渝湘复线高速进城通道方案研究

2021-10-27 05:50涂志忠
城市道桥与防洪 2021年9期
关键词:主路复线纵坡

涂志忠

(重庆市设计院有限公司,重庆市 400015)

1 背景及项目概况

渝湘复线高速是重庆主城衔接南川、武隆至长沙的射线高速,目前已开工建设,预计2026 年全线建成通车。为了确保渝湘复线高速交通功能的充分发挥,亟需开展成渝湘复线高速进主城后的前期方案研究工作,做好沿线节点、路幅及相关建设条件预研预控工作。

项目位于重庆市南岸区茶园组团重庆东站南侧,起点与四横线分流道相接,终点接樵坪山隧道至渝湘复线高速收费站,研究路线长约4.7 km。项目区位见图1。

图1 项目区位图

2 项目功能定位

根据《重庆市城乡总体规划》、《重庆市综合交通体系规划》(主城区道路网规划)成果,本项目是快速路四横线分流道的重要组成部分,是主城中部串联重庆西站及东站的一条东西向快速通道,同时也是茶园组团内部的一条重要对外联系通道。

通过分析本项目在规划路网中的地位、作用及所承担的交通功能,得出本项目的5 项作用。

(1)向东与渝湘复线高速相接,快速联系南川、武隆、长沙方向;向西通过四横线分流道与成渝高速相接,快速联系永川、泸州、成都方向。构建主城区域一条东西向贯通性快速路。

(2)东西向与射线高速相接,形成东西向快速通道,有助于拉开路网格局,分流内环快速交通压力。

(3)解决主城周边区域进出重庆核心区的向心交通。

(4)串联重庆东站与重庆西站,加强东站与西站之间的交通联系。

(5)承担茶园组团内部的服务交通及过境交通,加强茶园组团内部纵向路网的横向联系。

综上所述,本项目定位为以交通功能为主,兼具服务功能的城市快速路。

图2 为重庆市路网规划图。

图2 重庆市路网规划图

3 交通需求预测分析

交通需求预测分析采用传统的 “四阶段法”,建立重庆城区交通预测模型,即交通生成(发生、吸引)预测、交通方式划分预测、交通分布预测、交通分配预测。

交通模型以重庆市主城区交通模型为基础,对目标年的就业人口分布、交通小区以及相应的交通出行方式进行分析和预测;采用模型对各交通预测特征年的出行总量、出行方式、出行分布等进行计算,从中分离出道路网出行矩阵;采用道路模型针对不同道路方案进行计算分配,最后得出规划道路预测交通量[1]。

结合2019 年《重庆市主城区交通发展年度报告》及相关调查资料,根据出行者选择不同出行方式的时距、费用、舒适程度、服务水平等,建立不同交通方式划分模型(见表1、图3)。

表1 特征年交通出行结构表

图3 出行期望线图

根据交通量预测结果,参照城市道路相关设计规范确定所需车道数,计算相应饱和度及服务水平。

服务水平是指道路使用者根据交通状态,从道路状况、交通条件、道路线形景观和环境协调等方面可能得到的服务质量以及对服务质量的满意程度。目标年道路服务水平评价分析见表2。

表2 目标年道路服务水平评价分析表

根据计算结果:渝湘复线高速主线高峰小时交通饱和度分别为0.72、0.74,服务水平为C 级;渝湘复线高速辅路高峰小时交通饱和度分别为0.76、0.80,服务水平为C 级;主线及辅路采用双向6 车道规模可满足目标年交通发展需求。

4 总体方案构思与设计

4.1 设计标准

(1)主线设计标准[2]

城市快速路,双向6 车道,标准路幅25.5 m 或28 m,设计时速80 km/h;最小平曲线半径700 m,最小缓和曲线长度80 m;最大纵坡3.0%,最小纵坡0.5%;最小净空不小于5 m;交通量预测年限20 a,路面结构设计年限15 a;矩形地下通道标准断面宽28 m。

(2)辅路设计标准[3]

城市主干路,双向6 车道,标准路幅42 m,设计时速50 km/h;最小平曲线半径700 m,最小缓和曲线长度80 m;最大纵坡4.2%,最小纵坡1.2%;最小净空不小于5 m;交通量预测年限20 a,路面结构设计年限15 a。

4.2 总体方案构思

渝湘复线高速进城后,利用现状天鹿大道走廊穿越茶园组团,接入现状内环快速鹿角立交,沿四横线分流道继续向主城西向辐射。现状天鹿大道双向6车道,标准路幅44 m,两侧地块基本已开发。

受用地条件影响,结合中间低两端高的有利地形,考虑拓宽现状天鹿大道后,沿天鹿大道布设双向6 车道高架层作为渝湘复线高速主线,拓宽地面层作为辅路层,形成快慢系统分离的高架主路+ 地面辅路方案(见图4)。

图4 高架主路+ 地面辅路标准断面图(单位:mm)

由于现状天鹿大道起点段两侧地块已建成,因此为降低路段对道路两侧建筑的影响,从城市景观层面出发,在上述路段除考虑采用高架主路+ 地面辅路方案外,还可考虑采用地下主路+ 地面辅路方案,形成部分高架主路+ 地面辅路+ 部分地下主路+ 地面辅路方案。图5 为地下主路+ 地面辅路标准断面图。

图5 地下主路+ 地面辅路标准断面图(单位:cm)

