淺談某城市快速路改造設計心得

張強 黃杰

1.中國市政工程中南設計研究總院有限公司 江蘇 南京 210000；2.身份證號碼：3203811988＊＊＊＊3846 江蘇 無錫 221400

引言

城市快速路是指城市內部快速交通道路，服務于城市各區域之間的中長距離交通[1]。在立體交叉中，互通節點對城市交通服務水平起決定性作用。當務之急，需要對很多已經出現擁堵的城市快速路進行路段拓寬改造、互通節點改造，解決城市交通的堵點、痛點。尤其針對互通節點改造，研究改造前后的立交通行效率及安全，合理選擇立交改造方案。

1 項目概況

本項目為現狀城市北環快速路。本次設計段落范圍內，起點與終點與2條主干路立體交叉（見圖1），中到中距離約1.4km。項目位于城市繁華路段，立交兩側均已開發建設，現狀存在多個建筑緊鄰現狀道路邊線。

項目主線采用雙向六車道快速路標準。主道為雙向六車道，車行道寬度3.75m，設計速度為80km/h；地面道路為雙向六車道，車行道寬度為3.5m，設計速度為60km/h。本文暫且將相交道路自左向右命名為干路1、干路2。

圖1 項目路現狀總平面示意圖

干路1與項目路現狀交叉形式為菱形立體立交。項目路主路采用變截面連續梁橋上跨干路1；項目路地面輔路與干路1交叉形式為平面交叉，采用信號燈控制交通組織；干路2與項目路現狀交叉形式為苜蓿葉型互通立交，左右轉匝道均為單車道，匝道的車道寬度3.75m，外側設置2.5m寬硬路肩。

2 項目存在的問題

干路1立體交叉處，由北向東左轉的汽車車型中大貨車占比嚴重，且交通量大。該交叉口現狀項目路主線上跨，輔路與干路1平面交叉，由北向東方向交通長期處于擁堵狀態，高峰期車輛排隊擁堵至干路1交叉口向北1～2公里處。其余方向交通量均不存在擁堵現象。

干路2立體交叉形式為苜蓿葉式互通，左轉匝道為環形匝道，匝道斷面為單車道匝道，半徑小、速度低，經常存在擁堵現象，已不能滿足現狀交通量的需求。

兩個相鄰立體交叉的匝道分流鼻與合流鼻之間凈距小于規范規定值，改造時還需結合車道平衡設置，在主路兩側設置輔助車道或離散車道。在進出匝道連接處未設置加減速車道，車速差不合理，存在很大的安全隱患。

3 項目安全特點

本立交建設年代較早，當年的規范不完善，加減速車道、輔助車道、車道平衡等問題均未涉及。早期建設的快速路忽略了這些項的設計，是我國快速路普遍存在的通病，存在很大的行車安全隱患；本項目快速路路段兩條交叉道路均為城市干路。干路的行車速度快，交通量大，對道路設計標準要求高；項目路與相交路之間相交道路轉向交通量大，出入口匝道窄，現狀僅為單車道，且這2條路均是連通市區的重要交通樞紐；項目路兩側地塊已開發完全，建設改造空間有限，征地拆遷成本高，可選的方案不多。

4 改造思路及目標

對現狀存在的交通問題有針對性的分析，結合現行的國家規范指標，初步擬定的改造思路如下：

充分發揮立交中的匝道作用，合理運用匝道可以預防和解決擁堵，改善交通狀況[2]。將項目路地面輔路與干路1立交北向東方向由現狀的平面交叉信號燈控制改造為立體交叉，設置為雙車道匝道，以解決交通延遲堵塞問題。

深入研究項目現狀問題，主要是交通問題，再結合各種可選互通形式的優缺點，比選出合適的互通形式。將項目路與干路2立交由現狀的苜蓿葉形式改造成其他類型的互通立交形式以解決左轉環形匝道通行效率低問題。

項目改造后目標：改善現狀交叉口、路段以及節點存在的交通擁堵狀況，確保改造后的交通服務水平達到《城市快速路設計規范》（CJJ129-2009）中規定的Ⅱ2級以上。

5 方案設計

5.1 交通量分析

現狀整個立交轉換交通量分析：項目路與干路2以南轉換交通量達到4255pcu/h，占立交轉換總量的75%，項目路與干路2以北轉換交通量為1685pcu/h，占轉換總量的29%。

就單個匝道而言，干路1互通立交自北向東左轉交通量最大，達到2115pcu/h。干路2苜蓿葉互通立交忠的四根左轉單車道匝道，交通量達到950pcu/h，基本達到完全飽和狀態。

