城市互通立交设计实践

2020-09-05刘树文安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司安徽合肥230000

安徽建筑 2020年9期

刘树文（安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230000）

1 概述

在安徽省合肥市的南绕城高速路与集贤路的交汇处原本就有互通立交线路，现因交通需要又增加了一个互通立交工程，在两条路的交汇地带，这个项目工程正式启动，进入施工阶段。在绕城高速公路处有一个运营桩号，其规格确定在“41km+203m～42km+736m”之间。在距离该项目4.4km的地方就是金寨互通立交，但这一项目与蜀山互通立交的距离达到7.4km。近些年，合肥市经济迅速发展起来，这一项目建设的核心目的就是为了满足该市经济发展需要；合肥市经济的发展让金寨路及蜀山的互通立交的交通压力越来越大，建设这一项目有利于提升这两条高速公路的运行效率，改善合肥市的交通出行条件，帮助合肥市实现交通畅通，促进该市与西南地区形成组团效应，实现多方共赢。

2 互通立交设计标准

2.1 绕城高速公路

绕城高速的设计时速为120km/h，双向8车道，属于全封闭类型公路。路基宽为42.0km，横断面路基进行如下布置：土路肩0.75m+硬路肩3.00m＋行车道4×3.75m＋路缘带0.75m＋中央分隔带3.00m＋路缘带0.75m＋行车道4×3.75m＋硬路肩 3.00m＋土路肩0.75m。

2.2 匝道设计标准

从目前交通流量、省内互通设计情况、道路养护经验等来看，需采用40 km/h的设计速度，才能更好地满足行车需求。采用双车道断面的匝道，具体规格是10.5m的宽，出入口采用单车道，几何尺寸布置路基横断面：土路肩0.75m＋硬路肩1.00m+行车道2×3.50m+硬路肩1.00m+土路肩0.75m。

2.3 变速车道长度

三角渐变段加速车道和加速车道分别长度必须大于90m、230m；双车道若是单入口车道，其匝道的加速车道长度必须＞240.00m；减速车道若为三角渐变车道，其长度必须＞100.00m，若为如同减速车道，其长度应＞145.00m；硬路肩的宽度及土路肩的宽度要根据主线来确定，只需保证在变速车道范围内拥有相同宽度即可。

3 控制因素分析

综合来看，影响这个互通立交项目完成布设的因素可概括如下：转弯交通量、绕城高速横跨铁路分离立交桥、周边建筑群的互通需要、集贤路的新规划、城市的路网布置需要等。①转弯交通量：按照规划，合肥市的主城区（经济开发区）往返于南京的交通量在2037年时的高峰期至少要达到1098pcu/h、往返于六安的交通量至少达到900pcu/h。综合来看，南京、六安两地到达合肥市主城区的交通量在2037年至少得达到1140pcu/h、到达经济开发区的至少达到860pcu/h。因此，最为主要的影响因素应当是交通量的分布。

②绕城高速横跨铁路分离立交桥：这条高速往上横跨合武铁路，往下穿越合九铁路。因其空间局限性较大，大桥宽度相同都为42.0m，对于上跨铁路分离立交桥应当尽量降低影响。所以，重点控制互通方案的要素之一就是科学地避让铁路分离立交。③周边建筑群的互通需要：合肥市新沪屏蔽泵公司等企业位于南侧绕城高速周边，其周围分布着职工宿舍、厂房、办公楼，其中，各类厂房一直处于运营之中；以恒大华府为核心的居民区位于北侧绕城高速周边，总的来说，都属于高层建筑。为避免互通，必须合理控制好周边建筑的拆迁，以免造成巨大损失。④规划集贤路：目前的状况是城市主干道为集贤路，绕城高速从其下穿过，按照新规划看来，集贤路将会被改造为城市快速路，整天线路的灯控将被全部取消。初步设计，集贤路的改造以明珠大道东延工程与快速化改造工程结合为主，此时，节点的衔接是必须慎重考虑的主要因素。⑤城市的路网布置需要：在绕城高速南侧是杨林路，北侧是梧桐路，杨林路的交通量以工业园区及高新区的车流为主，梧桐路则以居民区的车辆为主；因此，必须考虑到城市路网的布置。

转弯交通量

4 具体设计情况分析

4.1 平纵指标

①平面指标。就这段高速路而言，其圆曲线路段就是平面线的位置所在地，只要现场测量即可拟合平面线位，初步确定平曲线半径为8700.00m。②纵面指标。同样地，纵面也有现场测量，加以拟合之后发现：最大纵坡为1.559%，最小纵坡为0.414%；处于“42km+591.907m～42km+868.095m”之间的数值就是凹形竖曲线最小半径；最终确定R=14000.00m。根据互通立交设置的相关要求，合肥绕城高速公路平纵指标达到标准。

4.2 匝道宽度分析论证

根据各项数据加以科学评估发现，到2037年，经发区往返于南京方向的交通量至少要达到390pcu/h；主城区往返于南京方向的交通量也要达到630pcu/h；经开区往返六安方向的交通量至少达到480pcu/h；主城区←→六安方向达到了515pcu/h。该互通立交采用的双车道断面，所有匝道宽度相同为10.5m。

交通量及匝道长度表

4.3 收费车道

①卡门数的确定。以K=0.102作为该项目的互通取值交通流量系数，以D=0.52作为不均匀方向的系数。进口服务时间为8s，出口服务时间为20s；据科学预测，以8进12出作为收费卡门，2进2出为ETC通道，2进2出为超宽车道，到2037年，设计交通量为DHV=AADT×K×D=37645×0.102×0.52=1997（辆/h）。②确定收费车道宽度。ETC通道及普通车道的宽度均为3.20m，超宽车道的宽度为4.50m。

4.4 互通方案

这个项目建设最终目的是衔接好城市快速路与高速公路，避免交通拥堵。控制好三角渐变路段、加减速车道、匝道的位置，现场测量，确定平面指标和纵面指标，使其满足互通立交的需要；避免绕城高速与香樟大道出现分离。互通立交方案以变形双喇叭为主，喇叭布置在绿廊内部，分布在收费站两侧，以8进12出为主。出入口以单车道为主，匝道为10.50m宽的单向双车道断面匝道。共有匝道4条，分别是C、D、F、G匝道，其中，前两条被高速公路下穿而过，上跨集贤路的是F匝道，同时跨绕城高速和集贤路的是G匝道。

5 设计创新

①巧妙地构思。关于互通方案，设计选用变形双喇叭，可以利用高速两侧的绿廊空间，在高速两侧设计进出口收费广场，节约空间。②注重设计安全。设计安全极为重要：a.设计时必须分离大小车，不让大型车辆驶入小半径匝道桥；b.必须邀请专业人士设计匝道排水处；c.互通匝道的拼宽范围必须进行专项设计，以保证通行安全。③注意环保。项目施工必然会影响周边环境，必须设法将噪音降至最低，保护好周边环境。如有必要，可设置全封闭隔音棚，屏蔽声音，此外，还可以以路面降噪等方式来处理施工噪音。