濟寧市西外環安居互通立交工程設計

崔節雪

(上海市政工程設計研究總院集團第七設計院有限公司 青島市 266300)

濟寧市主城區內環高架快速路是由中心城區任城大道、寧安大道、濟寧大道、西外環四條快速路組成。安居互通立交(西外環-濟寧大道互通立交)位于濟寧城區的西南角，是西外環快速路與濟寧大道快速路進行交通轉換的重要節點，也是承擔任城、經開區以及太白湖新區快速交通轉換的重要節點，同時結合交通流量預測分析，該節點采用樞紐互通式立交。

1 周邊建設條件

現狀西外環為國道105、濟寧大道為國道327，道路兩側建筑退界條件較好。節點東北象限有加油站一處；西南象限有零星民用建筑、物流廠房等，結合濟寧大道建設需搬遷，其他均無開發，無重要控制點。

本節點西北象限土地類型規劃為發展備用地，規劃年限內無土地開發利用計劃；西南象限土地類型規劃為防護用地，東南象限為龍拱湖生態濕地；東北象限為商務用地。本節點東北象限靠近京杭路有一處地塊已出讓。

2 環線-射線轉換節點立交形態分析

現狀濟寧市中心城區道路網結構為“環+方格網”相結合的形態；在《濟寧市快速路網實施和修建性規劃》中為強化中心城區內部交通保護，對射線功能進行強弱區分，總體形成“一環九聯”的快速路網；根據節點交通流量分析，“Y”型互通立交特性明顯；同時為保證互通立交選型與快速路系統一致，本節點按照環向為快速路主線，南北、東西向為射線考慮互通立交形態。

實際設計中，環線和射線設計有三種常見形式[1],詳見圖1～圖3。

圖1 環線整幅、射線分幅

圖2 環線分幅、射線整幅

圖3 環線、射線分幅

2.1 環線整幅的形式

環線方向作為主線保持整幅斷面形式，射線匝道采用分幅形式。環線主路均采用右側分流和右側合流的形式。該形式強調主線環線方向的交通功能，快速路系統通常以“環線”進行命名，指向性較強；適用于射線方向道路交通功能相對較弱的情況。當相交道路斜交角較大，環線較使用采用整幅斷面形式，立交占地不會過大。

2.2 環線分幅、射線整幅形式

與一般互通立交相同，相交道路直行方向(射線)作為立交主線，強調該節點的對外交通輻射功能。環線方向則采用等級較高的定向匝道的形式。該形式適用于環線功能較弱、流量較小、射線道路功能較強、流量較大的情況。另外，這種匝道布設形式對于以“環線”命名的快速路系統容易造成誤導，辨識性、導向性不強。

2.3 環線、射線均分幅的形式

環線與射線交通功能較為均衡，環線與直行方向分流或合流可采用主線分流或合流形式。采用環線、射線分幅形式有利于減少立交中的大跨徑橋梁。此種布置形式交通功能介于環線分幅、環線整幅之間。環線與射線間存在一個方向直行交通為射線方向，對以“環線”命名的快速路系統中，環線辨識度不高，導向性不強。

本工程規劃為快速環線、射線系統，推薦采用環線優先整幅的形式，以滿足環線功能的需求。對射線方案交通量也較大的情況，設計時考慮采用主路、主路岔路的形式，以滿足射線交通功能的需求。

3 交通流量預測

根據交通流量預測分析，該節點為十字型交叉，其中快速環線方向(即北向與東向的相互聯系)、東西直行(高新區-太白湖新區-嘉祥聯系)方向為主流向，“Y”型互通立交特征相對較明顯。快速路節點承擔總交通量約11278pcu/h，東西、南北、東北、西北聯系轉換交通占總量的28.9%、8.5%、31.3%、15.2%。因西外環向南沿線經過龍拱河生態公園、非建設用地眾多，向南主要聯系唐口和金鄉街道，開發量有限，故向南交通轉換的量較少。

立交環向主路、濟寧大道西延直行匝道設計車速為80km/h，西外環南延設計車速為60 km/h，根據《城市道路工程設計規范》[2]，匝道雙車道設計通行能力為2600pcu/h，而該立交匝道最大交通量為1861pcu/h，飽和度為0.72，雙車道匝道規模能夠滿足高峰交通需求。

4 互通立交方案比選

4.1 方案一(迂回定向式全互通方案)

通過交通預測，濟寧大道東西向與環向均為主流向，方案一(圖4)采用全互通立交，建議本節點定為樞紐型立交。濟寧大道東西向與環向屬于主路分合流，設計速度均為80km/h，東西向延伸線基本位于二層，西外環南延為連續流主干路，立交范圍內往南設計速度為60km/h，基本位于三層，南到西左轉匝道、西到北左轉匝道、東到南左轉匝道基本位于第四層，為半定向匝道，西向南、南向東、北向西均為右轉定向匝道。匝道設計速度均能達到40km/h設計速度，速度較為統一。

圖4 安居互通立交平面布置(方案一)

濟寧大道延伸段與環線分合流處距安瀾路西出入口匝道距離較近，僅為722m左右，為滿足匝道出入口最小間距需設置輔助車道[3]，轉向交通通過輔助車道才能實現與濟寧大道主路的分合流。

