机场西路线形设计要点

2016-05-05 01:26曹建新
城市道桥与防洪 2016年5期
关键词:西路高架桥线形

曹建新

(广州市市政工程设计研究总院,广东 广州 510060)

机场西路线形设计要点

曹建新

(广州市市政工程设计研究总院,广东 广州 510060)

机场西路项目的特点在于由于受到现场条件的限制,线性指标具有较大的差异。详细叙述了两个重要的节点:机场路节点和广园中路节点,距离较近,但又有各自不同的特征,对于城市道路项目具有较强的代表性。同时,对机场西路道路线形设计的影响因素及设计方法进行了分析。该项目工程内容较全面,包含了道路、桥梁、隧道等,对城市道路的线形设计具有一定的参考价值。

机场西路;线形设计;要点

0 引言

机场西路位于广州市北部白云区的白云新城,是南北方向的一条城市主干路,南北分别与广园西路和黄石路相接,全长约5.2 km,道路规划宽度60 m。根据规划,该项目将由起终点分别向南和北两个方向发展,最终形成广州市西部的一条南北方向的交通大动脉,与东部同是南北方向的主干路——广州大道相呼应。由这条大动脉可与沿线的主要道路进行交通转换,起到疏散和吸引沿线交通的功能,优化服务功能和交通功能的道路分布,降低周边其他服务型道路的交通压力。

向南接广园西路后,与正在施工的流花湖隧道连接,进入康王路,之后向南通过人民桥进入工业大道,在广园西路南端和康王路的南端分别与广州内环路连接,到达市中心区以及与通过内环路放射线进入城区外围的各个方向;在工业大道南与环城高速公路连接,通过与华南快速干线连接向南进入番禺区和南部客运站,与南沙港快速干线连接向南进入大学城和南沙区。

向北接空港大道,向北可直达广州白云国际机场,与华南快速干线三期相接,向西进入佛山,向东进入深圳方向,与北二环高速公路连接后,可与广清高速公路、机场高速、京珠高速公路等进行交通转换。该项目的意义在于,其是广州市西部南北向交通大动脉的重要一环,随着广州市城市的发展,城区范围不断外延,南北分别已经到达南沙区和从化区,交通应随着城市的外延而外延,以满足城区交通联系的需要。

机场西路与2006年初立项,2006年12月局部(广园西路—齐富路)建成通车,2007年6月全线建成通车。旧白云国际机场搬迁后,该处规划为白云新城,广州体育馆北侧地块规划为白云国际会议中心,计划于2007年初投入使用。该项目为配合会议中心的使用,在2006年12月先将广园西路—齐富路(可向东通向会议中心)建成通车。近期内,空港大道和流花湖隧道尚未通车,机场西路可缓解机场路和白云大路两条南北向主干道的交通压力。

1 总体方案

规划线位南北走向,确定的基本原则主要有三点:一是中段(K0+800~K4+700)3.9 km路段经过旧机场,并与东侧规划的机场东路(城市主干路,规划宽度40 m)保持合理的距离,两条主干路规划的相距450 m。二是南段(K0+000~K0+800)0.8 km路段分别与机场路和广园中路相交,且在南端K0+000处须与南北走向的广园西路相接,为该项目所在的交通大动脉向南延伸创造条件。该项目与机场路和广园中路分别形成四路交叉口,需要保证机场西路直行方向不受信号灯干扰,快速通过,以实现交通性主干路的功能。三是北段(K4+700~K5+200)0.5 km的路段,在终点需与规划南北向的空港大道线位相接,为该项目所在的交通大动脉向北延伸创造条件。

该项目总体走向沿规划线位,根据路线经过的原状路地形情况,设计将全线分为三段进行深化:广园中路节点、机场路节点、机场路以北路段。图1为广园中路节点和机场路节点立交平面布置图。

