与公路交叉的城市快速路互通式立交设计

2022-08-25刘昊

黑龙江交通科技 2022年7期

刘昊

(黑龙江省公路勘察设计院，黑龙江哈尔滨 150080)

1 引言

互通式立交是在两条或多条道路交叉时，采用上跨或下穿形式实现道路之间立体交叉，并设匝道使相交道路相互连通的交叉方式。

由于公路和城市道路的服务对象不同，前者主要服务长距离的机动车辆行驶，后者则兼顾机动车、非机动车及行人。同时，二者的建设主管部门不同，前者为交通运输部，后者为住房和城乡建设部。此外，公路与城市道路对应规范、规程、细则的编制时期和主编单位也不尽相同。以上种种原因导致了公路与城市道路在指标选取上存在较多差异，以互通式立体交叉为例，主线及匝道的平纵面线形、连接部设计、匝道超高加宽、加减速车道均存在很大差别。

2 项目简介

南京市八卦洲西枢纽互通式立交(以下简称本互通)位于南京市八卦洲街道七里村，由南京市和燕路过江通道八卦洲接线(以下简称和燕路)与浦仪公路交叉形成，如图1所示。其中，和燕路为城市道路，呈南北走向，是南京市井字三环快速路网中内环东线的北延线。浦仪公路为一级公路(兼顾城市快速路功能)，呈东西走向，是南京市井字三环快速路网中的绕城北线。

图1 本互通地理位置图

和燕路主路采用城市快速路标准、双向六车道断面，设计速度80 km/h，辅路采用城市主干路标准，双向六车道断面，设计速度40 km/h，互通范围内采用高架式快速路形式，利用高架桥下空间布设辅道及慢行系统。

浦仪公路采用一级公路标准、双向六车道加硬路肩断面，设计速度100 km/h，互通范围内采用分幅桥梁形式。

3 交通量及互通形式比选

3.1 转向交通量

根据交通量预测结果(如图4所示)，本互通转向交通量以南侧两个象限为主，北侧两个象限为辅。其中，西南象限交通量最大，双向转换交通量约2 246 pcu/h；东南象限交通量次之，双向转换交通量约1 503 pcu/h；东北象限交通量较小，双向转换交通量约809 pcu/h；西北象限交通量最小，双向转换交通量约137 pcu/h；如图2所示。

图2 本互通交通量分析图(单位：pcu/h)

3.2 互通形式比选

由于本互通为快速路与一级公路(兼顾城市快速路功能)相交形成，根据《城市道路交叉口设计规程》(GJJ 152-2010)(以下简称《城市规程》)第3.1.4条规定，应设置枢纽型全互通。

结合交通量预测结果，提出双环组合式互通和单环组合式互通两种方案进行比选。经综合比选，推荐采用不设集散车道、通行能力大、工程造价及占地规模小的单环组合式互通方案。

3.3 互通方案

由于浦仪公路在八卦洲范围内采用桥梁形式，且本互通距离长江左汊较近，浦仪公路设计标高较高，宜将其置于最高层；和燕路采用连续高架形式，布设于第2层；左右转匝道采用桥梁形式，布设于2～3层；本互通规模为地上3.5层。

主要匝道布设情况如下。

南转西匝道(市区往浦口方向)自和燕路驶出后下穿浦仪公路，此后展线上跨和燕路，然后驶入浦仪公路。

东转南匝道(仪征往市区方向)自浦仪公路驶出后上跨和燕路，此后连续下穿南转西匝道以及浦仪公路，然后驶入和燕路。

北转东匝道(江北往仪征方向)自和燕路驶出后连续下穿东转南匝道、南转西匝道以及浦仪公路，然后上跨和燕路以及南转西匝道，最终驶入浦仪公路。

西转北匝道(浦口往江北方向)自浦仪公路驶出后经环圈匝道驶入和燕路。

4 指标选取

4.1 互通区主线指标

《公路立体交叉设计细则》(JTG/T D21-2014)(以下简称《公路细则》)中对于互通区主线指标的要求较《城市规程》更为严格，例如《公路细则》要求主线识别视距(物高0 m)不小于1.25倍停车视距，而《城市规程》仅要求停车视距(物高0.1 m)≥1.25倍停车视距。

