南宁市南北快速路总体方案设计

2013-01-11 06:50:58黄晓清
城市道桥与防洪 2013年7期
关键词:快速路南北匝道

黄晓清

(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海 200092)

1 工程概况

南北快速路是南宁市规划城市快速路系统“四横、四纵、一连接”中贯穿城市核心区南北重要的一条纵向通道。北起北绕城高速公路西津立交,沿高新东三路、北大路延长线及北大路向南,经永和路跨邕江,沿南建路、友谊路再转向西经规划国凯大道接壮锦大道至南友高速,全长约21.2 km,见图1。由于线路较长且沿线区域开发的差异性,因此全线分段采用不同的快速路形式。快速路主线设计车速80 km/h,双向6车道规模;全线共布置6座立交、10对匝道出入口,并包含一座跨邕江的大桥。

图1 南宁市规划快速路网及南北快速路区位图

2 功能定位及服务对象

2.1 功能定位

南宁市南北快速路北、南两端分别辐射都南高速、G210和南友高速、G322等南北对外通道,沿线处在由安吉物流园、高新区、城北和江南商圈、经开区、空港物流园等组成的南北交通走廊上。因此,其快速路主线功能定位是中心城对外交通的重要快速通道,是联系南宁中心城多个重要区域的快速走廊,是联系主城区与机场的快速通道。其地面辅道功能定位是服务沿线区域交通出行,同时是快速路主线的集散道路。

2.2 服务对象

根据南宁市城市的总体用地规划,以南宁市现状的快速环路(简称快环,由清川大道—秀厢大道—厢竹大道—竹溪大道—白沙大道—沙井大道等组成,环路全长40.15 km)为界。快环以内将不再有仓储货运用地,现状的货运站场也将外迁,因此南北快速路在快环以内的服务对象主要是以客运为主;南北快速路在快环以外的路段沿线布有多个物流园区和经开区、高新区等,因此服务对象兼顾客运和货运。

3 主要技术标准

(1)道路等级。快速路主线:城市快速路;地面辅道:城市主干路。(2)设计行车速度。快速路主线:V=80 km/h;地面辅道:V=50~60 km/h;匝道:V=40 km/h。(3)设计年限。交通量达到饱和状态的设计年限:20 a;沥青混凝土路面结构设计年限:15 a。(4)荷载标准。桥梁荷载标准:城—A级;路面结构计算标准轴载:单轴双轮组100 kN(BZZ-100)。(5)净空高度。机动车不小于5.0 m;非机动车及行人不小于2.5 m;电气化铁路不小于7.96 m。(6)抗震。工程建设场区的抗震设防烈度为Ⅵ度,水平向设计基本地震动加速度峰值为0.05 g,特征周期T g为0.35 s。(7)暴雨重现期。该工程暴雨重现期取P=2 a。(8)航道。南北快速路跨邕江大桥桥位处规划通航等级为Ⅲ级,通航净宽150 m,净高10 m,最高通航水位77.87 m。

4 流量预测及规模论证

根据南宁市快速路网系统规划的近、远期年限及交通量饱和状态的设计年限标准,南北快速路的交通需求预测目标年近期为2020年,远期为2035年。经预测至远期2035年,南北快速路通道上12 h双向交通量达到13万pcu,高峰小时双向交通量约13400 pcu,其中快速路主线单向交通量约为3800~5000 pcu/h,地面辅道单向交通量约为1600~2200 pcu/h。

根据交通量分析结果和标准段车道设计通行能力,该工程车道规模确定如下:南北快速路主线采用双向6车道规模;地面道路主要采用双向4~6车道规模,另设非机动车道和人行道。

5 总体设计

5.1 快速路形式选择及横断面布置

从道路功能来看,城市快速路包含有全封闭、控制出入、供车辆连续快速运行的快速系统和沟通区域路网的地面道路系统两大部分,即“快速路+辅道”模式。一般有“地面快速路”(地面封闭快速路+两侧地方辅道)、“高架快速路”(高架道路+地面辅道)、“地下快速路”(地下快速路+地面辅道)三种形式。不同形式的快速路有不同的特点,适用的场合也不同。不论是高架、地面、地下快速路都可较好地实现城市快速路快速交通和集散交通的双重功能,但在对两侧地块的沟通、占地、工程造价及城市和环境的影响等方面有着较大的差异。