立交西北、東南象限根據現場狀況以及立交形態盡量少占用地，立交布置較為緊湊。濟寧大道、西外環直行線形標準較高。

方案優點：

(1)滿足樞紐型立交功能要求，為全互通方案，交通功能完善。

(2)立交外形美觀大方，形態合理、規模小，具有較好的立交形態，為濟寧提供多樣的立交模式，豐富城市形象。

(3)左轉方向均為半定向匝道，通行能力得到保證，轉向交通服務水平將得到提高。

(4)環線和濟寧大道西延伸按照主路80km/h標準，充分發揮東北向快速環線功能，同時保證直行射線標準，實現全互通，交通功能性強，滿足嘉祥與任城區、太白湖新區以及環線通行效率。

方案缺點：

(1)立交東側分合流點距離安瀾路出入口匝道分合流點較近(722m)。

(2)立交西南和東北象限占地較大，總占地較大約為262.1畝，造價高。

(3)需拆除中石油加油站和物流廠房等。

4.2 立交方案二(苜蓿葉+定向匝道部分互通立交)

方案二(圖5)的主要特點為：

(1)立交為部分互通，根據交通量預測南向西交通量較小，不設置專用轉向匝道，可通過地面輔路石佛路與嘉祥方向以及高速收費口進行溝通。

(2)立交總層數調整為三層，相對較為簡單。

(3)西向北、東向南方向為環形匝道，立交占地面積(占地261.5畝)與方案一相同。

(4)匝道設計速度最高可達到50km/h(右轉定向匝道)，環形匝道設計速度為35km/h。

圖5 安居互通立交平面布置(方案二)

鑒于濟寧大道西延匝道設于安康南路東側，西外環南延往西方向交通需通過安康南路出入口聯絡，增加了繞行。西外環南延為連續流主干路，且該區域規劃為防護綠地，兩側規劃路網較少，可通過石佛路進行聯絡，通行能力高，充分利用路網實現交通功能。

方案優點：

(1)根據交通量預測減少部分交通量較小的匝道，交通功能更合理。

(2)立交層數較少，為三層，實施難度大大降低。

(3)匝道標準較高，除環形匝道其他匝道均能達到設計速度50km/h。

(4)立交造價較低，由于匝道采用環形匝道，路中匝道大幅減少，輔路設計標準較方案一有較大提高。

方案缺點：

(1)缺少南向西方向左轉匝道，不滿足樞紐型立交的功能定位。

(2)東向南、西向北采用環形匝道，設計速度較低僅為35km/h，按照交通預測，交通量較大(最高806pcu/h)，存在通行能力不足問題。

(3)立交外形美觀性略差，且形態不夠緊湊。

(4)仍需拆除中石油加油站和物流廠房等。

4.3 立交方案三(苜蓿葉+定向匝道部分互通立交)

考慮西外環南延為連續流主干路，主路采用立體分離，且濟寧大道西延伸和環線為主流方向，呈現明顯的Y型特征。任城區和經開區與嘉祥以及濟徐高速收費口聯絡需求較大，設北向西和西向北方向的匝道進行交通轉換，由于其他方向交通量比較少，通過地面輔路和西外環出入口匝道以及安瀾路出入口匝道出入快速路。在西外環西側新增設一對出入口匝道，方便經開區西外環濟寧大道周邊區域與嘉祥和濟徐高速收費口聯系，出入口設置較為合理。右轉匝道設計速度為40km/h，環形左轉匝道設計速度為35km/h。方案三見圖6。

圖6 立交方案三總體布置圖

方案優點：

(1)根據交通量預測環線和延伸線的立體分離，保留必要方向的匝道，交通功能進行了深度優化。

(2)立交層數最少，僅為兩層，實施難度低。

(3)立交占地最少，僅為200畝，造價最低，約為7.17億元(含主路部分)。

(4)匝道僅留兩條，輔路設計標準為三個方案中最高。

(5)無需拆除中石油加油站和物流廠房，拆遷面積最少。

方案缺點：

(1)部分轉向非連續流，交通適應性弱，交叉口容易形成交通瓶頸。

(2)西向北采用環形匝道，設計速度低，而按照交通預測，交通量較大(806pcu/h)，基本達到飽和。

(3)匝道對遠期濟寧大道以南用地開發支撐不足。

本節點考慮綜合交通功能、工程經濟性以及景觀，同時考慮中心城區向南發展的需求，為適應遠期交通發展的不確定性，推薦方案一全互通立交方案。

4.4 互通立交設計

濟寧大道、西外環快速路主路橋梁標準段采用雙向六車道規模，設計速度為80km/h，橋梁全寬25.6m；所有匝道采用單向兩車道規模，東西向主路設計速度為80km/h，南北向匝道設計速度為60km/h，橋梁全寬為9.75m；其余轉向匝道設計速度為40km/h，橋梁全寬為8.75m。因互通立交東側設置1對平行匝道服務安瀾路，匝道鼻端距離互通立交內東西向直行交通僅約722m左右。采用雙向8車道來緩解匝道進出、交織對環線主路的影響。

西外環向南互通立交匝道接坡段，根據交通流量預測，接坡段主路流量約為1065～1700puc/h(單向)，單向2車道即可滿足交通需求[4]。但考慮規劃調整、遠期交通需求增加適應性，以及百年工程適度超前的原則，接坡段設置為雙向6車道，與既有道路順接在地面段過渡。

5 結語

安居互通立交是濟寧市快速路網系統的重要節點，設計中通過對交通規劃研究、交通流量分析、建設條件考量，同時考慮工程造價、方案可實施性、互通立交與遠期城市發展適應性，最終確定較為合理的互通立交方案，為快速路系統的穩定運營提供了保障。

目前，該互通立交已隨濟寧市內環高架快速路建成通車投入使用，較好地承擔了快-快交通轉換的角色，現已成為濟寧市又一標志性工程。