广东某立交方案设计分析

2016-07-16 16:58徐斌习杰
筑路机械与施工机械化 2016年6期
关键词:方案比选功能分析

徐斌 习杰

摘要:通过分析广东某立交周边现状及控制条件,研究立交功能定位及节点转向交通量,对于不同的建设方案,通过确定主、次转向交通方向,统筹考虑交通安全、环境影响等因素对立交的形式进行比选,分析各方案的优缺点后选出最佳方案。研究对类似的城市立交设计具有一定的参考价值。

关键词:城市枢纽立交;功能分析;立交选型;方案比选

中图分类号:U412.3文献标志码:B 文章编号:1000033X(2016)06006003

0引言

坪盐通道与南坪快速路是深圳市干线路网骨架“七横十三纵”高快速路网骨架的重要组成部分,两者均为城市快速路,设计速度为80 km·h-1。锦龙立交是坪盐通道与南坪快速路三期相交的城市枢纽立交,位于坪山新区沙湖地区南侧,马峦山北麓,立交周边地形复杂,控制条件较多。该立交的特点突出,比较具有代表性,因此对设计方案进行分析可为同类城市立交的设计提供借鉴。

1相交道路功能分析

坪盐通道是坪山新区一条重要的南北向城市快速通道,承担坪山新区与深圳市的快速客运交通及坪山新区、宝龙工业区与盐田港之间的疏港交通,设计为双向六车道。

南坪快速路东西向横贯整个深圳市,是深圳市第2圈层主要功能组团之间的联系通道,承担深圳市东西向快速客运交通,及“东进东出、西进西出”交通战略中重要的快速货运交通,同时,南坪快速路向东延伸与惠州大亚湾高快速路网相接,对深惠一体化发展具有重要的意义。南坪快速路全长约69 km,双向八车道,工程分三期实施,其中南坪一期于2006年7月建成通车,南坪二期A段(除南头立交外)于2012年7月建成通车,二期B段正在建设,南坪快速路三期正在进行施工图设计。

2节点交通分析

锦龙立交是坪山中心区以及沙湖、坪环片区重要的对外交通转换节点,也是货运交通转换的重要节点,其2040年高峰小时流量流向见图1。

根据节点交通量预测结果,节点主要转向交通方向:东—南方向,即坪山中心区往来盐田、市中心区方向;西—北方向,即横岗、市中心区往来坪山、龙岗、坪地方向。节点次要转向交通方向为西—南方向,即横岗往来盐田方向;东—北方向,即龙岗、坪地往来大亚湾方向。

3立交节点控制条件

锦龙立交区域除西南象限为废弃后的黄竹坑养鸡场,其余3个象限均为山体,立交控制主要因素如下。

(1)南坪快速路三期北侧现有高压燃气管及其阀门室、LNG管、输油管,在地下浅埋,迁改难度极大,立交选型难以完全避让,只能采用桥涵方式上跨。

(2)南坪快速路南侧现有高压走廊,包括220 kV、400 kV及500 kV输送线路,迁改可能性极低,立交选型需避让铁塔位置,并保证高压线净空控制。

(3)立交西南象限为基本农田保护区,征用难度大,必须避让。

(4)立交东北、西北象限山体及立交南侧的山体,需尽量减小对山体的开挖。

(5)南坪快速路大山陂一号隧道洞口及坪盐通道马峦山隧道洞口距离交叉中心距离分别为475 m和435 m,立交变速车道会进入隧道内,增加隧道设计难度,同时对行车安全及通行能力影响较大。

4节点方案设计

4.1方案1

方案1为坪盐通道主线从节点北侧的山体垭口处采用桥梁上跨现状LNG管、高压燃气管和输油管及南坪快速路,下穿现状高压走廊。方案1平面图、效果图分别见图2和图3。

方案1的优点:为全互通立交,主要转向交通采用定向匝道,立交型式简洁、美观,线形标准高,交通组织明确;不需迁改LNG管、高压输油管、高压燃气管及现状高压走廊,避让基本农田保护区。

