复合式互通立交的方案分析
2021-12-02周兴成
周兴成
(华设设计集团股份有限公司,江苏 南京 210014)
随着我国经济发展和城镇化进程的加快,区域路网愈加密集,路网交叉节点间距较近,由于各种因素的限制,综合考虑城市经济和交通的协调发展,复合式互通立交方案的选择已成为重要的研究方向之一。
本文结合厦门翔安机场快速路(高速)与翔安南路交叉的霄垄互通、翔安南路与南安贤林大道交叉口工程方案研究的工程实践经验,总结了复杂条件下复合式互通方案设计的思路和选择。同时对复合式互通立交常见的交织及通行能力、主辅出入口、与平面交叉口之间关系的处理等问题进行了分析研究,希望能为类似工程提供参考。
1 工程概况
1.1 霄垄互通
根据海峡西岸经济区高速公路网规划,翔安机场快速路(双向六车道高速公路建设标准,设计速度100公里/小时)属于“三纵、八横、三环、二十联”中“二十联”的一部分(见图1)。
图1 项目地理位置图
霄垄互通位于厦门市翔安区霄垄村东侧,紧邻泉厦交界处与翔安南路交叉,交叉角度约43°。被交道路翔安南路为城市快速路(霄垄以西段设计速度为80公里/小时,主线为双向6 车道,辅道为双向4 车道;以东段为主干路,设计速度为60 公里/小时),本立交是厦门本岛、翔安区、南安石井进出机场的主要通道,是翔安机场快速路的重要交通节点,属于枢纽式互通。
1.2 翔安南路与南安贤林大道交叉口工程
本交叉口位于厦门市翔安区机场快速路与翔安南路互通(霄垄互通)东侧,起于翔安南路,终点接南安石井镇规划贤林大道。该交叉工程实际为翔安南路、规划迎宾大道(城市主干路)及贤林大道(城市快速路)三条道路的交叉。本项目修建后使道路功能明确,翔安南路-贤林大道为快速路,翔安南路(霄垄-莲河段,即霄垄以东)为主干路,接泉州现状主干路。
由于翔安机场快速路与翔安南路交叉点、翔安南路与迎宾大道交叉点、翔安南路与贤林大道交叉点,间距较近,约为1.5 公里,三者无法按照独立互通立交进行布设,因此考虑采用复合式互通立交。该复合式互通立交共同承担着翔安机场快速路与翔安南路、翔安南路与周边交通出行的交通转换功能,使厦泉沟通更加便捷,促进厦漳泉同城化进程。
2 主要控制因素
霄垄互通及翔安南路与贤林大道交叉口范围内相关控制因素众多,主要有路网密集且间距近(主要有翔安南路、贤林大道、城场路、机场快速路、迎宾大道等)、道路两侧地方厂房及学校等建筑物分布集中,工程临近厦门与泉州两市交界,交叉角度均较小(见图2)。
图2 主要控制因素分布图
3 方案的设计思路及选择
根据项目的规划定位、建设条件以及相关部门的要求,该互通需实现多个功能:
(1)高-快衔接:即翔安机场快速路与翔安南路间衔接。
(2)快-快、快-主转换、主辅出入、慢行系统、公交系统:即贤林大道(快速路)与翔安南路(快速路)之间的交通转换;翔安南路(快速路)与迎宾大道(主干路)之间的交通转换;翔安南路主路与辅道之间、辅道与规划次干路之间的交通转换,以满足规划路网及地方出行的需求。此外,项目处于城镇区域,还需考虑完善的慢行系统及公交系统,以便于周边居民的出行。
(3)运营安全及通行效率:1.5 公里范围内有三个工程节点的处理,必然存在运营安全性和道路通行效率的问题,因此,总体方案在满足(1)、(2)两项中的功能要求的基础上,须进一步考虑互通立交间的距离控制、交织段的交织形式及长度控制及通行能力验算等。
基于上述功能需求,该节点方案总体设计思路需根据功能主次、分系统(主线、匝道系统、辅道系统、慢行系统)考虑:
(1)优先保障高-快、快-快衔接。即翔安机场快速路与翔安南路交叉设置枢纽互通。方案结合建设条件及转换交通量,提出对角象限、对称双环、单环式变形苜蓿叶三个方案。综合考虑,霄垄互通方案推荐避免翔安机场快速路主线交织、匝道平纵指标较好、占地面积及工程规模均最小的方案一(见图3、图4、图5、表1)。
表1 霄垄互通方案比选表
图3 霄垄互通方案一(对角象限变形苜蓿叶)
图4 霄垄互通方案二(对称双环变形苜蓿叶)
图5 霄垄互通方案三(单环式变形苜蓿叶)
(2)翔安南路与贤林大道交叉方案。方案研究了翔安南路为主和贤林大道为主的两个思路。翔安南路(霄垄以东段)为城市主干道,而规划中的贤林大道是泉州南安地区最主要的一条快速干道,即贤林大道的功能定位较翔安南路(霄垄以东段)更高,同时结合工程规模情况,本交叉口推荐方案:以贤林大道为主线,采用桥梁上跨方案,翔安南路北幅下穿跨线桥后与贤林大道辅道衔接。
(3)迎宾大道与翔安南路、贤林大道交叉方案。迎宾大道为南北向主干路,交叉方案考虑翔安南路桥梁上跨迎宾大道,迎宾大道与翔安南路及贤林大道的辅道进行平面交叉(灯控)。周边规划次干路及现状道路与辅道交叉采用右进右出的形式(见图6)。
图6 迎宾大道与翔安南路、贤林大道交叉方案图
(4)翔安南路主辅出入口设置及与平交口之间的关系处理。考虑减少对翔安南路主线运营的影响,于沙美路跨线桥前后共设置主辅出入口2 对,该主辅出入口与霄垄互通右转匝道在翔安南路主线上形成交织段,交织段长度分别为南侧424.6 米,北侧228.3 米;于迎宾大道西侧设置主辅出、入口1 对;考虑节点西侧交通与迎宾大道的交通转换,在迎宾大道西侧增设集散车道,翔安南路主辅出口、霄垄互通东南象限右转匝道与集散车道衔接,该集散车道交织段长度为153.4 米。迎宾大道以西的翔安南路主辅出入口距离迎宾大道平交口间距南侧为195.7 米,北侧约为193.2 米。
对沙美路跨线桥东侧主辅出入口与霄垄互通匝道分合流之间翔安南路上的交织段以及上述集散车道段的交织区服务水平进行了验算(见表2),结果均满足规范要求。同时为进一步保障行车安全,方案加强了路段的标志、标牌等交通工程措施。
表2 互通区交织区通行能力验算表
此外,考虑高峰效应的情况,方案尽量避免主辅出入口到迎宾大道的平交口间产生拥堵现象,方案也系统性的考虑了灯控时间的计算。
(5)慢行系统、公交系统的设置。在明确上述主线匝道系统、辅道系统后,在辅道两侧进一步完善慢行系统的设置,同时与相关部门进一步对接了辅道上公交站点的设置点位和间距控制及过街系统,进一步保证了非机动车及行人的出行需求。
4 结束语
本文结合工程实例,基于复合式互通的功能定位,分析了工程方案的主次矛盾,系统性的考虑了方案的布设。根据地方出行的需求,结合转换交通量,就局部路段的交织问题、主辅出入口距离平交口的间距问题进行了灵活处理,并对交织区的通行能力、可能存在拥堵问题进行验算。最终采用的方案,实现了互通功能性和工程经济性的协调统一。