图1 广园中路节点和机场路节点立交平面布置图

广园中路节点和机场路节点同位于南段,且距离较近,但是在其之间(K0+260)是宽度约25 m的景泰涌,与机场西路线位形成十字交叉,且该段线位与机场高速公路线位重合,机场高速公路线位位于地上以高架桥形式通过。在广园中路和机场路两个节点,不具备设置平交口的条件,机场路节点向南约300 m已经设置了信号灯控,机场路是广州西部该地区的主要交通通道,因此不宜在机场路节点设平交口,且不利于日后该南北向交通大动脉的形成。广园中路节点原状为转盘,且该转盘的西侧约50 m是广佛高速公路的收费站,如果在该节点设平交口,必将增大交通压力,且必然造成收费站的排队长度影响交叉口的交通,且同样不利于交通大动脉的形成。由于机场西路主线在广园中路和机场路两个节点均需保持连续,且两个节点之间受到河涌的分隔以及机场高速公路高架桥的影响,无法将两个节点的主线以连续隧道或连续高架的形式实现,必然是在两个节点分别设置单独的立交,在节点间的路段以道路形式连接。

机场路节点。该项目线位在机场路两侧分别与机场路错位斜交,机场路以北斜交角为45°,以南斜交角为58°。该项目在机场路以北的线位,与以南的线位,与机场路的交点相距约360 m。根据之前的分析,该节点须设置立交以分离机场路和机场西路的主线交通,保证机场西路直行连续。机场路通车多年,其两侧建筑物分布比较密集,规划已经稳定,不满足设置转向匝道的用地条件,设计考虑在满足直行连续的前提下,利用机场西路在机场路南侧和北侧的错位距离,结合直行的结构物,实现部分转向交通。该节点原状为两层立交,地面为机场路,第二层为机场高速公路连续高架桥,机场高速公路大致为南北走向,线位在该节点南侧和北侧分别为直线段,且线位与该项目线位重合,但在该节点设有38°向西的转角及450 m的转弯半径。根据现场条件,该项目南向北直行,利用机场高速公路高架桥的东侧空间,设置跨线桥,桥梁起点位于景泰涌以北,以保证河涌对引道的影响,桥梁落地点位于机场路上,落地之后直行可达机场路,右转可达机场西路,没有交通交叉,不必设灯控,该高架桥同时具备由南向机场西的左转和由南向机场西路的直行两个功能。北向南的直行,受到现状的机场高速公路高架桥的限制,现状桥下净空为9 m,不具备在桥下设高架桥的高度;而上跨现状高架桥,由于现状高架桥与本项目线位重合,且一直延伸至广园西路,上跨现状高架桥的方案没有落地空间,且新建桥梁的桥面标高比地面高约17 m,对两侧环境影响较大,因此亦不具备条件。根据以上分析,北向南的交通在排除了地面道路和桥梁方案之后,设计采用了隧道方案,隧道在北侧的入口需考虑线位旁边规划变电站的位置,应能在变电站规划用地之外,保证隧道辅道和人行道的宽度;隧道在南侧的出口设在机场路上,直行可进入机场路,右转可进入机场西路。该隧道同时具备由北向机场路的左转和由北向机场西路的直行两个功能。

上跨机场路高架桥横断面,单向两车道,考虑了在桥梁两侧各设置0.7 m花盆,平面线形中的圆曲线半径为152 m,每个车道加宽值为0.45 m,桥梁范围通长加宽,不在桥梁范围设置加宽缓和段,减少线形的变化,利于交通安全。桥面总宽度11.8 m,组成为:0.7 m(花盆)+0.50 m(防撞墙)+0.50 m(路缘带)+0.45 m(加宽值)+3.75 m×2(车行道)+0.45 m(加宽值)+0.50 m(路缘带)+0.50 m(防撞墙)+0.7 m(花盆)。平面中线位于桥梁宽度中间。

下穿机场路隧道横断面,单向两车道,平面线形中的圆曲线半径为150.5 m,每个车道加宽值为0.45 m,隧道通长范围加宽,不在隧道范围设置加宽缓和段。在隧道右侧设置0.8 m的检修道,隧道侧墙之间的总宽度为10.5 m。中线左侧宽度为5.0 m,右侧宽度为5.5 m。左侧的宽度组成为:0.3 m(侧石)+0.50 m(路缘带)+0.45 m(加宽值)+3.75 m(车行道),右侧的宽度组成为:3.75 m(车行道)+0.45 m(加宽值)+0.50 m(路缘带)+0.8 m(检修道)。平面中线位于左右侧之间。

