南二环西延快速化改造工程设计探析

孟祥虎 （合肥市市政设计研究总院有限公司，安徽 合肥 230041）

0 引言

近年来，随着合肥市城市不断扩大，已建成多条快速路，在一定程度上形成城市内部组团间和主要对外方向上的快速交通走廊，推动城市由单中心扩张向多组团发展演变，带动周围地区土地开发，并与国省干道有序衔接，扩大了城市的辐射吸引能力，不断提升合肥城市首位度。但目前快速路路网系统尚未构建完成，仍存在对外通道单一、环线功能较弱、环射节点交通转换不强、出入口间距不合理等问题，主要交通走廊上流量过于集中。

在合肥市快速路路网系统中，主城区范围内共三条东西向贯穿性较强的快速路，目前建成的仅长江西路-南一环-裕溪路，该通道现状交通压力大。

南二环西延合肥市快速路路网中重要的东西向结构性快速路，建成后可缓解东西向交通压力。

1 工程概况

根据规划，南二环西延规划线形沿南二环-合欢路-玉兰大道-铭传路，接江淮运河桥，道路全长约14km，主要位于蜀山区、高新区范围。南二环沿线主要为居住用地，合欢路沿线为居住、工业及教育用地，玉兰大道沿线主要为居住、工业用地，铭传路沿线主要为工业用地。

道路沿线相交道路较多，其中快速路两条，分别为西二环和方兴大道，主干路11 条，包括翡翠路、香樟大道、习友路、创新大道、长宁大道等，其他为次干路及支路。

项目沿线敏感点有合武铁路、绕城高速、轨道4、6号线、高压线、河道等。

图1 工程位置图

2 总体设计方案

南二环西延线经南二环、合欢路、玉兰大道、铭传路，综合考虑沿线需求特征、用地、造价、景观、建设条件等，通过对主线敷设形式、断面规模综合比较后明确，主线总体采用高架+隧道形式，辅道地面平交灯控，双系统设置。道路主线自翡翠路东侧引出高架，跨越匡河、合武铁路，于西二环处设置互通立交，向西以隧道形式下穿西二环、科学大道、香樟大道、新华学院后转入玉兰大道，于习友路北侧起高架，跨越习友路、绕城高速后向西南转入铭传路，高架向西延伸，于方兴大道交口设互通立交，跨越方兴大道后，接江淮运河桥。地面辅道规模根据预测及现状交通量分路段设计，合理布设地面交口交通组织形式。

其中高架段长9.7km，隧道段长3.3km，地面段长1km。全线设置互通立交两处，7 对出入口，平均间距1.75km。全线设置的2 处互通立交，为西二环南二环节点互通、方兴大道铭传路节点互通。

3 横断面设计

根据规划条件，新华学院段红线宽度为30m，其余路段均为60m。综合考虑规划道路等级、现状交通量、道路路幅、道路绿化等因素，合理布置横断面。

3.1 西二环-金桂路段

红线宽度60m，主线为双6 地下隧道，辅道双向4～6 车道，三块板断面形式，按现状42m宽度设计。

图3 西二环-金桂路段横断面布置图

3.2 新华学院段

红线30m，采用地下隧道，双向6 车道，建成后对新华学院原状恢复。

图4 新华学院段横断面布置图

3.3 玉兰大道段

红线宽度60m，现状7m 中分带加宽至8m 设置主线高架桥，主线双向6车道，辅道维持双向6 车道，现状基本保留。

图5 玉兰大道段横断面布置图

3.4 铭传路段

红线宽度60m，利用现状4m、8m中分带设置主线高架桥，主线双向6 车道，辅道维持双向6 车道，外侧新建人慢系统，现状基本保留。

图6 铭传路段横断面布置图

4 重要节点设计

4.1 西、南二环

南二环及西延段、西二环及集贤路，作为合肥市规划快速路路网的东西及南北向骨架路网，远期规划主要向“方格网，十字节点”模式演进。近中期来看，其西二环-南二环的环向功能仍较重要。

西、南二环节点周边用地基本已开发完毕，周边建设有小区（节点西侧文一名门首府、万科高第）、写字楼、现状及规划铁路线路（合九铁路、合武高铁）、合九铁路货运场、荷叶地派出所、匡河河道等，用地形态稳定，并且涉及多个敏感因素（铁路线路、河道、小区）。该节点的改造建设，须结合用地规划红线，综合考虑各敏感因素，着眼于远期总体规划设计、近远期结合分期建设的方式，并与合武高铁新增三、四线工程施工节点相衔接，妥善考虑节点改造方案设计。

