揚州市萬福快速路立交方案比選

汪 璨

[上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092]

0 引 言

隨著城市規模的擴大，人們的出行需求日益增加，原有城市道路規模不足、快慢交通混行等交通問題逐漸顯露。道路通行能力與出行需求不匹配的矛盾，亟需通過對原有道路進行快速化改建，提供更為便捷通達的功能來加以解決[1]。

相比于新建快速路，原有老城區道路快速化改造難度更大[2]。原因在于老城區道路周邊地塊開發程度較高，道路指標提升常伴有房屋拆遷、周邊環境受影響等問題，同時快速節點互通設計還需根據用地限制、交通流量等考慮匝道的具體擺放形式。

本文以揚州市萬福快速路東延項目為例，從立交建設經濟性和立交影響范圍，分析了萬福路- 金灣路節點互通立交形式的比選過程，并以該地世紀豪園小區住宅為控制因素，分析了右轉匝道與小區住宅的間距對光照和噪聲的影響，提出了右轉匝道優化設計方案。

1 工程概況

揚州市萬福快速路是連接揚州市中心城區和江都核心區最重要的快速走廊帶，是揚州市中心城區“五橫七縱”快速路網中的一條東西橫向軸線。從運河北路江廣互通至春風十里路約4.7 km 已實現快速路連通。隨著北沿江高鐵引入揚州東站，未來交通需求將顯著增加，需要配套快速路網工程實現交通集散。本工程為打通繼續向東至金灣快速路的最后2 km，主路為設計速度80 km/h 的快速路，道路規模采用雙向6 車道；輔路為設計速度50 km/h 的城市主干路，道路規模采用雙向4 車道。

揚州市萬福快速路東延工程地理位置圖見圖1。

圖1 揚州市萬福快速路東延工程地理位置圖

2 節點互通立交選型研究

根據揚州市快速路網規劃，萬福快速路西起運河路，東至金灣路，為快速路網中的聯絡線。與金灣路形成立交節點需要滿足以下交通轉換需求：

（1）西- 北、西- 南方向為快速路交通快速轉換功能，應實現快-快連接。

（2）東西向為揚州市區方向與江都中心區的連接方向，萬福快速路東延主路宜跨越本節點接龍城路。

（3）金灣路在節點南北的主路出入口功能應保留。

（4）地面輔路現狀交叉口應保留各轉向交通。

2.1 交通流量預測

為明確萬福路- 金灣路節點互通處，萬福路、金灣路及互通匝道的車道規模，需進行交通量預測[3-4]。預測方法為交通規劃中經典的“四階段”法[5]，預測年限為建成后20 a，預計萬福路東延工程于2025 年竣工，故預測遠期特征年為2035 年、2045 年。

預測得到萬福路與金灣路節點主、輔路高峰小時交通量，如表1、表2 所示。

表1 遠期互通立交高峰小時交通量單位：pcu/h

表2 遠期輔路高峰小時交通量單位：pcu/h

基于主、輔路高峰小時交通量與車道通行能力，即可推算出交通飽和度，從而確定車道規模[6]。其中萬福路主路高峰小時交通量為5 390 pcu/h，車道采用雙向4 車道規模時，通行能力為6 416 pcu/h，最大飽和度為0.84，服務水平四級；采用雙向6 車道規模時，通行能力為9 360 pcu/h，最大飽和度為0.58，服務水平為二級，故推薦萬福路主路采用雙向6 車道規模。

而萬福路輔路為滿足B 級穩定車流服務水平，飽和度需要維持在0.4～0.6，計算可知輔路采用雙向4 車道規模。同理可確定金灣路主、輔路車道規模均為雙向4 車道，匝道采用單向單車道。

2.2 主要技術標準

萬福路東延主路為城市快速路，互通節點為滿足萬福快速路上跨金灣路節點的豎曲線指標要求，同時更流暢地完成速度轉換，故設計速度降低至60 km/h，車道規模為雙向6 車道；輔路為城市主干路，設計速度50 km/h，車道規模為雙向4 車道。金灣路主路為城市快速路兼一級公路，設計速度80 km/h，車道規模為雙向4 車道；輔路為城市次干路，設計速度40 km/h，車道規模為雙向4 車道。

根據《城市道路交叉口設計規程》（CJJ 152—2010），考慮本節點位置、建設條件，本互通采用快速路與快速路形成的A2 類樞紐立交。

參照交通流量預測結果，匝道采用單車道即可滿足交通需求，設計速度30～40 km/h。

2.3 方案比選

萬福路與金灣路互通節點處用地開發程度較高，西北、西南側為已建世紀豪園小區，東北側為江都區農業干部學校，而東南側存在金灣路現狀地道泵站，互通立交設置需全面考慮對這些已有構筑物的影響。基于萬福路- 金灣路互通節點現狀的用地條件及交通需求，提出2 種互通設計方案以供比選。

