解区域交通拥堵。

（2）该项目是缓解城市交通拥堵，实现内外交通顺畅衔接的必然保障。

浐灞及经开区现状高峰时段，北向干线路网进出城的交通压力较大，未央路北段与东二环饱和度较高。新建北向快速通道，能够疏解穿越都市圈和城市核心区的车流，缓解进出城的交通拥堵，实现内联外通。

（3）该项目是重大工业项目落地实施的客观需要，是工业大走廊中重要的货运集疏运通道。

北辰大道北延伸项目的建成，将西咸北环线与西安绕城高速快速贯通，沿线有较为集中的工业和物流用地，为货运提供了较为便捷的集疏运通道。

3 建设条件

北辰大道北延伸段位于渭河断陷盆地中部西安凹陷的北侧，地势平坦。道路沿线在起点秦汉大道至尚稷路段现状红线宽60 m，两侧主要为高层住宅及绿地；跨过渭河，在泾渭南路至泾渭北路段沿既有泾渭中路向北布线，现状红线宽33 m，规划红线40 m，两侧有楼盘、商场、学校、泾渭新城街道办等建筑物；跨过在建的泾河大桥（桥梁宽度32 m）接既有的渭环西路；在泾河北侧现状路至泾勤路段沿现状渭环西路向北布线，现状红线宽40 m，两侧主要为厂房及绿地。沿线主要控制点为郑西铁路、泾河大桥、渭河大桥、西铜-北辰节点等。

4 交通分析

4.1 现状交通

项目影响范围内，路网现状受行政区划、用地布局、建设时序等多因素影响，过境公路穿城，干路未形成系统，支路支离破碎，道路设施总量建设不足。尤其是西安中心城区与西咸新区、渭北工业区之间被渭河、泾河割裂，区域间联系不足，西咸新区和渭北工业区片区之间受到高速公路和铁路的阻隔，东向出入通道较少。

4.2 交通分析

北辰大道北延伸线作为西安市中轴线——未央路的北向放射延伸线，自南向北延伸至西咸北环线高速，承担西安北部片区对外快速交通的疏散，是串联主城区、经开区、西咸新区及高陵区的快速交通廊道，也是构建西安主城区向外辐射的重要对外通道。其建成后有益于改善外围组团与主城区的道路交通出行环境，加强西安主城区对外功能辐射。

4.3 交通量预测

《城市快速路设计规程》（CJJ 129—2009）[1]中规定，快速路设计时应采用三级服务水平，即为稳定流状态，设计车速80 km/h时的交通量与道路容量比例为0.61～0.83。

通过四阶段法建立交通预测模型，运用Transcad进行交通预测分析，得远期2042年交通量。

从表1可以看出，主线采用双向6车道建设规模，则服务末年主线路段的V/C比最大为0.62，满足功能定位及规范要求。

表1 远期北辰大道北延伸主线路段流量预测一览表

从表2可以看出，辅路采用双向6车道，项目建成通车后，至服务末年路段V/C最大值为0.54（二级服务水平）。

表2 远期北辰大道北延伸辅路路段流量预测一览表

因此，推荐该项目主线采用双向6车道建设规模，辅路采用双向6车道建设规模。

5 总体方案

5.1 路线方案的比选

结合项目功能定位，该项目线位方案如下。

线位方案一：经主城区北辰大道往北延伸，经渭河特大桥、泾渭中路、泾河大桥，接入西铜一级路。图3为线位方案一。

线位方案二：经主城区北辰大道往北延伸，经渭河特大桥、泾渭中路、泾河大桥，经渭环西路接永乐东互通连接线。图4为线位方案二。

图4 线位方案二

对线位方案起终点进行分析。西铜一级路目前为公路，预计西安市收回使用权为2021年。西铜一级路南段与绕城高速吕小寨立交无互通转换（延西高速与绕城高速设置互通立交后，已无空间设置西铜一级路与绕城高速之间的互通）。图5为西安绕城高速与西铜一级路，终点与西咸北环线暂无立交转换。图6为西咸北环线与西铜一级路。