图7 西南二环节点航拍图

考虑现状合欢路（金桂路-西二环）沿线企业众多，其中科学大道以东段，小区及学校较多，高架方案对周边环境影响较大。本次设计，对西南二环节点推荐采用隧道方案。

与采用隧道方案相比，高架桥方案距离周边建筑较近，噪音等影响较大。特别是位于西南二环节点西南相位的文一首府小区，一方面噪音影响。

总体方案布设主要有以下三点内容。①南二环高架主线跨越合武铁路后，以隧道（长3.3km）形式下穿西二环、科学大道、香樟大道、新华学院。②西二环-集贤路南北方向，交通组织无变化。③立交及出入口，利用现状东北角铁路货场及红线内空间，设置6 条匝道桥，完成枢纽立交交通转换；西二环西侧设置隧道出口1 条，加强政务区与西二环西侧片区交通联系。

图8 节点立交总体布置图

4.2 新华学院

现状为新华学院园区内部通道与绿化设施，两侧为教学楼与宿舍楼，中部有桥梁跨越现状水系，该段长度约0.85km。

根据总体方案，主线下穿新华学院地块，覆土深为1～4m，转向玉兰大道，下穿枫林路后，起坡上跨习友路。

图9 新华学院航拍示意图

图10 下穿新华学院示意图

4.3 轨道交通及高速公路

图11 轨道交通及高速公路节点示意图

道路主线下穿新华学院后，穿越枫林路，向南以高架跨越习友路、规划高速出入口及绕城高速（主线分离）。

拟建高速公路出入口接地面辅道，平交灯控。

4.4 方兴大道

方兴大道为结构性快速路,结合路网及交通流量分析，方兴大道联系空港、滨湖，东向交通联系紧密。南二环西延作为重要的东西向快速通道，可有效串联和收集沿线交通。

现状分析。方兴大道主线现状下穿铭传路，铭传西路及江淮运河桥已建成，为双8+慢行车道。周边火龙地路已建成，接至铭传路北侧辅道。其他敏感点为高压线、墓地、河道、雨水箱涵等。

图12 节点现状照片

方案设计。高架主线系统，高架主线向北侧偏移，半径调整为R400，满足要求。

地面辅道系统，完全利用现状已建成铭传西路、江淮运河桥，铭传北路右进右出，火龙地路灯控平交。铭传北路车辆可通过明珠大道转入立交系统，实现交通转换。

图13 方兴大道节点示意图

5 工程设计

5.1 平面设计

南二环西延整体线形沿现状南二环、合欢路、玉兰大道、铭传路，接方兴大道快速路，沿线均为现状道路。根据规划，南二环西延主线由10 段直线与16段平曲线组合而成，其中最小圆曲线半径R=300m，地面辅道拟合现状老路建设。

5.2 纵断面设计

纵断面设计主要考虑以下六点原则。

①满足道路纵断面技术指标以及桥梁、地道构筑物净空要求。

②充分结合自然地形高程，兼顾已开发用地和待开发用地的场坪标高。其中，已建道路段纵断面在满足功能的前提下，尽量与现状拟合。新建段道路纵断面以排水及防洪规划为指导，并结合现状与新建结构物需求予以优化。

③满足快速路纵断面技术指标。

④考虑涉轨相关构筑物控制性因素要求。

⑤纵断面设计控制标高依据原道路标高、排水及防洪要求予以优化。

⑥控制土方工程量、满足节能减排的要求。

纵断面总体方案。纵断面分为地面系统和快速路系统，地面系统拟合现状老路，便于老路利用，与两侧地块的标高衔接平顺，满足排水需求，桥下净空一般为8m。主线纵坡平缓，匝道纵坡一般不大于4.5%，净空按大于5m 控制，隧道净空按4.5m控制。

5.3 路基设计

本项目部分为改建工程，部分路基道路拓宽涉及新建绑宽、新建路段，在准确掌握沿线地质状况并分析研究的基础上，根据沿线地形地貌及两侧用地规划，同时考虑区域内土方平衡，合理确定路基填土高度。