广园中路节点。该项目与广园中路形成十字交叉口,该交叉口地面交通现状为丁字交叉口,交叉口以东为广园中路,以西50 m为进出环城高速公路的收费站,以南为广园西路,以北即为规划的机场西路。原状广园西路和广园中路在此交叉口形成近乎直角的转角,由于交叉口西侧为收费站,因此广园中路和广园西路在此的交通转换为直行交通,南向东和东向南的直行交通通过地面转盘实现。该交叉口原为三层立交形式,地面层为东西方向的广园中路,地上第二层为东西方向的环城高速公路,地上第三层为南北方向的机场高速公路高架桥,地面层和第二层在交叉口西侧50 m的收费站可转换交通,机场高速公路与第二层和地面层在该交叉口均无交通联系,其分别在南侧的三元里大道和北侧的新市设有收费站。地铁二号线位于交叉口范围内的地下。以上均为本节点设计方案的影响因素。地面道路原状为转盘,广园中路和广园西路均为主干路,交通量接近饱和。该项目与地面道路形成平面交叉口,将转盘改造为灯控的十字交叉口,也将增大西侧收费站对交叉口交通的影响,将增大交叉口的交通压力,与新建交通设施的目标——分担现状道路交通设施的压力是不相符的,因此该项目与地面道路须形成立交。环城高速公路高架桥的桥下净空为5 m,不具备在其下设南北向直行跨线桥的条件,原状第二层和第三层的净空为10 m,而第三层机场高速公路与该项目的线位重合,也不具备在机场高速下或者上设置南北向直行跨线桥的条件。对现场条件及交通功能进行分析之后,设计考虑采用下穿广园中路的南北向的直行隧道。南向北隧道,入口须位于南侧的三元里立交(广园中路交叉口以南160 m)范围以北,以避免对三元里立交的影响,且不影响广园西路右转进入广园中路的交通,在原状交通功能的基础上,增加了广园西路直行至机场西路的交通;出口位于景泰涌以南,避免隧道对其产生影响。出隧道后向前有三种选择,即上该项目中设计的机场西路跨机场路高架桥、右转进入机场路和在桥下调头。北向南隧道,入口同样位于景泰涌以南,出口位于三元里立交以北,与对向隧道的入口位于同一位置,出隧道后右转可以进入三元里大道,直行可以进入广园西路。在隧道的两侧,设置辅道,广园中路以北隧道辅道可以实现广园中路与机场西路两侧的交通转换。广园中路以南隧道辅道,可以保证广园中路左转进入广园西路,以及广园西路右转进入广园中路,二者均是原状转盘实现的东向南交通功能。该节点进行改造后,在原状交通功能的基础上,增加了东向和南向交通与北向交通的转换功能,且原东向和南向的直行通行能力,在将转盘改造为定向地面道路后,有所增加。

广园中路节点隧道横断面受到桥墩的影响,考虑到隧道暗埋段的长度只有35.3 m,因此两座独立的隧道均未设检修道。两座隧道均为两车道,在隧道的侧墙,设置0.3 m宽的侧石。侧墙间的净宽度为8.1 m,组成为:0.3 m(侧石)+0.25 m(路缘带)+3.50 m×2(车行道)+0.25 m(路缘带)+0.3 m(侧石),排水沟没有另外计算宽度。在西侧隧道的南侧出口位于圆曲线范围,半径只有150.5 m,需要加宽,每个车道的加宽值取值为0.4 m,加宽段侧墙之间的净宽为8.90 m。

节点交通的互补性。广园中路和机场路两个节点,受到现场条件限制,分别设置了实现主线交通直行连续功能的结构物。广园中路节点设置一对隧道,机场路节点设置一座跨线桥和一座隧道,两个节点除了主线直行的结构物之外,均没有设置其他转向的匝道。对于城市道路,合理的交通组织不仅仅是对一个节点、一条道路的研究,还需要将节点、路线所在的区域纳入研究的范围,对相近的节点可以考虑交通功能的互补性,交通的功能由一个节点承担,转化为由几个节点分别承担,可以降低对单个节点现场条件的严格要求(匝道越少,征拆越少),也可以充分利用道路资源达到交通的均衡分布。征拆往往是城市道路的制约因素,交通功能的互补性设计可以大大提高项目的可行性。该项目中的广园中路和机场路两个节点,与东侧现状机场路立交(机场路与广园中路节点)及南侧现状三元里立交的距离比较近,广园中路和机场路两个节点相距600 m,机场路节点与机场路立交相距800 m,广园中路节点与机场路立交相距500 m,广园中路节点与三元里立交相距300 m,因此,在进行交通组织设计时,考虑到了4个节点的互补性。机场路立交节点为三层立交,广园中路为地面层,第二层为机场路高架桥,第三层为环城高速公路高架桥,其中地面层和第二层设置了定向型完全互通立交,第三层与其余两层没有匝道连接。三元里立交为三元里大道和广园西路相交而成的苜蓿叶式完全互通立交。广园中路、机场路、机场西路在相交处形成了三个节点,三条道路构成了三角形,再加上广园西路和南侧三元里立交,4个节点构成“小红旗”的形状。交通的互补性是对4条道路之间的交通转换作为研究对象,而与其上的环城高速公路和机场高速公路的连接不是互补性的研究对象。由于机场路立交和三元里立交为完全互通立交,该项目的两个节点未能完成的交通功能,希望借助机场路立交和三元里立交实现,这是交通互补性的出发点。