方案1的缺点:南往西方向采用环形匝道,对节点东北象限山体开挖严重,增加开挖土石方约30万m3;立交加、减速车道进入坪盐通道隧道,分、合流鼻端至隧道洞口的距离分别为211、123 m;南坪快速路隧道口距离分流鼻端171 m;西往北、东往南方向匝道较迂回,且占地大。

4.2方案2

方案2在方案1的基础上将南往西方向环形匝道调整为定向匝道,避免对西北象限山体的开挖;将西往北、东往南方向迂回式定向匝道调整为直接式定向匝道,如图4所示。

方案2的优点:南往西方向采用定向匝道,避免对西北象限山体的开挖;西往北、东往南方向迂回式定向匝道调整为直接式定向匝道,2条匝道均下穿南坪快速路,匝道桥长度减短,节约工程投资;调整南往东方向右转匝道半径,将减速车道设置在隧道洞外,避免隧道内设置加宽渐变段,立交分流鼻端至隧道洞口的距离优化为211 m;南坪快速隧道口距离分流鼻端距离优化为304 m。

方案2的缺点:受东往南定向匝道标高的制约(该匝道下穿南坪快速路,受南坪快速路主线设计标高控制),合流鼻端距离隧道口的距离为123 m,坪盐通道南行方向隧道内仍需设置加速车道及渐变段;西往北、东往南方向匝道下穿南坪快速路后接入坪盐通道主线,最大纵坡5%,匝道竖向技术指标差。

4.3方案3(推荐方案)

方案3利用西北象限山体布置匝道:南往东方向右转匝道用绕行西北象限山体设置,增加立交分流鼻端与坪盐通道北行隧道洞口之间的距离;东往南方向匝道采用环形匝道绕行西北象限山体设置,增加立交分流鼻端与南坪快速西行隧道洞口之间的距离;优化西往南方向的匝道与坪盐通道主线南行方向的合流鼻端位置,使加速车道不进入坪盐通道隧

道。方案3的平面图、效果图分别见图5和图6。

方案3的优点:立交型式结合现状地形,充分利用西北象限山体布置匝道,对山体开挖较小;立交分、合流鼻端远离隧道口,变速车道不需进入隧道。分、合流鼻端至坪盐通道隧道洞口距离优化为385、251 m,南坪快速路东往西方向隧道洞口距离分流鼻端348 m,均有较大改善;立交平面线形及纵断面指标高,通行能力高。

方案3的缺点:北往东及南往西方向存在交织。根据节点交通量,北往东交通量为377 pcu·h-1,南往西交通量为305 pcu·h-1,交织交通量较小,且以上2匝道交织段长度为230 m,交织长度满足规范及交织要求,对立交的通行能力影响较小。部分立交匝道绕行距离较长,东往南、北往东、南往西方向的匝道均绕西北象限山体布置,绕行距离较长。

方案3利用西北象限山体布置匝道,匝道分、合流鼻端远离坪盐通道、南坪快速隧道口,对行车安全有利,立交匝道平纵线形好,通行能力高,推荐采用。

5结语

(1)城市互通立体交叉设计,应按照“安全、环保、舒适、和谐、以人为本”的设计理念,统筹考虑功能要求、交通安全、工程经济、征地拆迁、路网规划、环境影响、实施难度等因素对互通立交的型式进行多方案比选,才有可能实现设计方案在达到各种功能要求的同时实现较好的平衡。

(2)锦龙立交最突出的问题是立交分流鼻端距离坪盐通道隧道洞口和南坪快速隧道洞口的较近,影响通行能力及行车安全。《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)规定隧道出口至前方互通式立体交叉减速车道渐变段起点的距离应不小于1 000 m,对于城市快速路这一标准显然过高。锦龙立交利用西北象限山体布置匝道,立交分流鼻端距离坪盐通道、南坪快速路隧道洞口分别为385、348 m,是不利交叉条件下的最大距离。

参考文献:

[1]赵一飞,陈敏,潘兵宏.隧道与互通式立交出口最小距离需求分析[J].长安大学学报:自然科学版,2011,31(5):6871,89.

[2]许刚.安康枢纽立交设计探讨[J].筑路机械与施工机械化,2012,29(7):7779.

[3]陈大伟,徐中,李旭宏.高速公路网互通立交布局优化模型[J].交通运输工程学报,2010,10(3):7276,89.

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