5.3.1 路基设计原则

根据沿线地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件和环境保护要求，依照有关规范，参照本地区的设计和施工经验，本着因地制宜、就地取材的原则，选择合理的材料和方案，防止各种不利因素对路基造成危害，确保路基具有足够强度和稳定性。

5.3.2 路基填料比选及压实要求

①路基填料

本项目快速路改造，现状为沥青混凝土路面，沿线两侧居民区、厂区、学校等分布。本着“经济环保、就近取材、施工方便”的原则，本次设计考虑现状道路破碎料数量有限且施工对城市周边环境的影响，机动车道路基填料采用级配碎石。

②路基压实标准及压实要求

为了使路基获得足够的强度、稳定性和抵抗路面荷载下传所产生的变形能力，保证路基路面的综合服务水平，根据《城市道路工程设计规范（2016 版）》（CJJ 37-2012），本项目机动车道、非机动车道、人行道路基压实度要求应达到规范要求。

5.4 路面结构设计

①路面选型

沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、施工工期短、养护维修方便等优点。

②设计参数

交通量及路面结构设计弯沉。本项目位于合肥市区，交通量经轴载换算后设计年限内一个车道累计当量轴次属于重型交通等级，路面结构设计年限为15年。

土基抗压回弹模量。根据沿线填挖情况，土质调查及试验，结合道路工程所在地的自然区划Ⅳ2，并参考道路设计交通量为重型，得到土基回弹模量为E0＞40MPa。待路基建成后在不利季节实测土基回弹模量，若小于设计值，采取使用级配碎石土换填的措施，以保证路基路面的深度和稳定性。

③路面结构组合

机动车道路面结构（主道新建段）：

上面层——4cm 细粒式改性沥青混凝土SMA-13C（SBS 改性）；中面层——6cm 中粒式改性沥青混凝土AC-20C（SBS 改性）；下面层——8cm 粗粒式沥青混凝土AC-25C；基层——36cm5%水泥稳定碎石；底基层——20cm3%低剂量水泥稳定碎石；总厚——74cm。

机动车道路面结构（辅道改造段）：

上面层——4cm 细粒式改性沥青混凝土AC-13C（SBS 改性）；下面层——8cm 粗粒式沥青混凝土AC-25C；基层——32cm5% 水泥稳定碎石；底基层——20cm3%低剂量水泥稳定碎石；总厚——64cm。

机动车道路面结构（老路利用段铣刨加铺）：

上面层（加铺）——4cm 细粒式改性沥青混凝土SMA-13C（SBS 改性）；中面层（加铺）——6cm中粒式改性沥青混凝土AC-20C（SBS 改性）；原路面结构基层（原沥青混凝土路面沥青面层铣刨10cm）。

5.5 交叉口设计

现状道路与规划道路吻合的路口，设计建议一次到位。规划道路有实施条件的路口，设计一次到位。规划有但现状开设条件不成熟的路口，设计建议预留位置，避免规划道路实施阶段调整造成路口的重复建设。

道路设计时，收集已建成或已设计的相交道路资料，在平面设计时，充分考虑交通组织，对路口进行渠化设计，拓宽进出口车道。根据周边用地情况，分析车流量，合理分配各转向车道数。同时做好行人非机动车等慢行系统的衔接设计，确保设计道路与被交叉口道路的衔接，做到“安全、合理、畅通”。

根据道路现状情况，结合道路规划条件，设计中考虑主、次干路交口按信号灯控制的平面交叉口设计，并进行扩大和标线渠化。

6 结语

交通是社会经济发展的基础设施，是一个地区物质文明、精神文明和政治文明的重要标志。城市布局结构的形成需要发挥交通系统网络的引导作用，加快道路交通设施的建设和改造，拓展城市发展空间，为核心城区疏解创造条件。完善区域内的路网，尤其是快速路网建设，可以提高道路通行能力，提升整体发展优势。随着城市的快速化发展，交通量日益激增，快速路愈发体现出它在城市路网中的骨架地位。

本项目的实施，可缓解东西向交通压力，构成连接西部城区、高新区、主城区的重要交通干道，大大缓解东西向交通压力。项目的建设对于建设完善城市快速路网体系，缓解城市西向交通拥堵，推动城市社会经济发展，促进沿线地块开发，提高城市综合竞争力均具有重要意义。