由于南北快速路纵向穿越南宁中心城,线路长约21.2 km,且沿途经过各区域的用地性质和地块规划差异很大,现状及规划道路条件也不同,因此不同区段采用不同的快速路形式。

5.1.1 工程北端起点至北快环(秀厢大道)段

该路段长度约4.1 km,道路红线宽50 m。道路东侧规划为安吉物流园,西侧为高新技术开发区,横向规划路网较密。为了便于两侧地块沟通,同时考虑该路段红线宽度较窄,因此该路段推荐采用高架快速路形式。

该路段50 m宽采用的断面形式:4.0 m(人行道)+3.5 m(非机动车道)+2.0 m(分隔带)+12.0 m(机动车道)+7.0 m(中央分隔带)+12.0 m(机动车道)+2.0 m(分隔带)+3.5 m(非机动车道)+4.0 m(人行道)=50.0 m,见图2。

5.1.2 北快环(秀厢大道)至中华路段

图2 北端起点至北快环高架快速路段标准横断面(单位:m)

该路段长度约3.5 km。以明秀西路为界,明秀西路以北,规划道路红线宽50 m,是以广西大学为主的文教科研用地;明秀西路以南为现状北大路,道路红线宽40 m,处于市中心商业核心区。同时,在靠近中华路的位置,道路线位横向穿越云桂铁路。为了降低快速路对学校用地和中心城区商业用地的负面影响,以及满足铁路部门电气化(高速)铁路的安全运营要求,推荐该路段采用地下快速路形式,地道宽度30.0 m,均中央开口保证自然通风,见图3。

图3 地下快速路段断面图(单位:m)

广西大学校园内快速路以地道形式直接下穿校区,不布置地面辅道,减少对学校的负面影响;现状北大路段地面辅道采用两幅路形式,双向4快 2慢,断面形式:4.5 m(人行道)+12.0 m(车行道)+7.0 m(中央分隔带)+12.0 m(车行道)+4.5 m(人行道)=40.0 m,见图3。

5.1.3 中华路至南快环(白沙大道)段

该路段长度约4.8 km,红线宽40~50 m,两侧以工业用地为主。考虑该路段须建桥跨越邕江,两侧地块的横向沟通要求较高,以及红线宽度有限,该路段推荐采用高架快速路形式。

现状永和路段根据道路总体线位布置及本着尽量利用原有地面道路的原则,同时考虑南侧快速路高架跨邕江的大桥设在现状永和大桥东侧,因此,利用道路东侧机非分隔带供高架桥立墩,道路实施总宽度44.25 m,断面形式:4.5 m(人行道原宽度)+5.15 m(辅道原宽度)+2.1 m(分隔带原宽度)+16.5 m(双向机动车道)+7.0 m(机非分隔带)+4.5 m(非机动车道)+4.5 m(人行道)=44.25 m,见图4。南建路段红线宽度50 m,断面形式同图2。

图4 现状永和路段标准横断面图(单位:m)

5.1.4 南快环(白沙大道)至工程南端终点段

该路段总长约6.9 km,友谊路段道路红线60 m,国凯大道段红线宽度40 m。道路两侧均为经济技术开发区用地,横向主干路密度较大,间距小于900 m。南北向的友谊路段由于部分路段已按60 m的地面快速路断面实施,因此推荐采用地面快速路形式。主要横向道路上跨,保证两侧地块的沟通,断面形式:4.0 m(人行道)+11.0 m(辅道)+2.0 m(分隔带)+11.75 m(机动车道)+2.5 m(中央分隔带)+11.75 m(机动车道)+2.0 m(分隔带)+11.0 m(辅道)+4.0 m(人行道)=60.0 m,见图5。东西向国凯路段考虑道路红线宽度较窄等因素,推荐采用高架快速路形式,断面形式:4.5 m(人行道)+12.0 m(车行道)+7.0 m(中央分隔带)+12.0 m(车行道)+4.5 m(人行道)=40.0 m,见图6。

