福建平潭綜合實驗區福平互通立交方案設計

代李鋒

(中交公路規劃設計院有限公司，北京 100088)

平潭綜合實驗區位于福建省東部沿海，東瀕臺灣海峽，位于臺灣海峽兩岸最突出部位，距臺灣新竹僅68海里，是大陸距臺灣最近的縣;平潭島海岸線長達408 km，主島海壇島面積324.13 km2，為全國第五大島、福建第一大島。平潭綜合實驗區處于我國海岸線的中點和環海峽經濟走廊的中心突出部，扼守我國“海上走廊”臺灣海峽和閩江口咽喉，是太平洋西岸國際航線南北通衢的必經之地。平潭綜合實驗區還是規劃中的京臺高速道路大陸段終點站和臺灣海峽海底隧道入口處。壇西大道是平潭綜合實驗區“兩縱兩橫”快速路網系統中的重要縱貫線，呈南北走向，南接海峽四通道，北接海峽二橋;福平大道是平潭綜合實驗區“兩縱兩橫”快速路網系統中的重要橫貫線，呈東西走向，西起海峽三通道，東至高鐵平潭站;兩條快速路均是平潭綜合實驗區近期建設的重點項目。福平互通是兩條快速路的相交節點，是兩條快速路交通轉換的重要樞紐，同時由于其位于實驗區中心位置，具有較高的景觀功能(見圖1)。

圖1 福平互通立交區域位置圖

1 主要技術標準

壇西大道和福平大道主線均為雙向八車道，近期按一級公路兼城市主干道建設，遠期規劃為城市快速路，設計速度80 km/h;輔道采用雙向六車道，設計速度60 km/h，近期按城市輔道建設，遠期規劃為城市主干道;道路兩側各設非機動車道、人行道及綠化帶，道路紅線寬度為120 m。壇西大道東側綠化帶和福平大道北側綠化帶之下分別埋設有斷面尺寸為8 m×4 m的管線共同溝(見圖2)。

2 轉向交通量預測

按照工可交通量預測結果，互通主交通流向為海峽三通道至海峽一橋方向、海峽三通道至海峽二橋方向，2033年預測轉向交通量為15 221 pcu/d和13 991 pcu/d，單向設計小時交通量分別為920 pcu/h和864 pcu/h;次交通流向為海峽一橋至高鐵平潭站方向、海峽二橋至高鐵平潭站方向，2033年預測轉向交通量為7 721 pcu/d和7 661 pcu/d，單向設計小時交通量分別為467 pcu/h和463 pcu/h，方向不均勻系數D=0.55，設計小時交通量系數K=0.11。考慮該互通節點前后存在麒麟路、蘆中路等規劃干道的交通分流，互通轉向交通量雖有一定差異性但總量不大(見圖3)。

圖2 壇西大道、福平大道工程道路紅線規劃圖

圖3 福平互通交通量轉向分布圖（單位：pcu/d）

3 互通方案設計

3.1 互通區主線指標

福平互通區主線壇西大道平曲線半徑Rmin=4 000 m，縱面最大縱坡imax=2.95%，互通主線在互通區范圍內縱坡分布為－0.322%/280 m，0.44%/310 m，2.95%/370 m，－ 2.95%/360 m，0.3%/850 m;互通區被交路福平大道平面為直線，縱面最大縱坡imax=1.45%。

3.2 互通方案設計

該互通為新建互通，互通方案的布設考慮遵循以下原則:在保證其交通功能并有一定前瞻性的前提下，綜合考慮互通的近遠期功能，盡量節省工程規模，避免浪費;由于互通節點位于整個城市規劃的中心區域，西接海峽三通道，背靠大陸，東鄰高鐵平潭站，面向臺灣島，為福平大道景觀走廊上的重要節點，立交方案應具備較高的景觀效果。

根據項目業主會議紀要精神，互通方案設計階段需同步考慮主干道系統、輔道系統的互通立交，同時還需實現非機動及人行系統的四向連通。方案設計階段綜合分析互通轉向交通量分布、景觀需求和建設規模，布設了多種方案的設計比選:

1)方案一:2層構架全苜蓿葉方案(利用輔道互通，主路流出至輔道轉向)見圖4。

方案優點:造型大氣美觀，規模緊湊造價較低;轉向交通導向清晰，較好的預留了遠期主路快速系統，輔路主干道系統;互通區輔道順直，與主路銜接好;可一次實施到位，也可分期實施。

方案缺點:輔道互通對遠期快速路轉向交通適應性相對稍差，非機動車、人行系統相對有一定繞行。

2)方案二:3層構架半苜蓿葉半定向方案(上層主路互通，下層輔道及慢行系統平交)，見圖5。

圖4 方案一布設效果圖

圖5 方案二布設效果圖

方案優點:互通形式美觀，定向匝道布置與轉向交通量預測較為匹配，遠期交通適應性好;能實現遠期主路快速系統，輔路主干道系統的預留;主路互通對近期主干道、遠期快速路轉向交通適應性較好。

方案缺點:結構物規模較大，造價較高，一次性建成后在運營前期的較長一段時間內較為浪費;從功能和規模來看采用2層構架半苜蓿葉半定向輔道互通方案更具可比性，后列方案比較表即示意為2層構架半苜蓿葉半定向輔道互通方案，該方案與方案一相比結構物及建設規模仍增大較多，同時非機動車人行系統繞行較大。

3)方案三:3層構架全苜蓿葉方案(上層主路全苜蓿葉互通，下層輔道及慢行系統平交)見圖6。

方案優點:造型簡潔、轉向明確，實現遠期主路快速系統，輔路主干道系統預留合理;主路互通對近期主干道、遠期快速路轉向交通適應性較好;互通設置對周邊地塊的使用影響較小。

方案缺點:結構物規模巨大，造價高，同期建設主輔路兩套系統，就近期使用而言有一定超前。

4)方案四:3層全定向方案(上層主路全定向，下層輔道及慢行系統平交)，見圖7。

圖6 方案三布設效果圖

圖7 方案四布設效果圖

方案優點:匝道平面指標高，實現遠期主路快速系統，輔路主干道系統預留合理;主路互通對近期主干道、遠期快速路轉向交通適應性較好;互通設置對周邊地塊的使用影響較小。

方案缺點:匝道縱面指標低、行車舒適性差、結構復雜、橋梁規模巨大，造價巨大，同期建設主輔路兩套系統，就近期使用而言過度超前。

5)方案比較見表1。

表1 互通方案比較表

方案設計階段，根據以上方案布置從交通組織、近遠期銜接、造價規模等方面進行綜合比較，經多次與業主及專家匯報溝通，確定推薦采用交通量基本匹配、造型美觀、造價經濟的2層全苜蓿葉互通方案一。

3.3 方案優化

經上述方案比較，在擬推薦互通方案為全苜蓿葉互通情況下，方案優化設計對全苜蓿葉互通內環半徑取值、互通區主線邊綠化帶寬度壓縮方案進行了論證分析。經論證比較采用內環半徑為70 m、互通邊綠化帶壓縮為2.5 m方案，與內環半徑為60 m、互通邊綠化帶保持20 m的方案相比，雖然在建設階段對管線共同溝施工稍有影響，但其在行車舒適性、轉向交通特別是交通高峰階段的左轉交通的適應性、占地規模及投資估算均有優勢，因此本互通最終選用內環半徑為70 m、互通邊綠化帶壓縮為2.5 m的全苜蓿葉互通方案。

4 結語

城市市政樞紐互通立交由于存在主干道系統、輔道系統、非機動車及人行系統等多種交通方式轉換需求，方案布設需要考慮的因素較多，方案設計異常復雜。通過福平互通立交方案設計，筆者認為作為新建互通項目，交通適應性、營運安全性和經濟性是互通選型的控制要素，把握好這幾個要素就能篩選出合理的互通立交方案。

［1］JTG B01-2003，公路工程技術標準［S］.

［2］JTG D20-2006，公路路線設計規范［S］.

［3］CJJ 129-2009，城市快速路設計規范［S］.

［4］王京力.第六屯互通式立交方案比選［J］.山西建筑，2013，39(21)：8-9.