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    浅谈某城市快速路改造设计心得

    时间：2023-02-11 11:55:04 来源：东东创业网 本文已影响人 东东创业网手机站

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    张强 黄杰

    1.中国市政工程中南设计研究总院有限公司 江苏 南京 210000；
    2.身份证号码：3203811988＊＊＊＊3846 江苏 无锡 221400

    城市快速路是指城市内部快速交通道路，服务于城市各区域之间的中长距离交通[1]。在立体交叉中，互通节点对城市交通服务水平起决定性作用。当务之急，需要对很多已经出现拥堵的城市快速路进行路段拓宽改造、互通节点改造，解决城市交通的堵点、痛点。尤其针对互通节点改造，研究改造前后的立交通行效率及安全，合理选择立交改造方案。

    本项目为现状城市北环快速路。本次设计段落范围内，起点与终点与2条主干路立体交叉（见图1），中到中距离约1.4km。项目位于城市繁华路段，立交两侧均已开发建设，现状存在多个建筑紧邻现状道路边线。

    项目主线采用双向六车道快速路标准。主道为双向六车道，车行道宽度3.75m，设计速度为80km/h；
    地面道路为双向六车道，车行道宽度为3.5m，设计速度为60km/h。本文暂且将相交道路自左向右命名为干路1、干路2。

    图1 项目路现状总平面示意图

    干路1与项目路现状交叉形式为菱形立体立交。项目路主路采用变截面连续梁桥上跨干路1；
    项目路地面辅路与干路1交叉形式为平面交叉，采用信号灯控制交通组织；
    干路2与项目路现状交叉形式为苜蓿叶型互通立交，左右转匝道均为单车道，匝道的车道宽度3.75m，外侧设置2.5m宽硬路肩。

    干路1立体交叉处，由北向东左转的汽车车型中大货车占比严重，且交通量大。该交叉口现状项目路主线上跨，辅路与干路1平面交叉，由北向东方向交通长期处于拥堵状态，高峰期车辆排队拥堵至干路1交叉口向北1～2公里处。其余方向交通量均不存在拥堵现象。

    干路2立体交叉形式为苜蓿叶式互通，左转匝道为环形匝道，匝道断面为单车道匝道，半径小、速度低，经常存在拥堵现象，已不能满足现状交通量的需求。

    两个相邻立体交叉的匝道分流鼻与合流鼻之间净距小于规范规定值，改造时还需结合车道平衡设置，在主路两侧设置辅助车道或离散车道。在进出匝道连接处未设置加减速车道，车速差不合理，存在很大的安全隐患。

    本立交建设年代较早，当年的规范不完善，加减速车道、辅助车道、车道平衡等问题均未涉及。早期建设的快速路忽略了这些项的设计，是我国快速路普遍存在的通病，存在很大的行车安全隐患；
    本项目快速路路段两条交叉道路均为城市干路。干路的行车速度快，交通量大，对道路设计标准要求高；
    项目路与相交路之间相交道路转向交通量大，出入口匝道窄，现状仅为单车道，且这2条路均是连通市区的重要交通枢纽；
    项目路两侧地块已开发完全，建设改造空间有限，征地拆迁成本高，可选的方案不多。

    对现状存在的交通问题有针对性的分析，结合现行的国家规范指标，初步拟定的改造思路如下：

    充分发挥立交中的匝道作用，合理运用匝道可以预防和解决拥堵，改善交通状况[2]。将项目路地面辅路与干路1立交北向东方向由现状的平面交叉信号灯控制改造为立体交叉，设置为双车道匝道，以解决交通延迟堵塞问题。

    深入研究项目现状问题，主要是交通问题，再结合各种可选互通形式的优缺点，比选出合适的互通形式。将项目路与干路2立交由现状的苜蓿叶形式改造成其他类型的互通立交形式以解决左转环形匝道通行效率低问题。

    项目改造后目标：改善现状交叉口、路段以及节点存在的交通拥堵状况，确保改造后的交通服务水平达到《城市快速路设计规范》（CJJ129-2009）中规定的Ⅱ2级以上。

    5.1 交通量分析

    现状整个立交转换交通量分析：项目路与干路2以南转换交通量达到4255pcu/h，占立交转换总量的75%，项目路与干路2以北转换交通量为1685pcu/h，占转换总量的29%。

    就单个匝道而言，干路1互通立交自北向东左转交通量最大，达到2115pcu/h。干路2苜蓿叶互通立交忠的四根左转单车道匝道，交通量达到950pcu/h，基本达到完全饱和状态。