机场西路—机场路节点,机场路南向左转和北向左转两个交通功能在该节点不能实现,其中南向左转进入机场西路后,至广园西路方向,可以通过以下交通组织方法代替:广园中路右转进入机场路需要在机场路节点左转,可以沿广园中路直行(不需在机场路立交右转),然后进入机场西路至广园西路方向;机场路上的交通(非由广园中路右转进入的交通)需要在机场路节点左转,在该节点南侧的信号灯处调头,然后由机场路右转进入广园中路后,可以转向机场西路至广园西路方向。机场路北向左转,进入机场西路后,向黄石路方向,可以由以下交通组织方式代替:沿机场路直行至机场路立交桥底调头,然后由机场路右转至机场西路至黄石路方向。

机场西路—广园中路节点,机场西路北向东左转、广园西路南向西左转、西向东直行、西向北左转4个转向不能在广园中路节点实现。机场西路北向东左转,有两个交通来源:机场路以南和机场路以北。来源于机场路以南的交通可以前行至三元里立交,通过苜蓿叶立交实现北向东的左转;来源于机场路以北的交通可以沿机场路直行至机场路立交,通过定向型立交实现北向东的左转。广园西路南向西左转,可以沿机场西路向北行至跨机场路高架桥下调头,后右转即可实现。西向东直行需要先右转至广园西路,然后由三元里苜蓿叶立交实现,西向东的直行交通在广园中路节点不能直行的原因主要有两个:一是这部分交通主要是由高速经收费站出来的交通,交通量有限;二是西向东直行与交通量较大的广园中路东转南交通,形成交叉,将导致交叉口交通的混乱。西向北左转,同样可以先右转至三元里苜蓿叶立交,调头后进入南向北隧道即可实现。

机场路以北段总体方案。该段的道路平面共设有三个转点,旧机场段为直线段,第一个和第二个转点是由该项目与机场路的交点,在避开北侧的变电站后,向旧机场的直线段过渡而形成的;第三个转点是由直线段转向空港大道线位,以达到与空港大道相接而形成的。该段沿线与白云一线、白云二线和黄石东路三条主干路相交,其余相交道路均为次干路或支路,白云一线尚未开通,与白云二线相交采用平面交叉形式。由于广州市该区域的东西向主干路较少,黄石东路至广园中路之间宽度约5.2 km,没有现状的东西向主干路,因此黄石东路交通量已经接近于饱和,机场西路与黄石路节点设置灯控的平面交叉口,必将增加黄石东路的交通压力,而空港大道尚未实施,机场西路向黄石东路以北无法接通,该交叉口目前形成丁字形交叉口。交通组织设计,同样考虑了节点互补性,该节点与东侧黄石东路—白云大道北立交相距880 m,与西侧黄石东路—机场路立交相距1.6 km,三个节点同位于黄石东路上。该项目与黄石东路节点为右进右出的交通组织方案,未设信号灯,南转西和东转南两个转向的左转无法在节点实现。考虑节点互补性后,南转西左转可以先右转至黄石东路,然后在黄石东路—白云大道北立交调头实现,东转南左转可以直行至黄石东路—机场路立交调头实现。

机场路以北段横断面总宽度为60 m,两幅路,标准横断面分为两种形式,双向8车道和双向6车道,通过调整中央绿化带的宽度以改变车道数。考虑机场西路近期服务于白云国际会议中心的功能,空港大道尚未建设,由黄石东路向北近期暂无法接通,因此,将该项目至白云国际会议中心以北路段设置为双向6车道,以减少对黄石东路这条主干路的交通压力。在机动车道两侧除了设置人行道之外,还增加了非机动车道,宽度为2 m,是该项目人性化的体现,服务于白云新城休闲化的功能。

