福建平潭综合实验区福平互通立交方案设计

代李锋

(中交公路规划设计院有限公司，北京 100088)

平潭综合实验区位于福建省东部沿海，东濒台湾海峡，位于台湾海峡两岸最突出部位，距台湾新竹仅68海里，是大陆距台湾最近的县;平潭岛海岸线长达408 km，主岛海坛岛面积324.13 km2，为全国第五大岛、福建第一大岛。平潭综合实验区处于我国海岸线的中点和环海峡经济走廊的中心突出部，扼守我国“海上走廊”台湾海峡和闽江口咽喉，是太平洋西岸国际航线南北通衢的必经之地。平潭综合实验区还是规划中的京台高速道路大陆段终点站和台湾海峡海底隧道入口处。坛西大道是平潭综合实验区“两纵两横”快速路网系统中的重要纵贯线，呈南北走向，南接海峡四通道，北接海峡二桥;福平大道是平潭综合实验区“两纵两横”快速路网系统中的重要横贯线，呈东西走向，西起海峡三通道，东至高铁平潭站;两条快速路均是平潭综合实验区近期建设的重点项目。福平互通是两条快速路的相交节点，是两条快速路交通转换的重要枢纽，同时由于其位于实验区中心位置，具有较高的景观功能(见图1)。

图1 福平互通立交区域位置图

1 主要技术标准

坛西大道和福平大道主线均为双向八车道，近期按一级公路兼城市主干道建设，远期规划为城市快速路，设计速度80 km/h;辅道采用双向六车道，设计速度60 km/h，近期按城市辅道建设，远期规划为城市主干道;道路两侧各设非机动车道、人行道及绿化带，道路红线宽度为120 m。坛西大道东侧绿化带和福平大道北侧绿化带之下分别埋设有断面尺寸为8 m×4 m的管线共同沟(见图2)。

2 转向交通量预测

按照工可交通量预测结果，互通主交通流向为海峡三通道至海峡一桥方向、海峡三通道至海峡二桥方向，2033年预测转向交通量为15 221 pcu/d和13 991 pcu/d，单向设计小时交通量分别为920 pcu/h和864 pcu/h;次交通流向为海峡一桥至高铁平潭站方向、海峡二桥至高铁平潭站方向，2033年预测转向交通量为7 721 pcu/d和7 661 pcu/d，单向设计小时交通量分别为467 pcu/h和463 pcu/h，方向不均匀系数D=0.55，设计小时交通量系数K=0.11。考虑该互通节点前后存在麒麟路、芦中路等规划干道的交通分流，互通转向交通量虽有一定差异性但总量不大(见图3)。

图2 坛西大道、福平大道工程道路红线规划图

图3 福平互通交通量转向分布图（单位：pcu/d）

3 互通方案设计

3.1 互通区主线指标

福平互通区主线坛西大道平曲线半径Rmin=4 000 m，纵面最大纵坡imax=2.95%，互通主线在互通区范围内纵坡分布为－0.322%/280 m，0.44%/310 m，2.95%/370 m，－ 2.95%/360 m，0.3%/850 m;互通区被交路福平大道平面为直线，纵面最大纵坡imax=1.45%。

3.2 互通方案设计

该互通为新建互通，互通方案的布设考虑遵循以下原则:在保证其交通功能并有一定前瞻性的前提下，综合考虑互通的近远期功能，尽量节省工程规模，避免浪费;由于互通节点位于整个城市规划的中心区域，西接海峡三通道，背靠大陆，东邻高铁平潭站，面向台湾岛，为福平大道景观走廊上的重要节点，立交方案应具备较高的景观效果。

根据项目业主会议纪要精神，互通方案设计阶段需同步考虑主干道系统、辅道系统的互通立交，同时还需实现非机动及人行系统的四向连通。方案设计阶段综合分析互通转向交通量分布、景观需求和建设规模，布设了多种方案的设计比选:

