城市快速路兼高速功能復合式樞紐互通立交方案設計思路

錢城

（福州市建設發展集團有限公司，福州350000）

1 工程概況

本工程為福泉高速公路連接線拓寬改造工程（A段），始于螺城路，終止于烏龍江特大橋。路線與既有福泉高速公路一致，方向為東向，路線經過馬尾大橋南互通、三江路等重要地點。本工程主線設計總長度4.153 km，輔道設計總長度5.471 km，互通區主線修建長度為2.2 km，南互通修建范圍內輔道長度2.355 km，道路紅線寬度0.1 km。本工程方案平面圖如圖1所示。

圖1 本工程樞紐互通立交方案平面圖

2 復合式樞紐互通立交主要特點

與一般樞紐互通立交相比，樞紐互通立交不論在規劃方面還是在設計方面都有獨特之處，且二者存在較明顯差異。如果樞紐互通立交既要具備城市快速路功能，又要兼顧高速公路功能時，就會形成復合式形式，則該種情況則會更復雜[1]。

對于一般樞紐互通立交來說，其大多處于高速公路與一般公路連接之處，車輛駛入或駛出高速公路都要經過匝道與收費站，而復合式樞紐互通立交大多需連接2條以上高速公路或城市快速路，對通行能力要求較高，負載著較大轉換壓力，且要求地面交通需相對完備，同時要更好地服務于周邊地塊要求[2]。

復合式樞紐互通立交交通流向多，主線平、縱指標相對較高，且工程規模大、造價高。因此在設計時，必須充分考慮各種因素影響，如地形條件、地貌條件、高速公路既有狀況、城市快速路轉向交通功能等[3]。

對于樞紐交通來說，不同方向轉向交通量差異通常都較顯著，所以需在確定主交通流方向前提下，按較高標準來確定車速、平指標、縱指標、路基寬度等參數。

3 工程方案設計思路

3.1 設計原則

本工程中樞紐互通立交設計必須遵循的設計原則有：

1）以福州市城市規劃框架和三江口片區城市交通規劃框架為基礎，在施展其功能的同時必須確保安全：（1）規模不宜過大，要控制在合理范圍內；（2）要不斷提升管理水平；（3）盡量壓縮造價，且不能犧牲質量；（4）技術需先進合理[4]。

2）以DB31/T 997—2016《城市道路交通狀態指數評價指標體系》為引導，盡量融入沿線地區用地詳細規劃，與其保持和諧；概言之，設計時既要實現交通不斷發展的需求，又要為地域發展夯實根基。

3）交通量預測應有依據，且需全面考慮當前公路和城市道路規劃情況，從而使工程設計能兼顧技術可行性與功能全面性。也就是說，需結合近期和遠期發展目標讓造價更合理[5]。

4）平面設計應處理好直線與平曲線銜接，合理設置緩和曲線、超高、加寬等，以滿足GA/T 1391—2017《城市道路車輛平均運行速度計算方法》的規定來制定各平面線形指標，以保證行車安全、平順、快捷。

5）充分利用現狀道路路段線位的實際情況，并盡量擬合現狀老路中心線，從而盡量減少改造工程量和所需新增用地。

6）主線平面線位應盡量減少對周圍居民居住用房拆遷量，尤其要避開大型或已審批工業廠區。

3.2 節點交通量預測

在對福泉高速公路主線、馬尾大橋（被交路）、道慶州大橋接線（城市快速路功能）、烏龍江大橋接線（高速公路功能）交通量預測時，針對各規劃年限內，假定福州市城市道路網成型概況，在此基礎上進行交通流量分配。

在各規劃年內，對各項目的假定分已建成與未建設2種情況來分析，可取得的效果有：（1）定量地表明各項目在福州道路網中的功能與重要性；（2）全面了解幾座大橋的節點交通流量，以掌握未來動態的交通流特性，從而為確定樞紐互通立交建設規模提出科學依據。預測結果如圖2、圖3所示。