图6 国凯大道高架快速路段标准横断面图(单位:m)

5.2 立交节点和平行匝道布置

5.2.1 互通立交总体布置

南北快速路作为快速路,是全封闭、控制出入、连续交通,与沿线各级现状道路和规划道路相交处,均采用立交形式,立交设置总的原则如表1所列。

表1 立交布设原则一览表

南北快速路由北至南共与6条规划快速路相交,分别为横向“快速路连接线”、北快环(秀厢大道)、东西快速路、南快环(白沙大道)、国凯大道、壮锦大道(接南友高速段),形成6个枢纽型全互通立交,分别为安福立交、秀厢大道立交、东西快速路立交、白沙大道立交、国凯-友谊立交、国凯-壮锦立交,见图7。

图7 互通立交总体布置图

5.2.2 匝道出入口总体布设

快速路的匝道出入口,实现了快速路与区域地块的沟通。出入口设置得较少,虽能为快速路主线创造良好的行驶条件,但却削弱了快速路的服务功能;反之,出入口过多,虽有利于沿线区域交通方便地利用快速路,促进土地开发,却会使快速路主线产生交通拥挤。因此必须按相关规范要求和已有工程经验,合理布置出入口。

南北快速路与主要干道相交时,设置接地匝道出入口,与地面道路相接,服务沿线区域地块。全线由北至南共设置10对匝道:包括高新大道2对,明秀西路2对,五一路北侧1对,亭洪路2对,金凯路2对,国凯大道1对,见图8。

图8 平行匝道总体布置图

对全线进出口布设进行统计,全线立交(每座)平均间距3.03 km/座,匝道(每对)平均间距2.12 km/对,出入口平均间距约为1.01 km。

从以上技术指标来看,全线匝道出入口平均间距约为1.01 km,配置比较合理,既兼顾了服务范围,又很好地控制了主线出入口的间距,见表2所列。

表2 全线进出口情况统计表

6 主要立交节点设计

6.1 安福立交

该节点是快速路连接线安福路与南北快速路形成的十字型立交节点,功能定位是枢纽型全互通十字型立交。该区域现状还未形成路网,规划立交范围内现状均为农田,用地条件较好。根据该立交节点的功能定位,结合各个转向的重要性判断,并且重点考虑到在该立交节点与北侧现状西津立交之间规划将设置高速公路的收费站,因此该立交方案采用三层半“迂回定向+苜蓿叶匝道”全互通立交。

南北快速路在该路段为高架快速路形式,因此其主线高架布于地面二层,由南向北跨越该节点后立即落地,以地面快速路形式直接进入规划高速收费站。快速路连接线安福路北侧的平行主干路高安路以跨线桥形式上跨南北快速路,保证了南北快速路进收费站的交通。快速路连接线在安福路段红线仅40 m宽,因此建议也布置为高架快速路形式,在该立交节点连接线的高架主线布设于地面三至三层半。南向西的左转匝道考虑其流量最小,因此采用苜蓿叶形的环形匝道,布置于东北象限。其他左转匝道均采用迂回定向式匝道,线形标准较高。所有转向匝道均位于地面二至三层之间。该节点地面层的平交口供快速路辅道的交通转换使用,同时保证行人和非机动车的过街方便,以及公交车站的布设,见图9。

图9 安福立交总体设计图

6.2 秀厢大道立交

该节点是北快环与南北快速路形成的十字形立交节点,秀厢大道为现状地面快速路。规划立交范围内,现状三个象限均为行建文理学院的建筑用地,西北象限为学校的操场及建材市场。根据整个快速路网布局,以及流量预测结果,该节点除了南北、东西两个方向的直行交通是主要流向外,几个转向交通需求也较多,需要立交形态提供较好的通行能力。