2 线形设计

该项目中的桥隧结构物均为主线,没有设置与相交道路主线间的连接匝道,在桥隧结构物两侧均设有辅道。在确定设计速度时,分为主线和辅道两个部分,设计速度应与线形一致,主线的线形条件,在机场路以北段基本是一致的,均为路基形式,且较顺畅。机场路以南,设计速度主要由机场路和广园中路两个节点的线形控制,两个节点的线形又受到其各自特定的现场条件限制,其线形指标存在差异。因此,该项目主线的线形分为三个部分分别确定:机场路以北段、机场路节点和广园中路节点。

机场路以北段,全长4.4 km,其中有2.8 km位于旧白云机场的跑道内,原跑道的路面结构为水泥混凝土路面,厚度约80 cm。根据现场探勘,该部分路面的结构良好,可直接作为道路路面使用,但考虑到与其余路段的路面整体外观一致,需在水泥路面上加铺沥青面层。机场路以北段的平面线形顺直,共设了三个转点,圆曲线半径依次为700 m、1 000 m和2 000 m。其中700 m半径的圆曲线位于下穿机场路隧道(北向南)的入口处,入口以北83 m,以南60 m。该隧道为机场西路北向南的主线,设计速度为40 km/h。该转点(700 m半径)以北的平面线形的两个转点半径均满足60 km/h设计速度时,不设超高的最小圆曲线半径。根据下面对纵断面线形的分析,线形可满足60 km/h设计速度的要求,因此,其设计速度取值为60 km/h。由主线的60 km/h设计速度,必然会有一段距离向下穿机场路隧道的40 km/h过渡。设计对于过渡长度的确定如下:60 km/h设计速度的反应距离、50 km/h和40 km/h设计速度各自行驶3 s距离之和。根据规范要求,反应时间取1.2 s,3 s行驶距离来源于规范确定线元最小长度的方法——3 s行驶距离。由此计算的反应距离为20 m,50 km/h和40 km/h设计速度各自行驶3 s距离分别为42 m和33 m,过渡段总长度为95 m,而700 m半径位于50 km/h设计速度区间,大于不设缓和曲线的最小圆曲线半径。图2为机场路以北段道路现状。

图2 机场路以北段道路现状

该段纵向走势南低北高,坡度较缓,机场路地面标高为8.9 m,黄石东路地面标高为15 m,平均纵坡0.14%。场区内的最小地面标高8.9 m,大于广州市的最小防洪标高7.8m。纵断面设计制定的主要原则是:满足跑道上水泥混凝土路面加铺沥青面层的最小加铺厚度,以及两端与机场路和黄石东路标高上接顺。跑道内的加铺厚度以10 cm进行控制,最小坡长根据规范确定为170 m,实际采用坡长根据其所在跑道的实际纵坡确定。考虑到道路横坡2%及机场跑道的横坡(单向横坡0.3%)因素,确定路中设计高程高于原机场跑道最小0.6 m控制。最小坡度为满足排水要求的0.3%,实际采用坡度根据其所在跑道的坡度确定。确定了跑道段的纵断面设计原则之后,跑道南端(距机场路0.6 km)与机场路标高接顺,北端(距黄石东路1 km)与黄石东路标高接顺。设计最小坡度为0.3%,最小坡长为170 m,最大坡度为0.78%,最大坡长为432 m。由以上对机场路以北段的平面和纵断面线形的分析,线形条件较好,均可满足设计速度为60 km/h在高位上的要求,并考虑到该项目的功能为交通性主干路,因此,该段设计速度确定为60 km/h(速度过渡段除外)。