就客貨車比例而言，項目路與干路1以南交通以貨車為主，貨車占有比例達到70%，項目路與干路1以北交通以貨車為主，貨車占有比例達到72%。

5.2 干路1互通立交改造方案

該交叉口的問題，主要是北向東交通量大且大貨車占機動車道車型比例重。結合工程造價節約的原則，考慮其他方向的服務水平尚可，故暫不做改造。本次改造方案考慮北向東左轉由輔道地面交叉改造為單根外轉彎半直連式匝道。匝道采用第三層橋梁上跨形式，上跨現狀主路高架橋，車道數為2條，改造后該方向的交通組織方式由信號燈平面交通轉變為立體交叉，通行能力能滿足現狀交通需求，服務水平可達到II1級。

5.3 干路2互通立交改造方案

該交叉口的問題主要是苜蓿葉式互通中環形匝道通行能力，匝道半徑僅滿足《城市道路交叉口設計規程》（CJJ152-2010）中的速度為5～30km/h的設計指標，且匝道為單車道。通行能力在1550～1650pcu/h之間。現狀交通量基本達到飽和，服務水平較低。改造時考慮因素如下。

5.3.1 本項目處于城市地段，道路周邊地塊均已在用。項目改造可能涉及兩側的拆遷和建設以及用地問題，原則上盡量不侵占現狀廠區用地，盡量減少或不拆遷，控制工程總投資[3]。

5.3.2 該交叉口處各個方向的交通轉換交通量因素，尤其是左轉彎匝道與左轉交通量相適應因素。

5.3.3 苜蓿葉立體交叉的左轉彎匝道均為環形匝道，半徑小，通行能力低。

本次設計考慮了采用兩種方案進行對比。

方案一：變形苜蓿葉互通式立體交叉（對稱雙環式）。

將現狀苜蓿葉立交的兩根左轉環形匝道改造為外轉彎半直連式匝道。本方案在保證現狀兩側現狀用地不拆遷的情況下，增加轉彎半徑，增加通行能力。

圖2 干路2與項目路互通立交改造方案一

方案二：渦輪形互通式立體交叉

本方案采用渦輪式立體交叉的左轉彎匝道均采用外轉彎式，半徑較環形匝道通行能力高。

通過比選。方案一，雖然造價低，但是僅解決了兩個方向的左轉匝道通行能力，未完全解決所有方向的左轉通行能力，在未來的幾年內，另外兩條匝道的服務水平在幾年后可能達不到規范要求。最終選擇了方案二，渦輪式立體交叉形式，采用高架橋四層轉換形式，左轉彎匝道設計速度提升到60km/h，提高了匝道一條車道的通行能力。且車道數增加至2條，增加了整個左轉彎方向的通行能力，服務水平可達到Ⅱ1級。

另外，互通立交改造設計時，充分考慮了兩邊地塊的現狀，盡量避免侵占周邊建筑地塊，減少拆遷，節約投資。尤其是東南角處地塊受限，故采用多個同向圓曲線連接設計。平面線位走向需與豎向標高核實，確保橫斷面通行凈空，通過平縱橫動態結合設計，合理確定每根匝道應該在的層位。最終確定為四層立交轉換形式。

圖3 項目路改造方案總平面示意圖

5.4 立交凈距小路段改造方案

干路1立交與干路2立交兩個交叉口間距較小問題。由于該高架設計實施年代早，當時國內相應的快速路規范還沒有完善，本項目未設置加減速車道導致合流點處速度差較大，車輛行駛安全性差。還存在未設置輔助車道、集散車道，車道數不平衡問題。本次互通立交改造后，主路標準斷面仍為單向三車道不變，進出匝道改造為兩車道斷面。在分流鼻與合流鼻處，需要在主路外側增加1條輔助車道來達到車道平衡，輔助車道寬度與主路標準段車道寬度一致為3.75m。分流鼻與合流鼻之間的凈距為350m，不能滿足輔助車道的最小長度500m要求，設計直接將進出匝道用一條輔助車道進行連接。連接后按照規范要求增設加速車道和減速車道，增加行車安全性。

6 結束語

城市的車輛保有量隨著經濟發展而日益增長，交通量急劇增長。早期建造的道路已不能滿足現狀交通量需求。利用平面交叉調整為立體交叉方案解決交通痛點，項目路與干路1交叉口，由北向東轉向現狀平面交叉，通過單根匝道改造為立體交叉。通過改造干路2經過互通立交形式比選改造為渦輪式立體交叉方案。改造后，兩處互通立交之間的凈距小于現行規范值，設置輔助車道并連接，同步增加加減速車道。