4.3 平纵设计主要控制因素

(1)项目起点需要与四横线分流道鹿角立交及内环快速衔接。

(2)现状天鹿大道、两侧已建成建筑及已开发地块红线。

(3)沿线地形地貌以及与区域路网的衔接顺畅。

(4)规划轨道20 号线、规划铁路。

(5)道路两侧现状高压线及高压铁塔。

(6)终点需要与樵坪山隧道顺接。

4.4 方案一:高架主路+ 地面辅路方案

4.4.1 平面总体设计

项目起点顺接四横线分流道后,将鹿角立交主线局部上抬,形成本项目高架主线,解决过境交通。拓宽现状天鹿大道作为地面辅路,服务于片区内部交通。

项目起点接四横线分流道,终点为樵坪山隧道至渝湘复线收费站,线路全长约4.7 km,全线共设平曲线5 处,最小平曲线半径700 m,最小缓和曲线长80 m。全线含新建互通式立交1 座,改造立交1 座;全线含主线高架桥1 座,长3.0 km。图6 为方案一平面图。

图6 方案一平面图

4.4.2 纵断面设计

竖向主要控制因素有内环快速、现状天鹿大道、规划轨道20 号线、沿线规划路网、现状高压线及高压铁路、规划铁路及渝湘复线高速收费站等。在满足规范及上跨既有道路、规划轨道、铁路净空要求的条件下,充分考虑沿线地块标高的衔接及立交设置的要求。

主线全线共设置5 处变坡点,最大纵坡3.0%,最小纵坡0.5%,地面层最大纵坡3.3%,最小纵坡1.2%。主线高架层与地面辅路层竖向高差不小于10 m,保证地面层行车的舒适性及视野的开阔性。图7 为方案一纵断面图。

图7 方案一纵断面图

4.5 方案二:高架与地下分段为主路+ 地面辅路方案

4.5.1 平面设计

与方案一相比,方案二平面线形与方案一一致,主要区别在于:方案一主线全线均采用高架主路+地面辅路方案;方案二在起点段天鹿大道两侧建成区采用地下主路+ 地面辅路方案,以减小起点段对现状居住小区的影响,终点段仍采用高架主路+ 地面辅路方案。 图8 为方案二平面图。

图8 方案二平面图

4.5.2 纵断面设计

主线全线共设置5 处变坡点,最大纵坡4.5%,最小纵坡1.0%,地面层最大纵坡3.3%,最小纵坡1.2%。主线层与地面辅路层竖向高差不小于10 m,保证地面层行车的舒适性、视野的开阔性,以及地下通道的净空及覆土要求。图9 为方案二纵断面图。

图9 方案二纵断面图

4.6 方案比选

对两个方案的技术标准、交通功能、施工影响及工程费用等进行综合比选分析(见表3)。方案一具有工程造价低、行车舒适性好、施工影响小、路网衔接好等优点,综合推荐方案一。

表3 方案比选表

4.7 立交设计[4-5]

4.7.1 鹿角立交

(1)立交功能定位

鹿角立交为四横线分流道与内环快速相交形成的立交,为快速路与快速路相交节点。立交定位为枢纽型立交。

(2)现状鹿角立交

一方面,现状鹿角立交为蝶形立交,立交两环形匝道出入口多,交织严重,影响立交通行效率;另一方面,渝湘复线高速的接入及重庆东站的建设,将使立交北方向和东方向的交通转换量大幅增加,现状立交北往东采用的环形匝道标准低,无法满足未来交通增长需求。

(3)立交方案设计

四横线分流道鹿角隧道项目接入后,将对该立交进行改造。立交方案设计将北往东环形匝道改造为半定向匝道,立交通行能力大幅提升。

本项目高架接入后,将鹿角立交主线局部上抬,改造成高架主线,辅路仍与内环快速形成单涡轮立交,在北侧增设2 条立交匝道,实现本项目与内环快速北侧的交通转换。

方案优点在于充分利用原鹿角立交单涡轮立交型式,改造小,并较好地解决了该立交的主要交通流。图10 为鹿角立交设计鸟瞰效果图。

图10 鹿角立交设计鸟瞰效果图

4.7.2 张家院立交

(1)立交功能定位

纵三路为茶园组团内一条重要的南北向交通性主干路,与本项目相交形成张家院立交,为快速路与主干路相交形成的节点。立交定位为集散型立交。

(2)立交交通量预测分析

结合路网及交通量预测分析,立交主流向为本项目、纵三路直行方向交通。

主要转向交通为本项目主城至重庆东站方向及重庆东站至本项目主城方向,次主要转向交通为本项目绕城至重庆东站方向及重庆东站至本项目绕城方向,其余均为次要交通。

(3)立交方案设计

结合立交周边用地及交通量预测结果,张家院立交采用快慢分离的“8”字形立交方案。

立交方案共3 层,最上层为本项目高架层,中间层为纵三路高架层,最下层为本项目辅路与纵三路辅路平交层,其中本项目高架层与纵三路高架层形成快转快“8”字形立交。辅路平交层采用信号灯控制,经交叉口转换后再汇入主线。

立交方案布局紧凑,占地小,充分利用地形,构建快慢系统分离的交通体系,提升立交通行能力。图11 为张家院立交设计鸟瞰效果图。

图11 张家院立交设计鸟瞰效果图

5 结语

综上所述,随着城市的建设与发展,城区建设条件日趋复杂,射线高速的进城通道应提前做好路幅、节点及相关建设条件的前期研究工作,确保后期射线高速进城通道的建设条件及可实施性,以充分发挥射线高速的交通功能。

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