南京龙西立交改建设计

2020-03-17龚夏云

黑龙江交通科技 2020年2期

龚夏云

(上海市政工程设计研究总院集团有限公司，上海 200092)

0 引言

互通立交是交通干道间进行交通转换的关键节点，立交的功能完善程度与转换效率高低往往成为影响路网总体通行能力的关键所在。随着城市范围的不断扩大、汽车保有量的快速增加，许多前期建设的立交已无法满足当前形势下交通转换要求。改建的主要原因总体上可归纳为通行能力饱和、路网改建、立交功能受限或立交标准过低等。笔者通过龙西互通二期项目，探讨城市立交改建设计思路及方法。

1 立交概况

1.1 概况

龙西立交位于南京南站西南角，是南京机场高速与宏运大道的相交节点。

图1 龙西立交平面位置

机场高速是南京主城联系江宁副城，通往机场的快速通道，同时也是铁路南京南站综合枢纽集疏运系统中快速环线的重要组成。机场高速在龙西立交前后的横断面组成为主线加集散车道，其中主线双向六车道，设计速度100 km/h；集散车道双向六车道，设计速度80 km/h。龙西立交北侧段的集散车道通行断面由于高铁桥墩的间距的原因，仅为双向4车道。

图2 龙西立交平面位置

宏运大道现状为东西向城市主干路，双向六车道，规划为城市快速路。受西侧下穿高铁等外部因素制约，宏运大道主线快速化的线位还存在不确定性，且近期没有实施计划，规划中的枢纽型互通立交在前期仅实施了两条右转匝道。

图3 龙西立交平面位置

图4 改建前的机场高速龙西立交

立交北侧为高铁桥梁，西北象限用地已出让，西南象限为建成区，立交匝道可展线用地主要位于于西南象限。

1.2 改建原因

改建前的立交运行状况总体良好，但立交转向功能的缺失导致该节点近期无法为南站南落客平台提供快速转换通道，这加剧了铁路南站南北落客平台的交通量差异(北平台经常拥堵而南平台车辆稀少)。通过完善该立交功能，均衡南北落客平台的流量，为该立交改建的主要原因。

1.3 交通量预测

从2条路道路相交节点的路网地位、道路等级、交通功能分析，该立交定位应为枢纽型互通立交。

图5 2015年机场高速公路集散车道与宏运大道节点转向交通量预测图

图6 远期2035年机场高速集散车道与宏运大道节点转向交通量预测图

从交通量预测可以发现，直行交通量最大，占比69%。各转向量中，占比最大的为北与东与东与南之间的两组转向交通量。也就是现状两根右转匝道所对应的左转匝道。

2 总体设计方案

根据立交的特点及建设条件，总体上可分为一次建设到位的永久方案及近远结合的分期建设方案。

2.1 总体方案一：快-快连接型互通枢纽立交

根据相交道路的等级，可选择一步到位的互通枢纽立交，匝道连接转换的对象为机场高速集散车道与宏运大道快速化主线，主要转向采用高标准的转向匝道。

本方案的优点在于快速路之间实现了快-快之间的快速转换，符合枢纽立交的定位，交通转换效率高；方案存在问题有两点，(1)宏运大道主线方案不确定性较大，近期难以稳定，按远期方案一次实施到位的协调难度较大；(2)既有匝道须废除，新建匝道进入集散车道跨外河桥结构，需对跨河大桥进行改建拼宽，现状立交建成时间短，拆除改建的社会影响大。

图7 龙西立交总体方案一

2.2 总体方案二：快-慢连接型互通立交

匝道的连接的对象调整为机场高速集散车道(快速路)与宏运大道地面主干路。远期宏运大道快速化主线于立交前后设置的出入口，通过出入口经地面段后再与机场高速的形成转换，以实现立交近远结合、分期改建的要求。

方案的优点：(1)实现了近远结合，满足了近期的转向需求，也为远期预留的实施条件；(2)保留立交一期工程实施的SE和EN两条右转定向匝道，且无须任何改造。方案的缺点：(1)快速路之间的通过出入口形成间接转换，转换效率低，且出入口部位容易成为瓶颈点；(2)受北侧铁路限制，部分转向匝道缺失。

图8 龙西立交总体方案二

综合考虑建设的紧迫性，方案的灵活性，社会影响及实施难度，推荐方案二。

2.3 近期方案

近期工程在既有立交基础上，新建东转南、北转东、西转南匝道补充缺失的转向。受立交北侧铁路高架群的限制，西侧和南北之间缺失的转向通过在宏运大道地面设施调头实现。近期建设方案对现状立交既有设施改动量小，工期可控，社会影响小。

图9 龙西立交二期近期方案

3 工程设计

3.1 设计标准

本立交为城市道路与高速公路相交节点，原则上采用公路工程设计标准。考虑到本节点的位置，交通组成及特性，具有城市道路的特点，兼顾城市道路工程设计标准。

3.2 平纵线形设计

三条新建匝道共设置圆曲线7处，最大圆曲线半径280 m，最小圆曲线半径为60 m；缓和曲线14条，最小缓和曲线长度为45 m，兼顾立交占地大小与行车舒适性；曲线长度均满足公路平面线性指标要求。

立交匝道纵断面竖曲线半径均大于规范要求的一般值，纵坡考虑高架排水设计，于缓坡段加密布置雨水口，匝道端部、合流点处纵断面按立交主线设计指标设计，并进行行车视距检验。

3.3 横断面设计

结合交通量及匝道长度，苜蓿叶匝道采用单车道布置，其余两条定向匝道长度较长、曲线多加宽多，因此整体按双车道匝道布置断面，进出集散车道出入口处通过标线调整为单车道。

按照公路设计标准，单车道匝道标准横断面净宽7.5 m=1.0 m硬路肩+3.5 m机动车道+3.0 m硬路肩；双车道匝道标准横断面净宽9.0 m=1.0 m硬路肩+7.0 m机动车道+1.0 m硬路肩。

3.4 变速车道设计

匝道与机场高速集散车道衔接点前后设置变速车道，变速车道长度按80 km设计速度取规范值。

集散车道分流鼻前应设置减速车道，但立交北侧的西集散车道为现状瓶颈段，受高铁桥墩限制仅布置了两车道+硬路肩，缺乏拓宽改建空间，减速车道布置困难。但如果将此段集散车道按城市快速路考虑后，则立交改建方案又恢复了可行性。根据现场实测大于3 m的硬路肩再加上内侧可适当压缩的路缘带及车行道宽度后，达到了3.5 m最小车道宽度，满足布置减速车道的要求；东转南匝道的加速车段位于跨外秦淮河大桥范围内，通过标线调整车道宽度，利用最外侧的硬路肩作为加速车道大大降低了工程投资，也能满足行车安全要求。