雷曉暉
針對當前城市化的快速發展,還有汽車人均保有量的不斷提升,城市交通擁堵問題也開始日趨嚴重,這就需要采取合理的交通疏導方式,及時有效地緩解交通擁堵問題就顯得十分迫切。而城市立交的合理設計,就可以讓城市交通量得到有效疏導。對城市立交設計方案進行綜合比選,是道路建設之前需要解決的一個重要問題,可以說,立交方案設計是否科學合理,就直接決定了項目建成之后,是否能夠符合國家經濟建設的需要,還有整個路線設計的質量,能夠推動國家經濟的發展。因此在城市立交方案設計過程中,要注重積極收集各種相關資料,綜合考量各方的因素,并對其進行反復的研究、對比和論證,再提出一個可供比選的比較方案和推薦方案,闡明各個設計方案的優點和缺點。本文就對城市立交方案設計進行分析和探討,針對城市道路的實際情況和交通組織情況,選取一個良好的立交設計方案,從而實現工程建設造價最低、實施性最強和拆遷數量最小。
在城市立交方案設計過程中,需要先對地區的交通情況進行實地調查,并積極收集相關的基本資料,比如當地的社會、人文和經濟等各方面的資料,還有地區相關路網的現狀和規范、預測交通流量等相關資料。對于城市立交方案的設計,就是對于立交的選型和布置,對于立交形式進行選擇,就是為了不斷提升城市的行車效率,保障行車的安全性和舒適性,從而更好地適應設計交通量,滿足車輛的轉彎需要,并能夠真正和周圍環境相互協調。可以說,立交形式選擇的是否合理,這不僅會影響到立交本身的實際功能,還會關系到通信能力、行車安全和工程經濟等各方面內容,并且與地區的整體規劃和交通能力的提升都有著十分緊密的聯系。
那么在城市立交的地理和形式選定之后,就可以進行線形設計了。城市立交主線的線形設計則包括平面設計、縱橫斷面設計和橫斷面設計。主線及匝道平面圓曲線半徑的大小,在考慮立交形式、用地規模、征地拆遷和工程造價前提下,應與設計速度、超高布置、行車安全和舒適性相適應 ,通常情況下應采用較大圓曲線半徑,避免采用極限最小半徑。在匝道線形設計中,應以緩和曲線作為主要線形要素加以靈活應用,直線和圓曲線間、圓曲線和圓曲線之間均應以緩和曲線平順連續,緩和曲線的長度應滿足規范要求。城市立交的縱斷面線形要連續,避免線形的突變,不宜采用最大縱坡值,而宜采用較大豎曲線半徑,并應大于豎曲線最小半徑,匝道的分流、合流處縱坡應保證一致,避免突變。要求城市立交線形平順無扭曲,保證足夠視距要求,行車舒適,路面排水通暢,視覺美觀,并與周圍環境相協調,平縱組合設計滿足規范要求,必要時應進行透視圖線形檢查。
交通量是確定立交的工程規模及通行能力最重要的指標參數,城市道路的橫斷面設計對于整個項目預期的交通能力充分發揮有較大的影響。車道數擬定較少,道路通行能力低,使道路成為片區內的交通瓶頸;車道數擬定過多,使得工程規模過于超前,造價較高,不經濟。因此,車道數的確定需進行科學的分析。相交道路等級是考慮城市交叉口處是否設置立體交叉的重要影響因素,兩條道路間交叉采用立體交叉的形式,雖然在理論上說交通功能是很完善的,但若兩條道路道路等級不匹配,反而可能造成工程投資的浪費。立交修建的目的就是為了使各方向的交通流能舒適、便捷的往目標方向行駛,所以在立交的設計時,特別在橋頭立交的設計中,需宏觀地研究立交區域內的車流與周邊路網的疏解方案。城市道路立交與公路立交的最大區別之處在于城市道路立交設計中,需考慮人行及非機動車等慢行交通的交通疏解方案,而公路立交則不需要。
在立交設計初期,了解擬建立交周邊建設場地的用地性質是十分必要的。因為立體交叉是一項占地很大的城市道路建設工程,若不了解周邊建設場地的用地性質,盲目進行設計,在實施階段可能會出現立交用地無法報批或立交設置與周邊地塊不協調的情況,使得立交無法實施,需要調整設計方案,影響整個項目投入使用的時間,造成較大的經濟損失。所以,在立交設計初期,需要收集到立交所在區域范圍內,周邊的用地規劃性質,根據用地性質,選擇合理的立交方案。例如, 周邊用地以居住用地為主時,立交的設計需考慮到立交匝道與居住樓間的間距、是否考慮設置聲屏障等;周邊用地以綠化用地和生態用地為主時,立交的形式就偏向于簡潔的立交形式,更好地與周邊環境結合,不能讓立交的設置破壞片區整體的視覺環境和生態環境。
城市立體交叉間距分析是城市立交整體布局研究的重要內容之一,立交間距直接影響到立交的布局、數量、位置、投資以及立交的形式選擇。立交間距過大,雖然減少了投資,但卻不能滿足城市日益增長的交通需求,不利于交通流的轉換和城市道路路網整體功能的發揮 ;而若立交間距過小,會影響主要道路的通行能力和車輛的行車速度,而且容易導致交通混亂,增加交通事故, 同時, 也增加了建設投資。所以,立交的布局規劃應詳細的分析,根據交通、經濟、技術等條件綜合平衡后確定立交間距。
相交道路交通需要的立交形式以立交的功能定位為主線,輔助以反映交通流運行水平的交通組織特性來進行立交分類的辦法,以及反映相交道路間聯系密切程度的互通性,基本上可勾畫出適應相的輪廓。 然而直接影響立交投資規模的還是立交的設計標準。設計車速的高低,體現同類立交級別的高低。對照目前我國城市道路設計的有關規范,相同的道路等級因所處城市規模大小的不同,使得以車速為代表的設計標準有較大的差別。因此同一類立交也應以設計車速的高低取用不同的設計標準。比如,疏導型立交一般宜采用部分互通立交形式,不宜采用完全互通立交,由于是因疏導繁忙交通、提高交叉口通行能力而設,故應以簡易互通立交為主。呼和浩特二環路網稠密可以采用此疏導型立交甚至可以采用分離式立交,利用路網疏導轉向交通。
總而言之,立交的類型和形式除了影響到相應道路功能的發揮,還涉及社會環境、視覺景觀、投資效益、城市形態等各方面因素,以立交的系統功能定位為準繩,從交通需求出發,圍繞立交功能的發揮,對交通流運行水平因素等提出的要求進行立交的分級、分類方法,這為從宏觀把握立交標準、規模,使之適應相交道路交通發展提供了可靠的依據,從而提高了城市建設投資的建設效率和效益。