图5 西安绕城高速与西铜一级路

图6 西咸北环线与西铜一级路

北辰大道线北延伸线南连北辰大道快速路，与绕城高速已设置互通。图7为西安绕城高速与北辰大道节点互通方案。按《西安市城市总体规划》[2]：与秦汉大道规划互通立交，与西铜一级路规划互通立交。

图7 西安绕城高速与北辰大道节点互通方案

线位方案一：经开区通过南段西铜一级路，浐灞区通过北辰大道，在北辰大道北延伸与西铜一级路设置转换互通立交，有效地将西安快速路系统城北片区紧密相连，满足各片区交通功能需求。同时建议，先期修建西铜一级路辅道，分幅修建，待西铜路产权收回后，修建二期主线。同时，考虑西铜一级路与永乐东互通设置组合立交，满足西咸北环线的交通需求。

线位方案二：将北辰大道北延伸作为快速路，西铜一级路作为快速通道，对沿线行政区域进行串联，功能互补，既满足建设工期的要求，同时又充分利用了现有建设空间。

作为两条平行的城市快速路，西铜一级路段（西铜一级公路渭河南岸—高永路）与北辰大道北延伸段（秦汉大道—永乐东互通），线位重合，且间距不满足路网密度0.4～0.6，道路间距3.5～5.0 km。以大西安路网规划为基础，梳理西铜一级路、绕城高速、西咸北环线、北辰大道北延伸等之间交通关系，综合比选，推荐方案一。

5.2 总体设计方案

本次北辰大道北延伸线建设形式采用“高架主线+地面辅道”的总体布置方案进行设计。项目南起郑西铁路北侧，北至中钢大道，全长10.2 km。全线新建双向6车道高架桥，在渭河南岸沿现状北辰大道向北布设，通过拟建渭河特大桥向北横跨渭河后，在渭河北岸沿既有的泾渭中路向北布线，后沿在建店子王泾河大桥线位向北跨越泾河，再沿既有的渭环西路线位向北布线，终点主线桥与西铜一级路设置互通立交。

道路等级为城市快速路，主线设计速度80km/h，辅道设计速度40 km/h，匝道设计速度40 km/h。全线共设置3处互通式立交：北辰大道-秦汉大道互通式立交、北辰大道-尚稷路互通式立交、北辰大道-西铜路互通式立交。结合立交布置、跨线桥位置及周边用地，全线共设置3对出入口。图8为北辰大道北延伸总体方案图。

图8 北辰大道北延伸总体方案图

5.3 横断面设计

该段横断面布置从最大限度利用既有道路断面，减少对中分带和侧分带绿化植物破坏角度考虑，综合施工进度、交通组织等各方面因素，确定该段道路断面。图9为道路标准横断面图。

5.4 节点方案

5.4.1 北辰大道-秦汉大道互通立交

图9 道路标准横断面图（单位：m）

秦汉大道是串联经开区、未央区、浐灞生态区及国际港务区的东西城市主干路，北辰大道与其延伸线共同组成了西安向北跨渭河连接泾渭新城和空港新城，向南贯穿中心城区的西安市骨干快速路。

该节点东北象限为八家村，西北象限为万象嘉城小区，西南象限为左岸骏景小区，东南象限为草滩街道保洁员公寓。该节点为“快-主”枢纽立交，考虑互通立交的布设，将秦汉大道在立交范围内线位向北偏移。绕线前后利用圆曲线与现状秦汉大道相顺接，绕线影响范围为1.0 km。图10为北辰大道与秦汉大道节点现状、远期转向流量图。

图10 北辰大道与秦汉大道节点现状、远期转向流量图（单位：pcu/h）

该节点设置为“半苜蓿叶+半定向”全互通式立交。秦汉大道主线双向6车道位于地面三层，北辰大道主线双向6车道位于地面二层，设置A/B/C/D/E/F/G/H 8条匝道。匝道与北辰大道相交时上跨北辰大道，与秦汉大道相交时E匝道上跨秦汉大道，其余匝道下穿秦汉大道。图11为北辰大道与秦汉大道立交平面图。

