城市快速路兼高速功能复合式枢纽互通立交方案设计思路

钱城

（福州市建设发展集团有限公司，福州350000）

1 工程概况

本工程为福泉高速公路连接线拓宽改造工程（A段），始于螺城路，终止于乌龙江特大桥。路线与既有福泉高速公路一致，方向为东向，路线经过马尾大桥南互通、三江路等重要地点。本工程主线设计总长度4.153 km，辅道设计总长度5.471 km，互通区主线修建长度为2.2 km，南互通修建范围内辅道长度2.355 km，道路红线宽度0.1 km。本工程方案平面图如图1所示。

图1 本工程枢纽互通立交方案平面图

2 复合式枢纽互通立交主要特点

与一般枢纽互通立交相比，枢纽互通立交不论在规划方面还是在设计方面都有独特之处，且二者存在较明显差异。如果枢纽互通立交既要具备城市快速路功能，又要兼顾高速公路功能时，就会形成复合式形式，则该种情况则会更复杂[1]。

对于一般枢纽互通立交来说，其大多处于高速公路与一般公路连接之处，车辆驶入或驶出高速公路都要经过匝道与收费站，而复合式枢纽互通立交大多需连接2条以上高速公路或城市快速路，对通行能力要求较高，负载着较大转换压力，且要求地面交通需相对完备，同时要更好地服务于周边地块要求[2]。

复合式枢纽互通立交交通流向多，主线平、纵指标相对较高，且工程规模大、造价高。因此在设计时，必须充分考虑各种因素影响，如地形条件、地貌条件、高速公路既有状况、城市快速路转向交通功能等[3]。

对于枢纽交通来说，不同方向转向交通量差异通常都较显著，所以需在确定主交通流方向前提下，按较高标准来确定车速、平指标、纵指标、路基宽度等参数。

3 工程方案设计思路

3.1 设计原则

本工程中枢纽互通立交设计必须遵循的设计原则有：

1）以福州市城市规划框架和三江口片区城市交通规划框架为基础，在施展其功能的同时必须确保安全：（1）规模不宜过大，要控制在合理范围内；（2）要不断提升管理水平；（3）尽量压缩造价，且不能牺牲质量；（4）技术需先进合理[4]。

2）以DB31/T 997—2016《城市道路交通状态指数评价指标体系》为引导，尽量融入沿线地区用地详细规划，与其保持和谐；概言之，设计时既要实现交通不断发展的需求，又要为地域发展夯实根基。

3）交通量预测应有依据，且需全面考虑当前公路和城市道路规划情况，从而使工程设计能兼顾技术可行性与功能全面性。也就是说，需结合近期和远期发展目标让造价更合理[5]。

4）平面设计应处理好直线与平曲线衔接，合理设置缓和曲线、超高、加宽等，以满足GA/T 1391—2017《城市道路车辆平均运行速度计算方法》的规定来制定各平面线形指标，以保证行车安全、平顺、快捷。

5）充分利用现状道路路段线位的实际情况，并尽量拟合现状老路中心线，从而尽量减少改造工程量和所需新增用地。

6）主线平面线位应尽量减少对周围居民居住用房拆迁量，尤其要避开大型或已审批工业厂区。

3.2 节点交通量预测

在对福泉高速公路主线、马尾大桥（被交路）、道庆州大桥接线（城市快速路功能）、乌龙江大桥接线（高速公路功能）交通量预测时，针对各规划年限内，假定福州市城市道路网成型概况，在此基础上进行交通流量分配。

在各规划年内，对各项目的假定分已建成与未建设2种情况来分析，可取得的效果有：（1）定量地表明各项目在福州道路网中的功能与重要性；（2）全面了解几座大桥的节点交通流量，以掌握未来动态的交通流特性，从而为确定枢纽互通立交建设规模提出科学依据。预测结果如图2、图3所示。