圖2 福泉高速南北的節點交通量測試結果圖（單位：pcu）

圖3 南江濱交叉節點交通預測結果圖（單位：pcu）

3.3 主線及匝道設計思路

在設計前，要分析樞紐互通立交功能，主要包括：（1）南岸立交承擔過境和到發線功能；（2）環島路與福泉高速間快速系統轉換；（3）服務火車南站到發線交通；（4）區域路網與快速路系統溝通。

就立交主線上跨福泉高速及南江濱路而言，需在福泉高速設置樞紐互通立交。福泉高速在互通區前開叉，集散車道在兩側并行，輔道在地面層，馬尾大橋主線在第2層，共設置匝道14個。要實現該節點各部分功能，需做到：

1）馬尾大橋—福泉高速（福州市區）：樞紐互通立交設置D（定向）、E（半定向）匝道使2個方向對接。D匝道起于C匝道，C、D合并段采用12.0 m斷面，D匝道分流后采用寬8.5 m斷面，匝道最小半徑305 m；E匝道終點接入A匝道，為超車所需，斷面設置10 m。

2）馬尾大橋—福泉高速（泉州）：立交設置A（定向）、C（半定向）匝道使2個方向對接。A匝道為雙車道匝道，寬12 m，匝道最小半徑170 m；C匝道為雙車道匝道，寬10 m，匝道最小半徑120 m。

3）環島路—福泉高速（福州市區）：立交設置F（半定向）、H（環形）匝道使2個方向對接。F匝道起于E匝道，合并段采用雙車道匝道，F匝道單車道匝道，寬8.5 m，匝道最小半徑140 m，F匝道分流后接入B、J合并匝道，；H匝道采用環形匝道，寬8.5 m，匝道最小半徑60 m。

4）環島路—福泉高速（泉州）：立交設置B（半定向）、G（定向）匝道使得2個方向對接。B匝道前路段單車道，寬8.5 m，后路段與J合并后，設置單向2車道，寬10 m，匝道最小半徑121 m；G匝道匯入C匝道后接福泉高速集散車道，G匝道為單車道匝道，寬8.5 m，匝道最小半徑150 m。

5）馬尾大橋南連接線主輔路：立交設置I（定向）、J（定向）匝道作為南連接線主輔路出入口。I匝道起于G匝道，匯入FDB輔道，單車道匝道，寬8.5 m；J匝道起于FDA輔道，匯入B匝道后接南連接線主路，單車道匝道，寬8.5 m，匝道最小半徑120 m。

6）馬尾大橋—南江濱路：擬在南江濱西南側設置一對馬尾大橋上下匝道L、M，與FDA、FDB輔道銜接，通過高架橋下交通轉換后與南江濱平交。

3.4 輔道設計思路

設計輔道時，需遵循的思路包括以下5個方面：

1）符合城市總體與區域路網規劃。

2）路線布設以規劃確定線位為主，在有現狀道路段基礎上結合實際情況來進行適當調整，以減少拆遷。

3）在符合各項技術標準的同時，盡量少拆遷房屋；同時要注意與道路兩側規劃區塊、規劃道路建設和現狀已建成區域之間的銜接。

4）注意立體線形，處理好平縱面組合，確保行車舒適、安全、美觀；另外，線形應與地形、地質、水文等結合，并符合規定技術標準。

5）根據道路等級合理設置交叉口、沿線建筑物出入口、停車場出入口、分隔帶斷口、公共交通停靠站等位置。

4 結語

在城市快速路網體系中，樞紐互通立交是不可或缺的重要組成部分，其最主要的職能在于承載高速公路與城市快速路之間轉換。對此，合理的設計方案可以有效保證樞紐互通立交取得理想轉換效果，與此同時成熟快速路服務水平也相應提高。通常來說，當實際條件較復雜時，樞紐互通立交方案也將面臨更大挑戰；此時，復合式樞紐交通立交則會成為十分實用的選擇方案。由于方案的設計過程需要不斷改進與逐漸完善，因此要在充分探究交通需求基礎上，明確周圍環境特征與充分考量各類因素，從而制定出最合理、最優質的設計方案。