鄭州南三環東延107輔道立交群節點方案設計

屈東　靳更平

摘 要：我國城市快速化飛速發展，快速路建設成為解決目前城市交通擁堵問題的有效手段之一。隨著城市道路交通系統的日趨復雜，經常出現某個交通片區內集中布設多條干線道路，導致區域內相鄰幾處互通立交的交通轉換功能存在關聯，從而形成立交群。鄭州107輔道規劃為東三環，南三環東延107輔道節點是鄭州市快速路網中的重要節點，是南三環與東三環的連接點，該節點是107輔道三角環狀立交群中的節點之一。本文基于鄭州市南三環東延工程，以該節點為例探討城市立交群方案設計，著重介紹立交群節點方案設計的設計原則、考慮因素以及本工程中的特色設計，以期為類似工程提供參考。

關鍵詞：立交群；路網分析；交通量預測；方案設計

中圖分類號：U412 文獻標志碼：A

0 引言

快速路是快速、大容量交通的主要載體，是解決目前城市交通擁堵問題的有效手段之一。而快速路之間的交通轉換主要通過互通立交來完成。隨著我國城市化進程的飛速發展，城市快速路的建設規模不斷擴大，道路交通系統越發復雜，交通走廊內常需集中布設多條干線道路，導致相鄰幾處互通立交在交通轉換功能上存在相互關聯，產生立交群。

立交群中各個節點之間聯系緊密，若單獨考慮，容易造成交通功能重復及建設資源浪費等問題。本文結合鄭州南三環東延工程，以107輔道三角環狀立交群的立交方案為例，對城市立交群節點方案設計及選型進行探討。

1 工程介紹

隨著鄭州道路網系統的不斷建設和完善，目前已形成了“井字+環形+放射”的快速路網結構。鄭州原城市道路“環”線系統是由南三環、西三環、北三環和中州大道構成，目前東三環向東移至國道107輔道，南三環東延工程連接了中州大道與國道107輔道，是鄭州快速路系統中南三環重要的組成部分，組成鄭州完整的快速路環線系統。南三環東延與107輔道相交節點是路網系統中的關鍵節點，該節點在路網中的地理位置圖如圖1所示。

2 方案設計

2.1 立交群節點方案設計原則

立交節點作為城市快速路網中的重要組成部分，立交方案的布設應應從“面”的總體角度出發，把片區內的環線立交與鄰近的立交視為一個立交群進行系統化的研究，這樣可以充分避免多余的工程建設，將工程費用最大化利用。立交群節點的立交方案設計主要遵循如下原則：

（1）通行能力適應性原則。城市大型立交的交通功能：一是連接城市路網中的主要道路；二是確保通行能力。立交方案的標準確定、類型選擇、匝道設置應以滿足交通功能需求為前提，根據遠期交通量預測選擇立交的形式和規模。立交群節點的方案設計應綜合考慮路網功能及立交群范圍內的交通組織和分配，保證各方向的通行能力。

（2）節約用地原則。大型立交的布設占地較大，由于城市用地緊張，可謂寸土寸金，因此，在滿足交通通行能力需求的前提下，應最大化利用原交通系統的用地，盡量節約用地，避免重復建設，節約工程費用。

（3）景觀環保原則。立交工程是當今城市交通現代化的重要標志之一，在滿足交通功能的基礎上，其方案造型應符合道路線形和橋梁的美學要求，與周邊環境保持協調，成為城市的風景線。同時，立交形式的選擇還應考慮環保原則，避免過大的土石方開發、噪聲和尾氣污染等。

（4）以人為本原則。城市立交工程往往位于較為繁華的商業區，周圍建筑密度較大，人流量、非機動車流量也相對較大，立交設計應堅持“以人為本”的原則，充分考慮行人和非機動車的交通組織及過街安全設施，更好地服務于各交通群體。

