大同南中環快速化改造工程總體設計

麻 樂

[同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海市200092]

0 引言

隨著城市的發展，大同市御東新區功能及設施逐步完善，御東與御西片區的溝通加強，南中環地面道路難以滿足城市東西向交通需求。大同南中環快速化改造工程將大同云岡機場、高鐵南站、綜合客運站及商業區串聯起來，形成大同市東西向城市快速路。改造工程完成后，可提高交通樞紐的快速集散能力，也將城市東西向長遠距離交通快速剝離出來，實現快慢分離，可提高大同市的城市綜合競爭力，促進大同市經濟繁榮發展。圖1為項目地理位置圖。

圖1 項目地理位置圖

1 現狀建設條件

1.1 南中環道路現狀

現狀南中環分為御西段和御東段兩段，均為地面城市主干路，雙向8車道，設計速度為50km/h，紅線寬50m，御西段中央分隔帶寬5m，御東段中央分隔帶寬9m（見圖2、圖3），現狀道路路面狀況較好（見圖4）。

圖2 南中環（御西段）現狀道路斷面（單位：m）

圖3 南中環（御東段）現狀道路斷面（單位：m）

圖4 南中環道路現狀

1.2 南中環重要節點現狀

（1）南中環開源橋

現狀南中環開源橋為雙向8車道跨河橋，橋梁寬41.5m，為人字型索塔斜拉橋，橋長276m?，F狀主橋施工完成。

（2）御河西路節點

南中環與御河西路設計為苜蓿葉全互通立交。現狀御河西路西半幅立交匝道已施工完成，東側立交匝道正在施工中。立交主線為雙向8車道，匝道為單車道匝道。

（3）御河東路節點

南中環與御河東路設計為苜蓿葉全互通立交，現狀立交施工完畢。立交主線為雙向8車道，匝道為單車道匝道。

南中環開源橋及兩側現狀見圖5。

圖5 南中環開源橋及兩側現狀圖

（4）大同高鐵南站

大同高鐵南站為規劃高鐵站，位于南中環太和路至文瀛南路之間的道路南側，尚未開工建設。本次方案應考慮道路如何與高鐵南站實現快速銜接，并同期設計施工。

1.3 南中環快速路規劃

根據大同市快速路網深化研究，大同市快速路網規劃為“一環一縱五射一聯”?！耙画h”：G208→南中環→西環路→北環路?！耙豢v”：御河東路及延伸線?！拔迳洹保耗现协h東延、魏都大道南延、同泉路、慶新路西延、北環路東延?！耙宦摗保壶f房聯絡線?？焖俾肪W規劃見圖6。

圖6 大同市快速路網規劃圖

大同市南中環快速路承擔了串聯大同市口泉片區、古城區、御東新區3個主城區的功能，可增強“兩河三城”的快速溝通，并與大同市高鐵南站快速銜接，滿足了快速進出高鐵站的交通需求。遠期，南中環東延將與大同云崗機場連接，為實現空鐵聯運提供有力保障。南中環建成后將成為大同市東西向交通流量最大的快速通道。

2 交通分析

2.1 現狀交通量

通過對大同市交通流量的調查，得到大同市現狀路網交通流量圖（見圖7）。

圖7 大同市現狀路網交通流量圖（單位：pcu/h）

目前，由于南中環開源橋尚未開通，現狀南中環路段交通流量并不太大，但隨著高鐵南站的建設和南中環快速化改造，以及南中環-御河西路、南中環-御河東路互通立交的建設通車，南中環將是溝通大同市主要交通樞紐的重要通道，因此預測遠期，南中環將是大同市一條流量巨大的重要的交通走廊。

2.2 交通預測

根據大同市快速路網規劃及城市用地規劃，對大同市全市交通需求進行預測及分析。圖8為大同市交通小區劃分及交通期望線圖。

圖8 大同市交通小區劃分及交通期望線圖

根據預測結果得出，南中環道路2019年斷面高峰小時路段交通量為4432pcu/h，2029年斷面高峰小時路段交通量為6353pcu/h，2039年斷面高峰小時路段交通量為7073pcu/h。

根據《城市道路工程設計規范》（CJJ37—2012）有關規定，計算得出：

（1）南中環高架單向3車道通行能力為4550pcu/h，南中環地面單向4車道通行能力為4320pcu/h。

（2）南中環高架2019年v/c為0.49，2029年v/c為0.72，2039年v/c為0.81；南中環地面2019年v/c為0.50，2029年v/c為0.70，2039年v/c為0.79。

根據交通量預測及評價，大同南中環快速化改造按高架雙向6車道、地面雙向8車道建設，遠期服務水平為D級，能夠很好地滿足交通需求。

3 技術標準及橫斷面設計

3.1 主要技術標準

（1）道路等級及設計速度[1]

主線高架：城市快速路，雙向6車道，設計速度80km/h。

地面道路：城市主干路，雙向8車道，設計速度50km/h。

主線高架平行匝道：設計速度40km/h。

高鐵站立交匝道：設計速度30km/h。

（2）凈空要求[1]

主線：不小于4.5m。

地面道路：不小于4.5m。

相交道路主干路：不小于4.5m。

非機動車道和人行道：不小于2.5m。

3.2 橫斷面設計原則

橫斷面設計遵循以下原則：

（1）南中環現狀線位線形指標較高，滿足快速化改造要求，故道路設計平面線形利用南中環現狀線形指標。

（2）根據規劃、現狀建設條件及交通量預測結果，南中環快速化改造工程采用高架快速路斷面型式。

（3）橫斷面設計應最大化地利用現狀斷面寬度，減少對現狀路面的破壞。

（4）道路標準段不突破現狀紅線寬度，減少征地拆遷面積。

3.3 橫斷面設計

根據規劃及交通量預測結果，南中環快速化改造后，斷面為高架雙向6車道、地面雙向8車道規模。

標準段設計橫斷面：利用南中環9m寬的現狀中分帶設置高架橋梁墩柱結構，從而減少對南中環現狀路面的破壞，實現標準段高架雙向6車道、地面雙向8車道規模。南中環快速化改造設計橫斷面（標準段）見圖9。