    就客货车比例而言，项目路与干路1以南交通以货车为主，货车占有比例达到70%，项目路与干路1以北交通以货车为主，货车占有比例达到72%。

    5.2 干路1互通立交改造方案

    该交叉口的问题，主要是北向东交通量大且大货车占机动车道车型比例重。结合工程造价节约的原则，考虑其他方向的服务水平尚可，故暂不做改造。本次改造方案考虑北向东左转由辅道地面交叉改造为单根外转弯半直连式匝道。匝道采用第三层桥梁上跨形式，上跨现状主路高架桥，车道数为2条，改造后该方向的交通组织方式由信号灯平面交通转变为立体交叉，通行能力能满足现状交通需求，服务水平可达到II1级。

    5.3 干路2互通立交改造方案

    该交叉口的问题主要是苜蓿叶式互通中环形匝道通行能力，匝道半径仅满足《城市道路交叉口设计规程》（CJJ152-2010）中的速度为5～30km/h的设计指标，且匝道为单车道。通行能力在1550～1650pcu/h之间。现状交通量基本达到饱和，服务水平较低。改造时考虑因素如下。

    5.3.1 本项目处于城市地段，道路周边地块均已在用。项目改造可能涉及两侧的拆迁和建设以及用地问题，原则上尽量不侵占现状厂区用地，尽量减少或不拆迁，控制工程总投资[3]。

    5.3.2 该交叉口处各个方向的交通转换交通量因素，尤其是左转弯匝道与左转交通量相适应因素。

    5.3.3 苜蓿叶立体交叉的左转弯匝道均为环形匝道，半径小，通行能力低。

    本次设计考虑了采用两种方案进行对比。

    方案一：变形苜蓿叶互通式立体交叉（对称双环式）。

    将现状苜蓿叶立交的两根左转环形匝道改造为外转弯半直连式匝道。本方案在保证现状两侧现状用地不拆迁的情况下，增加转弯半径，增加通行能力。

    图2 干路2与项目路互通立交改造方案一

    方案二：涡轮形互通式立体交叉

    本方案采用涡轮式立体交叉的左转弯匝道均采用外转弯式，半径较环形匝道通行能力高。

    通过比选。方案一，虽然造价低，但是仅解决了两个方向的左转匝道通行能力，未完全解决所有方向的左转通行能力，在未来的几年内，另外两条匝道的服务水平在几年后可能达不到规范要求。最终选择了方案二，涡轮式立体交叉形式，采用高架桥四层转换形式，左转弯匝道设计速度提升到60km/h，提高了匝道一条车道的通行能力。且车道数增加至2条，增加了整个左转弯方向的通行能力，服务水平可达到Ⅱ1级。

    另外，互通立交改造设计时，充分考虑了两边地块的现状，尽量避免侵占周边建筑地块，减少拆迁，节约投资。尤其是东南角处地块受限，故采用多个同向圆曲线连接设计。平面线位走向需与竖向标高核实，确保横断面通行净空，通过平纵横动态结合设计，合理确定每根匝道应该在的层位。最终确定为四层立交转换形式。

    图3 项目路改造方案总平面示意图

    5.4 立交净距小路段改造方案

    干路1立交与干路2立交两个交叉口间距较小问题。由于该高架设计实施年代早，当时国内相应的快速路规范还没有完善，本项目未设置加减速车道导致合流点处速度差较大，车辆行驶安全性差。还存在未设置辅助车道、集散车道，车道数不平衡问题。本次互通立交改造后，主路标准断面仍为单向三车道不变，进出匝道改造为两车道断面。在分流鼻与合流鼻处，需要在主路外侧增加1条辅助车道来达到车道平衡，辅助车道宽度与主路标准段车道宽度一致为3.75m。分流鼻与合流鼻之间的净距为350m，不能满足辅助车道的最小长度500m要求，设计直接将进出匝道用一条辅助车道进行连接。连接后按照规范要求增设加速车道和减速车道，增加行车安全性。

    城市的车辆保有量随着经济发展而日益增长，交通量急剧增长。早期建造的道路已不能满足现状交通量需求。利用平面交叉调整为立体交叉方案解决交通痛点，项目路与干路1交叉口，由北向东转向现状平面交叉，通过单根匝道改造为立体交叉。通过改造干路2经过互通立交形式比选改造为涡轮式立体交叉方案。改造后，两处互通立交之间的净距小于现行规范值，设置辅助车道并连接，同步增加加减速车道。

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