根据该立交节点的功能定位,结合各个转向的重要性判断,并且重点考虑避让三个象限内行建文理学院的现状学校建筑,因此该立交方案采用三层“迂回定向+苜蓿叶匝道”全互通立交:北快环秀厢大道保持原状,位于地面一层,仅在地面快速路主线两侧拼接左右转匝道出入口;南北快速路上跨北快环及立交各转向匝道,位于最高层三层,地面不设辅道,避免对学校地块产生东西分隔;立交用地主要集中在西北象限,在该象限设置东向南ES苜蓿叶形左转匝道;其他三个左转匝道均采用迂回定向的形式,以保证对其余三个象限内的现状建筑不受影响,同时线形条件也较好,见图10。

图10 秀厢大道立交总体设计图

6.3 国凯-友谊立交

国凯大道和南北快速路(该段路名为友谊路)均为城市快速路。该立交的功能主要是实现中心城区与机场和五象新区的便捷联系,因此交通主流向是南北的直行交通和北至西、南至西的转向交通,次流向是东西向直行交通和北至东的转向交通。南北快速路东侧和立交的西南象限为已建和在建的企业,用地较为紧张;立交西北象限现状还未开发,具备用地条件。

结合各个转向的重要性判断,同时考虑立交几个象限的用地条件,该立交方案采用三层“定向+迂回定向+环形匝道”全互通立交,主要利用西北角象限用地:南北快速路南北向的直行主线布于地面层,南北向地面辅道也位于地面层,局部利用匝道净空布置在地下半层;除NE匝道采用迂回定向式,流量较小的ES匝道采用环形匝道外,其余匝道均为定向式。各层匝道布于地面层与第二层之间。国凯大道东西向的直行主线位于第三层,在立交西侧设置一对往东的平行匝道来满足经济技术开发区与东侧五象新区的交通联系需求,见图11。

图11 国凯-友谊立交总体设计图

6.4 国凯—壮锦立交

该节点是东西向的快速路与南侧的快速路形成T型立交。东西向快速路以北为现状和规划的居住区用地,立交东南象限正在建设北部湾科技园总部经济基地。同时,现状南凭铁路穿越该立交节点。根据该立交节点的功能定位,考虑该节点自西向东直行和自东向南左转为主要交通流向,同时受立交几个象限的用地条件制约,该立交方案采用三层“迂回定向”全互通立交:东西向的直行主线布于地面二层,跨越壮锦大道地面道路;立交南向西SW左转匝道和东向南ES左转匝道均采用迂回定向的形式,上跨东西向直行主线,布于第三层。国凯大道和壮锦大道的地面道路采用平交口形式进行流量转换,现状铁路下穿立交节点,见图12。

图12 国凯-壮锦立交总体设计图

7 跨邕江永和大桥节点设计

根据总体方案,南北快速路自南向北沿南建路跨越邕江后与永和路相接,在该位置现状已建有永和大桥联系邕江两岸,永和大桥的西侧还有一座现状的铁路桥。

根据交通流量预测,至远期南北快速路设计年限(2035年),南北快速路这一通道上的过江流量达到了单向5900~6600 pcu/h,因此南北快速路利用现状永和大桥,增加车道数至双向6车道,甚至双向8车道,仍不能满足远期的过江流量需求,会在这一节点形成交通瓶颈,并且还占用了非机动车和行人的通道宽度,因此推荐在现状永和大桥东侧新建一座大桥的方案。新建的桥梁为南北快速路的快速路主线服务,双向6车道规模,老的永和大桥作为南北快速路的地面辅道服务。新老两座桥共同组成南北快速走廊跨越邕江。新建跨江桥梁采用中承式钢桁架拱桥形式,与老桥拱桥结构形态相似,风格统一,桥梁景观较好,并且新桥施工不会影响老桥,不会中断老桥交通,见图13、图14。

图13 永和大桥节点总体设计图

图14 永和大桥节点设计断面布置图(单位:m)

8 结语

南北快速路是南宁市规划快速路网系统中最重要的一纵,路线长、规模大、工程复杂,南宁市规工委已审议并通过了该总体设计方案,下阶段全线将分段分期进行工程的实施。本文以南宁市南北快速路为例,从它的功能定位出发,到主要技术标准和建设规模论证,再详细论述了快速路敷设形式的选择、立交节点和匝道的总体布设,最后到单个立交节点和其他重要节点的设计,系统地介绍了城市快速路总体设计的方法和主要流程,可供其他类似工程参考。

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