图2 福泉高速南北的节点交通量测试结果图（单位：pcu）

图3 南江滨交叉节点交通预测结果图（单位：pcu）

3.3 主线及匝道设计思路

在设计前，要分析枢纽互通立交功能，主要包括：（1）南岸立交承担过境和到发线功能；（2）环岛路与福泉高速间快速系统转换；（3）服务火车南站到发线交通；（4）区域路网与快速路系统沟通。

就立交主线上跨福泉高速及南江滨路而言，需在福泉高速设置枢纽互通立交。福泉高速在互通区前开叉，集散车道在两侧并行，辅道在地面层，马尾大桥主线在第2层，共设置匝道14个。要实现该节点各部分功能，需做到：

1）马尾大桥—福泉高速（福州市区）：枢纽互通立交设置D（定向）、E（半定向）匝道使2个方向对接。D匝道起于C匝道，C、D合并段采用12.0 m断面，D匝道分流后采用宽8.5 m断面，匝道最小半径305 m；E匝道终点接入A匝道，为超车所需，断面设置10 m。

2）马尾大桥—福泉高速（泉州）：立交设置A（定向）、C（半定向）匝道使2个方向对接。A匝道为双车道匝道，宽12 m，匝道最小半径170 m；C匝道为双车道匝道，宽10 m，匝道最小半径120 m。

3）环岛路—福泉高速（福州市区）：立交设置F（半定向）、H（环形）匝道使2个方向对接。F匝道起于E匝道，合并段采用双车道匝道，F匝道单车道匝道，宽8.5 m，匝道最小半径140 m，F匝道分流后接入B、J合并匝道，；H匝道采用环形匝道，宽8.5 m，匝道最小半径60 m。

4）环岛路—福泉高速（泉州）：立交设置B（半定向）、G（定向）匝道使得2个方向对接。B匝道前路段单车道，宽8.5 m，后路段与J合并后，设置单向2车道，宽10 m，匝道最小半径121 m；G匝道汇入C匝道后接福泉高速集散车道，G匝道为单车道匝道，宽8.5 m，匝道最小半径150 m。

5）马尾大桥南连接线主辅路：立交设置I（定向）、J（定向）匝道作为南连接线主辅路出入口。I匝道起于G匝道，汇入FDB辅道，单车道匝道，宽8.5 m；J匝道起于FDA辅道，汇入B匝道后接南连接线主路，单车道匝道，宽8.5 m，匝道最小半径120 m。

6）马尾大桥—南江滨路：拟在南江滨西南侧设置一对马尾大桥上下匝道L、M，与FDA、FDB辅道衔接，通过高架桥下交通转换后与南江滨平交。

3.4 辅道设计思路

设计辅道时，需遵循的思路包括以下5个方面：

1）符合城市总体与区域路网规划。

2）路线布设以规划确定线位为主，在有现状道路段基础上结合实际情况来进行适当调整，以减少拆迁。

3）在符合各项技术标准的同时，尽量少拆迁房屋；同时要注意与道路两侧规划区块、规划道路建设和现状已建成区域之间的衔接。

4）注意立体线形，处理好平纵面组合，确保行车舒适、安全、美观；另外，线形应与地形、地质、水文等结合，并符合规定技术标准。

5）根据道路等级合理设置交叉口、沿线建筑物出入口、停车场出入口、分隔带断口、公共交通停靠站等位置。

4 结语

在城市快速路网体系中，枢纽互通立交是不可或缺的重要组成部分，其最主要的职能在于承载高速公路与城市快速路之间转换。对此，合理的设计方案可以有效保证枢纽互通立交取得理想转换效果，与此同时成熟快速路服务水平也相应提高。通常来说，当实际条件较复杂时，枢纽互通立交方案也将面临更大挑战；此时，复合式枢纽交通立交则会成为十分实用的选择方案。由于方案的设计过程需要不断改进与逐渐完善，因此要在充分探究交通需求基础上，明确周围环境特征与充分考量各类因素，从而制定出最合理、最优质的设计方案。