城區(qū)互通立交設(shè)計(jì)分析

深圳市綜合交通設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 深圳 518000

1 我國城市交通現(xiàn)狀

隨著我國城鎮(zhèn)化步伐的不斷加快，農(nóng)村人口不斷往城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，城鎮(zhèn)人口急劇增加，機(jī)動車數(shù)量也隨之快速增長，城市交通環(huán)境日益惡化，我國城市交通相對于發(fā)達(dá)國家，呈現(xiàn)以下情況：

（1）交通規(guī)劃不合理。多數(shù)老城區(qū)前期交通規(guī)劃建設(shè)不合理，導(dǎo)致道路窄小、交通擁堵且后期交通優(yōu)化改造困難。

（2）公共交通發(fā)展緩慢。我國城市公共交通投入不足，公交優(yōu)先戰(zhàn)略落實(shí)不到位，導(dǎo)致公共交通發(fā)展緩慢。

（3）道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善?！笆濉逼陂g是我國城市道路基礎(chǔ)建設(shè)飛速發(fā)展的階段，城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，各大中小城市的道路里程均得到了顯著提高，但由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市人口和機(jī)動車擁有量急速增加，導(dǎo)致道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度跟不上居民汽車擁有量的增速，我國城市道路網(wǎng)密度相對于其他發(fā)達(dá)國家較低。

（4）混合交通嚴(yán)重。由于我國城市發(fā)展的特殊性，公共交通還不太完善，城鎮(zhèn)居民出行方式呈現(xiàn)多樣化特征，城市道路中往往混雜著機(jī)動車、摩托車、自行車等。摩托車、自行車安全性差、運(yùn)效不高，單個(gè)體占用道路面積大，使得原本緊張的交通環(huán)境更加惡劣，各類交通混行相互影響，導(dǎo)致城鎮(zhèn)居民出行效率低下，嚴(yán)重影響了道路通行能力。

以上問題體現(xiàn)了我國城市道路交通的現(xiàn)狀，具體表現(xiàn)為車輛混雜、設(shè)施落后、交通擁堵的趨勢逐漸惡化，這就要求我國必須及早采取有效策略，改善城市道路交通狀況。

2 城市道路的特點(diǎn)

與高速公路及其他道路相比，城市道路具有如下特點(diǎn)：

（1）城市道路除了基本的交通功能，還具有許多其他功能，如城市結(jié)構(gòu)功能、公用空間功能、防災(zāi)救災(zāi)功能等。

（2）城市道路需要考慮行人、非機(jī)動車慢行系統(tǒng)的交通。在高速公路和其他道路設(shè)計(jì)中通常只考慮汽車等機(jī)動車輛的交通問題，而城市道路的行人、非機(jī)動車交通需求也較大，因此必須對人行道、非機(jī)動車道以及行人、非機(jī)動車過街問題開展專項(xiàng)研究。

（3）道路交叉口多。從城市道路功能可知，城市道路除了交通功能，還承擔(dān)著大量的沿路集散功能和城市結(jié)構(gòu)功能。一個(gè)城市的道路是以路網(wǎng)的形式出現(xiàn)的，要實(shí)現(xiàn)城市主干路網(wǎng)的集散功能，頻繁的道路交叉口是不可避免的。

（4）沿路兩側(cè)建筑物密集。城市道路兩側(cè)的建筑用地因交通方便，多為黃金地帶。道路一旦建成，道路沿線各種建筑物很快就會完成建設(shè)，將來通過征地拆遷拓寬道路就變得非常困難。

（5）景觀藝術(shù)要求高。城市干道網(wǎng)是城市的骨架，城市總平面布局是否美觀、合理，很大程度上體現(xiàn)在道路網(wǎng)特別是干道網(wǎng)布局上。

3 城區(qū)互通立交設(shè)計(jì)的影響因素

（1）相交道路等級對互通立交設(shè)計(jì)的影響。相交道路等級是考慮交叉口是否需要設(shè)置立體交叉的重要因素，如一條次干路和一條支路采用立體交叉，雖然能達(dá)到完善交通的目的，但是在綜合比選的情況下會存在資金浪費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)。

（2）交通流量對互通立交設(shè)計(jì)的影響。影響互通式立交設(shè)計(jì)的因素較多，但是從設(shè)計(jì)方的角度來看，往往將交通流量作為影響互通立交設(shè)計(jì)的首要因素。例如，左轉(zhuǎn)彎的匝道形式應(yīng)根據(jù)匝道設(shè)計(jì)小時(shí)交通量DDHV來確定；匝道的橫斷面形式需要根據(jù)匝道設(shè)計(jì)小時(shí)交通量DDHV來確定（匝道長度對橫斷面選擇也有影響)；匝道的進(jìn)、出入口車道數(shù)需要根據(jù)匝道設(shè)計(jì)小時(shí)交通量DDHV來確定。