1)方案一:2层构架全苜蓿叶方案(利用辅道互通，主路流出至辅道转向)见图4。

方案优点:造型大气美观，规模紧凑造价较低;转向交通导向清晰，较好的预留了远期主路快速系统，辅路主干道系统;互通区辅道顺直，与主路衔接好;可一次实施到位，也可分期实施。

方案缺点:辅道互通对远期快速路转向交通适应性相对稍差，非机动车、人行系统相对有一定绕行。

2)方案二:3层构架半苜蓿叶半定向方案(上层主路互通，下层辅道及慢行系统平交)，见图5。

图4 方案一布设效果图

图5 方案二布设效果图

方案优点:互通形式美观，定向匝道布置与转向交通量预测较为匹配，远期交通适应性好;能实现远期主路快速系统，辅路主干道系统的预留;主路互通对近期主干道、远期快速路转向交通适应性较好。

方案缺点:结构物规模较大，造价较高，一次性建成后在运营前期的较长一段时间内较为浪费;从功能和规模来看采用2层构架半苜蓿叶半定向辅道互通方案更具可比性，后列方案比较表即示意为2层构架半苜蓿叶半定向辅道互通方案，该方案与方案一相比结构物及建设规模仍增大较多，同时非机动车人行系统绕行较大。

3)方案三:3层构架全苜蓿叶方案(上层主路全苜蓿叶互通，下层辅道及慢行系统平交)见图6。

方案优点:造型简洁、转向明确，实现远期主路快速系统，辅路主干道系统预留合理;主路互通对近期主干道、远期快速路转向交通适应性较好;互通设置对周边地块的使用影响较小。

方案缺点:结构物规模巨大，造价高，同期建设主辅路两套系统，就近期使用而言有一定超前。

4)方案四:3层全定向方案(上层主路全定向，下层辅道及慢行系统平交)，见图7。

图6 方案三布设效果图

图7 方案四布设效果图

方案优点:匝道平面指标高，实现远期主路快速系统，辅路主干道系统预留合理;主路互通对近期主干道、远期快速路转向交通适应性较好;互通设置对周边地块的使用影响较小。

方案缺点:匝道纵面指标低、行车舒适性差、结构复杂、桥梁规模巨大，造价巨大，同期建设主辅路两套系统，就近期使用而言过度超前。

5)方案比较见表1。

表1 互通方案比较表

方案设计阶段，根据以上方案布置从交通组织、近远期衔接、造价规模等方面进行综合比较，经多次与业主及专家汇报沟通，确定推荐采用交通量基本匹配、造型美观、造价经济的2层全苜蓿叶互通方案一。

3.3 方案优化

经上述方案比较，在拟推荐互通方案为全苜蓿叶互通情况下，方案优化设计对全苜蓿叶互通内环半径取值、互通区主线边绿化带宽度压缩方案进行了论证分析。经论证比较采用内环半径为70 m、互通边绿化带压缩为2.5 m方案，与内环半径为60 m、互通边绿化带保持20 m的方案相比，虽然在建设阶段对管线共同沟施工稍有影响，但其在行车舒适性、转向交通特别是交通高峰阶段的左转交通的适应性、占地规模及投资估算均有优势，因此本互通最终选用内环半径为70 m、互通边绿化带压缩为2.5 m的全苜蓿叶互通方案。

4 结语

城市市政枢纽互通立交由于存在主干道系统、辅道系统、非机动车及人行系统等多种交通方式转换需求，方案布设需要考虑的因素较多，方案设计异常复杂。通过福平互通立交方案设计，笔者认为作为新建互通项目，交通适应性、营运安全性和经济性是互通选型的控制要素，把握好这几个要素就能筛选出合理的互通立交方案。

［1］JTG B01-2003，公路工程技术标准［S］.

［2］JTG D20-2006，公路路线设计规范［S］.

［3］CJJ 129-2009，城市快速路设计规范［S］.

［4］王京力.第六屯互通式立交方案比选［J］.山西建筑，2013，39(21)：8-9.