三路交叉改四路交叉互通方案研究——以衡陽市二環路—華新南路立交改造方案為例

魏為成，李 明

(招商局重慶交通科研設計院有限公司， 重慶 400067)

衡陽市二環路—華新南路互通式立交位于衡陽市蒸湘區長湖鄉，緊鄰衡柳鐵路，該節點位于衡州大道以南 3.5 km，蔡倫大道以西 1.7 km。原設計為A型單喇叭立交，主體工程已建成。華新南路、二環北路及二環南路均為城市主干路，設計車速60 km/h，雙向6車道，路幅寬度60 m，其中華新南路和二環北路為已建道路，二環南路為擬建道路。根據交通量預測結果，本互通立交各向交通量均不大，在預測末年2035年，設計小時交通量在316 pcu/h～608 pcu/h之間，其中二環路與老城區方向為主流方向，二環路與新城區方向為次交通流向[1-2]。立交現狀平面如圖1所示。

1 立交控制條件分析

1) 原立交已施工部分

圖1 現狀立交平面

根據《衡陽市內環路(衡州大道—蒸湘南路)施工圖文件》，原立交為單喇叭立交。根據現場情況，該立交已經全部實施完畢。為盡量減少工程浪費，降低社會影響，立交改造設計時應盡量避免或降低廢棄工程。

2) 衡柳鐵路的影響

衡柳鐵路位于立交節點以南 80 m 處，預留橋梁孔跨上跨華新南路。華新南路以路基的形式下穿衡柳鐵路，對衡柳鐵路橋梁沒有影響，且凈空能滿足相關規范要求[3-4]。

3) 土地利用的影響

根據衡陽市總規，該片區的控制性規劃尚在編制中，周邊地塊尚未明確其開發性質，但由于衡柳鐵路的影響，南二環西延線與湘桂鐵路之間的地塊開發利用價值不高。為提高片區的城市化程度，最大限度地發揮土地資源的優勢，方案在考慮南二環西延線主線及匝道布設時，盡量減少湘桂鐵路和南二環西延線之間地塊的面積。

2 改造目標(設計目標)

2.1 總體目標

該立交改造(設計)的主要目標為：符合規劃，減少用地，避免或盡量減少廢棄已建工程、兼顧主次交通流向，降低立交規模。

2.2 技術標準

根據交通量預測結果及相關規范和細則的規定，結合本項目所處位置和立交功能，確定該立交為A1類立交，匝道設計車速40 km/h，最小平曲線半徑55 m，最大縱坡5%,荷載標準為城-A級[5-9]。

2.3 設計思路

1) 立交總體方案設計要遵循交通一體化發展的戰略，并適當體現交通建設適度超前的意識，使立交節點的建設與區域整體建設規模相協調，服務水平相一致，具有完善的交通功能，并適應交通量不斷增長的需求。

2) 立交總體方案設計應符合路網規劃的要求，與交通流量的分配特征及交通需求相吻合。具體到本節點，一要合理解決二環路2條主線直行交通無沖突、無交織，實現快速、順暢通行，以充分發揮中遠距離的過境交通功能；二要合理解決城市交通、對外交通之間的轉換需求。

3) 立交匝道形式的選擇和技術標準的確定要與該方向交通流量相匹配，做到主次分明，以避免左轉匝道之間的相互交叉干擾，從而達到降低立交建筑總高度的目的。

4) 立交總體設計方案要具有完善的交通功能，適宜的服務水平和適度的技術標準。立交方案中要將主線機動車交通與非機動車交通、行人交通分開設置，以避免相互之間的交叉干擾。設計時不能因為盲目追求高標準而浪費工程投資，也不能為了片面強調節省工程投資而使立交不能從根本上滿足交通功能的要求。

5) 立交總體方案設計時，重點從立交總體造型、立交平面布局、橋梁結構流體美及景觀設計等方面來實現立交良好的景觀效果，并注重環境保護與景觀效果、交通功能與環境要求相平衡，使建設項目產生新的景觀效應。

3 立交方案設計

綜合考慮本立交的交通流特性，立交應滿足交通功能、地形地物的限制等因素，在方案研究階段，結合用地、規劃、交通量預測等多方因素進行多方案比選研究[10-13]。

3.1 方案1：半苜蓿葉半定向組合型全互通式立交方案—蝶形立交方案

在滿足交通功能的前提下，考慮交通不斷增長的發展需求，針對本立交中橋梁已施工的特點，采用完全利用已實施匝道，在已實施匝道外側新建南二環主線，形成組合式立交。本方案對原設計的單喇叭立交利用率最高，可以完全利用原設計，對現在施工的二環路沒有影響，僅對南二環西延方向的各交通流進行完善，改造為互通式立交。方案為同側設置單喇叭匝道、環形匝道及2條半定向左轉匝道構成的半苜蓿葉半定向蝶形立交方案，如圖2所示。

圖2 立交方案1平面

3.2 方案2：半苜蓿葉半定向組合型全互通式立交方案—8字形立交方案

方案1完全利用現有喇叭立交匝道橋，社會影響小，但其主線的直線交通存在從主線左側匯入的匝道，與駕駛習慣完全不一致，極易造成行車事故發生，且直行交通是轉向交通的4倍以上，該方案缺點顯得尤為突出。方案2擬在完全利用現有喇叭立交(含匝道橋及路基部分)，消除社會影響的前提下，以實現匝道均從直行交通的主線右側進出，消除安全隱患[14]。

方案2采用半苜蓿葉半定向的8字形立交方案。該方案完全利用現狀喇叭立交的4條匝道來實現二環南路和華新南路的交通轉換不變，新建4條匝道和1條主線來實現二環西路和華新南路之間的交通轉換，僅需重新梳理地面層的輔道及人行系統即可，如圖3所示。

圖3 立交方案2平面

4 方案比選

一座互通式立交，沒有最佳方案，卻有更優方案，這是互通式立交方案設計的特點。任何一種方案都是利弊共存，而設計的最終目的是處理好“利”與“弊”的取舍與平衡。方案1與方案2的綜合比較如表1所示。

表1 方案綜合比較

通過研究的不斷深入和延續，該立交最終選擇完全利用現有工程，消除匝道從主線左側匯入的安全隱患，工程規模最低，立交造型更好的半苜蓿葉半定向8字型組合式立交方案為推薦方案。

5 結束語

本文以衡陽市二環路—華新南路立交改造工程的研究過程為例，比較詳細地闡述了該類現有立交改造升級的選型思路和方法，綜合比選后得出最優方案，從而創造較好的社會和經濟價值，為類似城市現有立交升級改造工程的設計提供參考。