（3）現(xiàn)狀地形條件對互通立交設(shè)計(jì)的影響。現(xiàn)狀地形條件對立交設(shè)計(jì)也有很大影響，例如，現(xiàn)狀河流、現(xiàn)狀管線等均會對互通立交方案選型產(chǎn)生較大的影響；部分城市對河道內(nèi)立橋墩也有限制，這也會對互通立交方案選型產(chǎn)生影響。

（4）規(guī)劃條件對互通立交設(shè)計(jì)的影響。區(qū)域遠(yuǎn)期規(guī)劃條件會對互通立交方案設(shè)計(jì)產(chǎn)生較大影響，如在立交范圍內(nèi)遠(yuǎn)期存在地鐵線路、軌道交通等規(guī)劃的情況下，規(guī)劃地鐵線路及軌道上需謹(jǐn)慎設(shè)置匝道橋墩。

（5）占地對互通立交設(shè)計(jì)的影響。在兩個(gè)或者多個(gè)交通功能相同、投資規(guī)模相差不大且征地拆遷均能完成的立交方案中，應(yīng)優(yōu)先選擇占地面積小的方案。

4 案例分析

4.1 項(xiàng)目概況

清平高速高爾夫立交工程位于深圳龍華區(qū)觀瀾街道與東莞鳳崗、塘廈交界處，為清平高速公路二期在建段（平大路至外環(huán)高速公路段）的互通立交，銜接清平高速與高爾夫大道，項(xiàng)目地理位置如圖1所示?，F(xiàn)狀清平高速（二期）建設(shè)至平大路，平大路-外環(huán)高速段處于施工暫停狀態(tài)，待復(fù)工。

圖1 項(xiàng)目地理位置

4.2 周邊用地情況

清平高速高爾夫立交位于深圳市龍華區(qū)觀瀾街道東部、清平高速公路與高爾夫大道相交處，各象限用地情況如圖2所示。

圖2 項(xiàng)目周邊用地情況

（1）東北象限。該區(qū)域與東莞市交界，為現(xiàn)狀山頭及再生資源回收站，山頭有4回路220kV高壓鐵塔，經(jīng)前期溝通，山頭及再生資源回收站可改造為道路用地。

（2）西北象限。該區(qū)域?yàn)橐?guī)劃求雨嶺公園山地和現(xiàn)狀江銅文威塑膠等工業(yè)廠區(qū)，經(jīng)前期溝通，當(dāng)?shù)卮逦袑I(yè)廠區(qū)進(jìn)行舊改的意向。

（3）西南象限。該區(qū)域?yàn)楝F(xiàn)狀GDS萬國數(shù)據(jù)中心、觀瀾長途汽車站、其他工業(yè)區(qū)，以及直升機(jī)場后勤儲備用地，該區(qū)域改造困難，立交方案應(yīng)結(jié)合立交轉(zhuǎn)換需求合理布局，減少征地拆遷。

（4）東南象限。該區(qū)域?yàn)樵诮ㄓ^禧花園安居房、治安卡點(diǎn)數(shù)據(jù)中心及工業(yè)廠房，該區(qū)域改造困難，應(yīng)盡量避讓。

4.3 相交道路情況

（1）清平高速公路（環(huán)觀南路）。清平高速公路為清平高速高架、環(huán)觀南路地面的復(fù)合通道，其中清平高速公路現(xiàn)已施工部分橋墩，計(jì)劃近期復(fù)工建設(shè)，建成后將取消收費(fèi)，改為城市快速路，設(shè)計(jì)速度為80km/h，雙向六車道；環(huán)觀南路為城市主干路，設(shè)計(jì)速度為50km/h，雙向六車道，已建成通車。清平高速即將取消收費(fèi)，實(shí)行快速化改造，環(huán)觀南路可以作為將來清平高速的輔道與周邊道路進(jìn)行聯(lián)系?，F(xiàn)狀高爾夫大道位于清平高速公路跨線橋下的環(huán)觀南路凹曲線處，與清平高速公路設(shè)計(jì)路面高差約12.8m；清平高架橋跨高爾夫大道段設(shè)計(jì)為單跨45m，鋼箱梁。橋下凈空為5.4～10.8m，原設(shè)計(jì)高架橋下無增設(shè)一層道路的條件。清平高速公路（環(huán)觀南路）橫斷面如圖3所示。

圖3 清平高速公路（環(huán)觀南路）橫斷面圖（單位：m）

（2）高爾夫大道。東莞范圍內(nèi)名為鳳觀路，是城市主干路，現(xiàn)狀道路寬度為28m，為雙向四車道+兩側(cè)非機(jī)動車道+兩側(cè)人行道，設(shè)計(jì)速度為50km/h，擬改造為雙向六車道，規(guī)劃紅線寬度60m，現(xiàn)為施工階段，對該立交匝道設(shè)置影響較大。