考虑到本互通范围内和燕路及浦仪公路线形指标较高，提高线形指标对工程规模的影响较小，因此互通区主线指标遵照《公路细则》执行。

4.2 匝道速度

根据《公路细则》，匝道的设计速度应根据互通式立交类型和匝道形式等取值。一般而言，半直连式匝道取40～60 km/h，环形匝道取40 km/h。

结合本互通总体方案及交通量预测结果，各象限匝道设计速度选取如下。

东南、西南象限转换交通量较大，左转采用半定向匝道形式，左右转设计速度均采用60 km/h。

东北象限转换交通量较小，左转采用半定向匝道形式，左右转设计速度均采用40 km/h。

西北象限转换交通量最小，左转采用环形匝道，左右转设计速度均采用40 km/h。

4.3 匝道平纵指标

考虑到浦仪公路采用一级公路标准(设计速度100 km/h)，本项目采用城市快速路标准(设计速度80 km/h)，为提升该枢纽互通式立交的通行能力及行车安全性，匝道平纵面线形指标(平面、纵断面、横断面、超高加宽等)应以公路行业相关规范规定的指标为主，具体指标遵照《公路细则》执行。对于同等条件下市政行业标准更高的情况(例如最小缓和曲线参数、竖曲线切线长)，应同时满足市政标准，具体指标遵照《城市规程》执行。

4.4 匝道横断面

结合各匝道设计速度及交通量预测结果，各匝道横断面选取如下。

东南、西南象限设计小时交通量分别达到902 pcu/h和1 348 pcu/h(考虑到城市交通的潮汐现象，方向不均匀系数按0.6计，下同)，左右转均采用Ⅱ型双车道断面。

东北象限转换交通量较小(设计小时交通量约485 pcu/h)，由于左转半定向匝道长度大于350 m，因此左转匝道采用Ⅱ型双车道断面，右转匝道采用Ⅰ型单车道断面。

西北象限转换交通量最小(设计小时交通量约82 pcu/h)，左右转均采用Ⅰ型单车道断面。

4.5 加减速车道

(1)加减速车道数

结合个匝道设计小时交通量，加减速车道数及形式选取如下。

西侧：西转北出口匝道与西转南出口匝道采用主线侧连续分流形式，其中西转北匝道采用环圈形式，采用平行式单车道出口；西转南匝道设计小时交通量大于单车道设计通行能力，变速车道采用直接式双车道。入口匝道设计小时交通量叠加后约1 430 pcu/h，大于单车道设计通行能力，采用直接式双车道。

东侧：出口匝道设计小时交通量叠加后约1 387 pcu/h，大于单车道设计通行能力，采用直接式双车道出口。入口匝道设计小时交通量叠加后约1 387 pcu/h，大于单车道设计通行能力，采用直接式双车道入口。

南侧：出口匝道设计小时交通量叠加后约2 249 pcu/h，大于单车道设计通行能力，采用直接式双车道出口。入口匝道设计小时交通量叠加后约2 249 pcu/h，大于单车道设计通行能力，采用直接式双车道入口。

北侧：出口匝道采用主线侧连续分流形式，北转东出口匝道及北转西出口匝道设计小时交通量均小于单车道设计通行能力，采用单车道直接式出口(其中北转东匝道为双车道匝道采用单车道出入口)；入口匝道采用主线侧连续合流形式，西转北入口匝道及东转北入口匝道设计小时交通量均小于单车道设计通行能力，采用单车道平行式入口。

(2)加减速车道长度

为控制工程规模，并保证同一条道路上出入口指标的延续性，与浦仪公路衔接的分合流端部及加减速车道按公路行业标准设计，与和燕路衔接的分合流端部及加减速车道按市政行业标准设计。具体加减速车道长度选取如表1所示。此外，加减速车道长度需要考虑上坡减速车道、下坡加速车道、双车道采用单车道出入口等因素导致的修正。