匝道段設計橫斷面：利用現狀2.25m人行道寬度，3m非機動車道寬度，1.5m側分帶及1.75m現狀最外側車道寬度，將高架橋8.5m寬的平行匝道設置在現狀地面道路外側，并且在匝道外側新增3m人行道和7m機非共板的輔道，從而實現匝道段設置要求。南中環快速化改造設計橫斷面（匝道段）見圖10。

圖9 南中環快速化改造設計橫斷面（標準段）（單位：m）

圖10 南中環快速化改造設計橫斷面（匝道段）（單位：m）

4 總體方案布置

4.1 布置原則

總體方案布置原則：

（1）總體設計應減少對現狀道路的破壞。

（2）匝道布置應與地面配套路網結合，利用路網層層疏解快速路與地面的交通轉換流量。

（3）匝道布置型式應優先考慮先下后上（先出后進），減少因匝道車輛出入造成快速路主線交通交織、合流、分流的影響，保證主線交通的暢通。

（4）合理利用現狀交通節點進行設計，減少對已有工程的改造。

（5）重要的交通樞紐節點應進行立體交叉設計，充分利用快速路功能，實現重要節點交通的快速轉換。

4.2 現狀地面道路梳理

高架快速路的匝道布設應充分考慮地面道路路網間距，結合地面橫向高等級道路設置平行匝道，從而較好地疏解快速路與地面的交通轉換流量。通過現場調研：現狀南中環地面道路御西段主干路分布間距較大，平均間距約1.62km；御東段主干路分布間距較小，平均間距約1.2km。南中環現狀地面道路布置見圖11和表1。

4.3 匝道布設方案

圖11 南中環現狀地面道路布置圖（單位：km）

表1 南中環現狀地面相交道路調查表

根據《城市快速路設計規程》（CJJ129—2009）出入口設計章節要求，出入口間距應能保證主線交通不受分合流交通的干擾，并應為分合流交通加減速及轉換車道提供安全、可靠的條件。設計速度80km/h的城市快速路，出入口間距應根據不同的形式滿足表2的規定值[2]。

表2 快速路出入口間距表

南中環快速路的匝道布置：首先，考慮服務于地面主干路，從而保證快速路與地面道路交通流量的快速轉換，并應在主干路兩側成對出現；其次，應根據高鐵南站與南中環快速路互通立交的設置，調整匝道布設，兼顧快速路與交通樞紐的快速銜接和快速路與地面交通的轉換。

南中環快速路總里程約15.4km，共設置14對平行匝道。平行匝道間距約1.1km。南中環快速路匝道布置見圖12。

5 主要節點方案

5.1 御河西路立交節點

圖12 南中環快速路匝道布置圖（單位：km）

為了減少對現狀道路及立交的改造，并且利用現狀地形地勢，設計方案設置了一段地面快速路。永泰南路為大同市老城區一條重要的南北向主干路，兩側地塊以人流密集的商業與居住用地為主。南中環快速路主線高架上跨永泰南路，地面輔道與永泰南路平交，保證永泰南路的南北貫通。主線高架跨過永泰南路后落地，以地面快速路的形式銜接現狀御河西路立交和開源橋，從而解決高架快速路與現狀御河西路立交的銜接問題。圖13、圖14分別為御河西路節點總體方案平縱縮圖和交通流線圖。

圖13 御河西路節點總體方案平縱縮圖

圖14 御河西路節點交通流線圖

5.2 高鐵南站節點

南中環（永安路—文瀛南路）南側規劃有大同市高鐵南站，為保證南中環與高鐵南站交通的快速轉換，該節點設置為T型組合互通立交，其中南中環高架4條匝道與高鐵南站二層落客平臺銜接。高鐵南站節點范圍內（太和路—規劃二路）南中環主線位于第三層，進出場匝道位于第二層。圖15為大同高鐵南站立交總體方案設計圖。

圖15 大同高鐵南站立交總體方案設計圖

由南中環快速路匝道總體設計方案可知，恒源路東側與文瀛南路西側分別設有1對上下匝道，設計加入高鐵南站節點的立交系統后，恒源路東側上匝道與主線的合流點距高鐵南站西進場匝道分流點僅180m，交織距離太短，故將高鐵南站西進場匝道分流點向西調整至恒源路以東約130m處，將原來的先進后出匝道出入口型式優化為先出后進，將匝道組合設置為“剪刀差”型式，減少分合流交通對南中環主線交通的干擾。圖16為大同高鐵南站匝道及平行匝道節點總體設計圖。

圖16 大同高鐵南站匝道及平行匝道節點總體設計圖

6 結 語

隨著國內二三線城市的提升改造，城市新區的建設標準不斷提高。城市的擴展使老路的交通能力受限，城市新老區之間亟需快速化溝通。

通過大同南中環快速化改造設計，對快速化改造項目總結以下幾條經驗：

（1）在城市路網前期規劃階段，應充分考慮快速化需求；在近期道路斷面設計中，應在中分帶適當預留遠期改造空間。

（2）高架快速路匝道系統的布置，應充分考慮現狀地面道路布置及重要節點立交設置，優化調整匝道布設。

（3）城市重要的交通樞紐節點應充分考慮與快速路的銜接問題，通過立交的設置解決快進快出的問題。