图11 北辰大道与秦汉大道立交平面图

5.4.2 北辰大道-尚稷路互通立交

尚稷路是串联经开区、未央区、浐灞生态区及国际港务区的东西城市快速路，北辰大道与其延伸线共同组成了西安向北跨渭河连接泾渭新城和空港新城，向南贯穿中心城区的西安市骨干快速路。

该节点东南象限为第十污水处理厂，西南象限为安置小区馨和居，尚稷路规划线位南侧有现状渠，平行于尚稷路布设。该节点为快速路间枢纽立交，考虑互通立交的布设，将尚稷路在立交范围内线位向北偏移。绕线前后利用圆曲线与规划尚稷路相顺接，绕线影响范围为1.3 km。图12为北辰大道与尚稷路节点现状、远期转向流量图。

图12 北辰大道与尚稷路节点现状、远期转向流量图（单位：pcu/h）

方案一：设置为“半苜蓿叶+半定向”全互通式立交。尚稷路主线双向6车道位于地面三层，北辰大道主线双向6车道位于地面二层，设置A/B/C/D/E/F/G/H 8条匝道。匝道与北辰大道相交时上跨北辰大道，与尚稷路相交时下穿尚稷路。图13为北辰大道与尚稷路节点方案一。

图13 北辰大道-尚稷路节点方案一

方案二：设置为“Y型”部分互通式立交。尚稷路主线双向6车道位于地面三层，北辰大道主线双向6车道位于地面二层，设置由南向西A匝道由东向南B匝道、由西向南C匝道、由南向东D匝道。匝道与北辰大道相交时上跨北辰大道，与尚稷路相交时下穿尚稷路，其余转向交通均通过地面平交信号灯完成。图14为北辰大道与尚稷路节点方案二。方案比选见表3。

图14 北辰大道-尚稷路节点方案二

表3 北辰大道-尚稷路节点方案比选

5.4.3 北辰大道-西铜路互通立交

西铜一级路为城市快速路，是串联大西安北部地区（泾渭新城、泾河新城）南北向交通的重要走廊。北辰大道与其延伸线共同组成了西安向北跨渭河连接泾渭新城和空港新城，向南贯穿中心城区的西安市骨干快速路。

根据道路两侧现状用地，北辰大道东侧及西铜路西侧为厂房及村落，北辰大道和西铜路之间用地为绿化用地。立交设计时匝道主要位于北辰大道及西铜路间。图15为北辰大道与西铜路节点现状、远期转向流量图。

图15 北辰大道-西铜路节点现状、远期转向流量图（单位：pcu/h）

方案一：西铜二级快速路主线位于地面二层，北辰大道主线位于地面三层，设置A/B/C/D 4条匝道，A/D匝道下穿北辰大道主线，B/C匝道上跨西铜路。图16为北辰大道与西铜路节点方案一平面图。

图16 北辰大道-西铜路节点方案一平面图

方案二：北辰大道-西铜二级快速路主线位于地面二层；B匝道连接北辰大道北延伸，位于二层；其余转向A/C/D/E/F匝道上跨北辰大道-西铜二级快速路主线，位于三层。图17为北辰大道与西铜路节点方案二平面图。方案比选见表4。

图17 北辰大道-西铜路节点方案二平面图

表4 北辰大道-西铜路节点方案比选

5.4.4 北辰大道渭河特大桥

推荐方案：主跨205 m波形钢腹板矮塔斜拉桥。跨径组成为 8×（4×30）m（南引桥）+（65+120+65）m（跨河堤引桥）+（114+4×205+114）m（主桥）+（65+120+65）m（跨河堤引桥）。主桥、跨河堤引桥及引桥间各设1个过渡墩，桥梁总长为2 515 m。推荐主塔方案采用西安市花石榴花图案（见图18）。

图18 推荐主塔方案效果图

6 结 语

北辰大道北延伸线的建设，为实现城市扩容、提高路网运行效率，以及实现大西安“半小时出城，1小时出市”的出行目标，在优化进出城交通网络空间，缓解区域交通拥堵方面起到了极其重要的作用，是加快完善大西安快速路网体系的重要组成。