2.3.1 方案一：迂回T 形互通

方案一立交形式平面圖見圖2。

圖2 方案一立交形式平面圖

由圖2 可知，萬福路東延東西向采用雙向4 車道規模在2 層上跨路口；WN（西北向）、SW（西南向）匝道采用迂回定向匝道形式，在3 層和3 層半上跨。本立交構型層次稍高，最高點橋面距地面約25 m。金灣路影響范圍相對較長（約1 560 m）。4 條匝道設計速度40 km/h。2 條右轉匝道NW、WS 距離世紀豪園小區別墅最近約18 m、14 m。

2.3.2 方案二：3 層變形喇叭互通

為充分利用東南象限用地空間，降低互通層次，在方案一基礎上，調整WN 匝道為環形匝道；WN、SW 匝道位于2 層，萬福路東延東西向在3 層上跨。方案二立交形式平面圖如圖3 所示。本立交構型層次相對低，最高點橋面距地面約18 m。金灣路方向影響范圍較短（約1 440 m）。WN 匝道半徑50 m，設計速度35 km/h；其他3 條匝道設計速度40 km/h。2條右轉匝道NW、WS 盡可能遠離世紀豪園小區，距離世紀豪園小區別墅最近約15 m、21 m。

圖3 方案二立交形式平面圖

2.3.3 比選結果

方案二能充分利用用地空間，降低立交層次，2條右轉匝道更為遠離小區住宅，實施條件更好，遮光、噪聲等影響更小。經過多方面比選論證，方案二作為節點互通推薦方案。

3 小區環境影響分析

互通立交的實施對世紀豪園小區影響較大，需要進一步論證右轉匝道指標選取是否合理。立交匝道對于小區影響主要分為光照和噪聲兩方面，故基于方案二立交形式，分別從光照和噪聲角度進行分析論證。

3.1 光照影響

立交通車后影響住宅區低樓層采光距離，需要進行光照時間驗算。《城市居住區規劃設計標準》（GB 50180—2018）規定：大城市住宅日照標準為大寒日大于等于2 h。以離右轉匝道最近的住宅樓1 層作為計算對象，計算最小日照距離。住宅光照示意圖見圖4。

圖4 住宅光照示意圖

住宅光照計算公式為：

式中：D 為日照距離，即匝道距離小區最外側住宅距離，m；H 為匝道距離地面高度，m；h 為住宅1 層窗臺至地面距離，m；α 為太陽高度角，取正午時的日照高度角，（°）；δ 為太陽直射緯度，（°）；φ 為所求地緯度，（°）。

計算得到日照距離約為3 m，即匝道與小區住宅的最小距離遠小于設計最小距離15 m，設計滿足《城市居住區規劃設計標準》的光照要求。

3.2 噪聲影響

高架路上行車噪聲影響程度遠大于地面行車噪聲，除利用聲屏障來削弱噪聲影響外，保證高架與小區距離是更為有效的手段。

方案二中2 條右轉匝道與小區住宅的最小距離分別為15 m、21 m，已基本滿足專家評審中提出的環保設計理念要求（距離住宅區20 m 左右）。

4 右轉匝道線形優化

為貫徹環保設計，探索匝道線形優化空間，在原方案基礎上降低右轉匝道設計速度40 km/h 至30 km/h，同步考慮高架橋墩調整空間，提出匝道優化設計后的立交方案。圖5、圖6 為匝道設計速度分別為40 km/h、30 km/h 時關鍵指標平面示意圖。

圖5 右轉匝道設計速度40 km/h 平面圖

圖6 右轉匝道設計速度30 km/h 平面圖

由圖5 可知，匝道設計速度為40 km/h 時，南北2 條右轉匝道對應的小區別墅影響距離分別為21 m、15 m；由圖6 可知，匝道設計速度為30 km/h 時，南北2 條右轉匝道對應的小區別墅影響距離增加至26 m、24 m，分別增加了23.8%和60%，從環境影響角度來說，優化效果顯著。另一方面，隨著匝道設計指標降低、線形優化，橋梁布跨也會同步調整，進一步影響地面輔路的交叉口渠化長度。匝道設計速度為30 km/h 時對應的南、北進口道漸變段長度23 m、25 m，展寬段長度31 m、53 m，相比于匝道設計速度為40 km/h 時對應的南、北進口道漸變段長度50 m、50 m，展寬段長度38 m、67 m 大大縮短，交叉口渠化過程存在交通滯澀隱患。兩種方案各有利弊，故具體的優化選擇，需待環評單位進一步評估后再做抉擇。

5 結 語

本文以揚州市萬福路和金灣路立體交叉節點互通設計為例，介紹了老城區道路快速化改造過程中節點互通設計的關鍵點和具體流程。立交布設不可避免地會對周邊已有地塊產生較大影響，尤其對于老城區道路快改項目，更需做到詳盡分析與研究。本文從立交節點的定位選型到方案提出，再到最后的優化設計，將經濟性和環保理念相結合，提出了針對性的快速化改造策略與優化建議，總結出的設計要點可為今后類似項目提供一定的參考與借鑒。