4.4 交通量預(yù)測

環(huán)觀南路—高爾夫大道節(jié)點(diǎn)交通總量達(dá)到7830pcu/h，其中環(huán)觀南路北往東左轉(zhuǎn)高爾夫大道交通量達(dá)到940pcu/h、高爾夫大道西往北左轉(zhuǎn)環(huán)觀南路交通量達(dá)到650pcu/h。環(huán)觀南路北往東左轉(zhuǎn)高爾夫大道高峰期交通量達(dá)到940pcu/h，只有1條左轉(zhuǎn)車道，通行能力嚴(yán)重不足，處于飽和運(yùn)行狀態(tài)，時(shí)間延誤大。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查，環(huán)觀南路大型貨柜車較多，約占交通量的45%，客貨混行進(jìn)一步降低了路口的通行效率。

現(xiàn)狀平面交叉口擁堵嚴(yán)重，遠(yuǎn)期建設(shè)平面交叉口不能滿足該節(jié)點(diǎn)的組織形式，需要以立交形式支撐該節(jié)點(diǎn)組織形式，預(yù)測最顯著特征年（2042年）該節(jié)點(diǎn)地面及立交節(jié)點(diǎn)的最大交通轉(zhuǎn)換量如表1所示。

表1 預(yù)測最顯著特征年（2042年）最大交通轉(zhuǎn)換量統(tǒng)計(jì)表 單位：pcu/h

4.5 總體方案設(shè)計(jì)

結(jié)合高爾夫大道、環(huán)觀南路、清平高速建成現(xiàn)狀，現(xiàn)狀地形條件，現(xiàn)狀地下管線情況，現(xiàn)狀周邊建筑物情況，路網(wǎng)遠(yuǎn)期規(guī)劃情況以及交通量情況，清平高速高爾夫立交在設(shè)計(jì)選型階段選用了3個(gè)立交方案，具體立交形式如圖4～圖6所示。

圖4 雙T方案

圖5 雙環(huán)形定向方案

圖6 渦輪式互通方案

4.6 立交方案選擇

（1）雙T方案。該方案利用西北象限原收費(fèi)站用地，維持清平高速原縱斷標(biāo)高不變，分別設(shè)置定向匝道與清平高速及高爾夫大道相連，匝道設(shè)置不影響高爾夫大道、環(huán)觀南路兩條被交道路，以此實(shí)現(xiàn)片區(qū)快速的交通流轉(zhuǎn)換。該立交方案立交層數(shù)較少，工程造價(jià)低，但存在如下問題：①交通功能。龍華觀瀾片區(qū)、東莞鳳崗塘廈鎮(zhèn)與深圳市中心交通轉(zhuǎn)換仍需通過高爾夫大道—環(huán)觀南路平交口轉(zhuǎn)換再上下清平高速，未實(shí)質(zhì)上解決平交口交通擁堵問題。②用地影響。該方案占地面積大，拆遷量大，立交與兩條地面道路形成三角區(qū)域，用地發(fā)展將會受限。

（2）雙環(huán)形定向方案。該方案需局部調(diào)整清平高速縱斷面，利用北側(cè)用地及清平高速橋下空間，避免匝道上跨清平高速，使立交層高相對較低，對城市景觀影響較小。該立交方案立交層數(shù)較少，工程造價(jià)較低，但存在如下問題：①交通功能。因東往南方向交通量最大，轉(zhuǎn)向匝道采用環(huán)型易出現(xiàn)量型不匹配問題。②用地影響。該方案占地面積大，拆遷量大，對立交區(qū)域君子布河影響大。

（3）渦輪式互通方案。采用渦輪型互通立交，綜合考慮預(yù)留高爾夫大道遠(yuǎn)期直通條件和立交匝道布設(shè)空間，局部調(diào)整清平高速縱斷面，新增10條定向匝道，匝道下穿清平高速，實(shí)現(xiàn)清平高速與高爾夫大道間的互通轉(zhuǎn)換，高爾夫大道與環(huán)觀南路采用地面燈控平交。該立交方案立交層數(shù)較少，對景觀影響小，且占地面積小，對君子布河影響小，但工程造價(jià)較高。

綜合以上分析，將渦輪式互通方案作為推薦方案。

5 結(jié)束語

綜上所述，城市互通立交是城市干道網(wǎng)的重要組成部分，充分掌握互通立交設(shè)計(jì)的要點(diǎn)是保證交通安全和交通服務(wù)水平、減少工程投資、提升城市品質(zhì)形象、節(jié)約土地資源、防止水土流失的關(guān)鍵，必須選擇合理的立交方案，嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。隨著我國互通立交設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累和設(shè)計(jì)理念的不斷創(chuàng)新，互通立交的設(shè)計(jì)必能統(tǒng)籌兼顧交通功能、城市景觀、土地資源、環(huán)境保護(hù)、水土保持等各方面。