2.2 立交群節點方案設計影響因素

城市立交群節點的方案選型影響因素眾多，不能單一的考慮某個因素，必須結合各項影響因素，綜合考慮社會、經濟效益，才能設計出合理的立交方案。立交方案設計的影響因素主要可以概括為以下幾點：（1）擬建立交所在片區的現狀和規劃路網情況；（2）系統交通的疏解；（3）交通量；（4）相交道路等級；（5）橫斷面設計及服務水平；（6）擬建立交所在的片區周邊現狀和遠期規劃用地性質；（7）現狀的限制條件；（8）立交間距。

2.3 鄭州南三環東延107輔道立交方案設計

（1）立交群交通分析。根據規劃路網，該節點處于南三環、東三環（107輔道）和南四環的交匯區域，3個交叉點均規劃為互通式立交，形成由3座立交組成的互通立交群。3處較近的互通立交，組合形成三角環狀，彼此間距平均約1.6km。通過交通分析，此處互通立交群沿環狀方向的匝道，均可通過另外兩個立交的匝道功能替代，即本立交的東向南和南向東方向交通流均可通過另外兩個立交實現轉換功能，如圖2所示。從立交群的交通分析可知，3個立交節點之間存在功能可替代關系。南三環東延107輔道節點的東進口左轉可通過南三環東延南四環節點實現，南進口右轉可通過南四環107輔道節點實現。

（2）節點交通量預測。根據規劃路網進行交通量預測，南三環東延107輔道節點遠期交通量如圖3所示。根據遠期交通量預測，該節點交通量的主流向為直行和環形方向。根據立交群的交通功能分析，在不考慮立交南側右轉車流和東側的左轉車流的前提下，遠期立交北側與西側的進出口交通量將遠比東側及南側交通量大，而西進口左轉交通量幾乎與直行交通量一致，北進口右轉交通量也占進口道的很大比例，因而在立交方案設計時需根據此交通量設計，滿足各進口道的交通需求。

（3）現狀控制因素。本項目南三環東側終點以及107輔道北側終點為鄭西客專、石武客專，現狀南三環及107輔道下穿鄭西客專、石武客專鐵路橋，如圖4和圖5所示。

（4）方案設計。方案一：根據該節點交通量預測，為滿足其遠期通行需求，直行方向為主線，采用整幅高架，南三環高架為雙向6車道，107輔道高架為雙向8車道，主線設計速度為80km/h。根據遠期交通量的預測，西向北及北向西轉向匝道采用13m寬度（雙車道匝道+3.5m硬路肩），西向北以及北向西的轉向構成了完整的三環，提高了西向北及北向西定向匝道相應的設計標準、線性指標；其余轉向匝道設計速度均為40km/h，北向東及南向西左轉匝道均為苜蓿葉匝道。方案一如圖6所示。方案二：本立交節點位于鄭州市的東南方，是南三環與規劃東三環的交點，考慮到該節點特殊交通地位，方案二立交形式為環向流向為整幅高架，南北向與東西向直行主流向均為分幅高架。方案二效果圖如圖7所示。

（5）方案比選。上述兩個方案，均是在考慮立交群交通功能影響的前提下進行布設，取消了該節點的東向南和南向東的匝道。結合兩個方案，從立交層次、占地、出入口設置、立交線形、橋跨布置、地面交通、景觀和建安費等多方面進行比選，見表1。在立交群節點功能分析的基礎上，綜合考慮本節點的交通功能，立交規模及地面交通，本節點方案一為推薦方案。

結語

互通立交是現代城市快速路網體系中尤為重要的組成部分，承擔著城市快速路之間的交通轉換功能，立交方案設計的合理性直接決定路網交通量快速轉換的效率以及快速路網的整體服務水平。

城市快速路網節點的立交規劃，從表面上看是一個線性工程，但從立交群的案例不難發現，立交布設是“面”上的總體布局問題。立交群節點方案的設計，應從“面”上著手，把環線立交與鄰近立交視為一個立交群進行統一研究，充分考慮立交節點之間的關聯，在滿足交通轉換需求的前提下，避免重復和無用的建設，將立交群節點方案設計做到“形式最簡，功能齊全”。

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