机场路节点。该节点南往北主线为跨线桥,北往南主线为下穿机场路隧道。跨线桥位于现状机场高速公路连续高架桥的东侧,起坡点位于景泰涌以北,距离桥台仅2.5 m,不影响跨涌桥的桥台。如果起坡点侵入景泰涌,则跨涌桥与跨机场路桥桥台有部分叠加,不易操作,如果起坡点位于景泰涌以南,则与该项目的广园中路隧道出口之间的交织长度不足。跨线桥落地点距离与该项目的下穿机场路隧道保持一定距离,满足桥上来的交通选择方向,向左进入机场路,向右进入机场西路。隧道闭口段为渠化岛,桥梁落地点距离渠化岛端部80 m。由于该桥为两车道,该距离须满足交织一个车道的长度要求。根据《城市快速路设计规程》,交织转换一条车道的时间为4~6 s,该桥的设计速度为40 km/h,行驶6 s的距离为67 m,因此桥梁落地点满足交织要求。在满足以上要求,再考虑机场路的桥下通行净空(5 m)之后,该跨线桥的最大纵坡为5.865%,最小坡长154.2 m,圆曲线半径为152 m。控制设计速度的线形指标主要是最大纵坡和圆曲线半径,由于纵坡坡度稍大,为了行车安全,均按照规范要求的一般值确定设计速度。对于最大纵坡,设计速度分别为30 km/h、40 km/h、50 km/h时的最大纵坡一般值分别为7%、6%、5.5%,设计最大纵坡 5.865%满足 30 km/h和40 km/h的要求。对于圆曲线半径,设计速度分别为30 km/h、40 km/h、50 km/h时,设超高一般值分别为85 m、150 m、200 m,设计圆曲线半径为152 m,亦满足30 km/h和40 km/h的要求。考虑通行能力的要求,该跨线桥的设计速度确定为40 km/h。

机场路节点北往南主线为下穿机场路隧道,与机场路斜交角为45°,暗埋段全长为130 m,南侧暗埋段起点的位置需考虑机场路直行交通,北侧暗埋段止点需考虑机场路直行交通和人行过街的需要。隧道的北侧进口位置,需考虑其北侧360 m处的南-南调头交通,调头之后有两个方向可以选择,右转进入机场路,直行进入下穿机场路隧道,调头之后,靠近中央绿化带的车道需交织三个车道才能右转。路基段主线设计速度为60 km/h,交织转换一条车道按照规范要求的6 s,交织三个车道的总长度为300 m。该距离控制入口的位置,实际距离为360 m,大于交织所需的长度。隧道出口位于机场路,出口之后有两个方向可以选择,直行进入机场路,右转进入机场西路,出口位置距离停止线的距离应满足交织长度的需要。隧道为两车道,设计速度为40 km/h,交织一条车道的行驶距离为67 m,实际取值为70 m。隧道的行车净高为5 m,并考虑了出入口现场条件之后,隧道最大纵坡在出口段,为5.88%,最小坡长为193 m。该隧道平面经过机场高速公路的桥墩,设计对该桥墩进行了托换,平面线形需考虑隧道边线距离前后机场高速公路的桥墩的净宽一致,利于施工,设计取值分别为10.5 m和12 m,基本一致。中线半径为150.5 m。设计速度的确定方法同跨线桥,按照规范要求的一般值,设计速度确定为40 km/h。图3、图4分别为机场路节点南往北跨线桥和机场路节点北往南隧道。

图3 机场路节点南往北跨线桥

图4 机场路节点北往南隧道

广园中路节点。为了避免对环城高速公路和机场高速公路主线的桥墩进行托换,该项目的两个方向的主线,在该交叉口为下穿广园中的两条独立的隧道,最远处相距14 m,但仍然对匝道(连接环城高速公路与机场高速公路)的4个桥墩进行了托换。为躲避主线桥墩,将西侧的北往南隧道的平面线形在环城高速公路的桥下向西偏移,而隧道的南侧起点与东侧的隧道,边线之间相距仅有0.8 m,东侧的南往北隧道线形未进行偏移,平面线形较顺畅。隧道范围共设有两个转点,半径分别为1 500 m和1 000 m。西侧隧道亦有两个转点,半径分别为150.5 m和300 m。两条隧道南侧的出入口位置(位置相同)均应与南侧的三元里立交的合、分流点保持一定的距离,以满足交织长度的需要。合流点至东侧隧道入口的距离近于分流点至西侧隧道的距离,因此以前者作为控制。隧道的设计速度为30 km/h,隧道入口至合流点的设计速度应与隧道保持一致,则交织一条车道需要的距离为50 m,以此作为隧道入口位置的控制因素。隧道全长均为270 m,其中暗埋段长度均为35.3 m,暗埋段上的地面道路供广园中路左转广园西路的交通使用。东侧隧道入口距暗埋段起点距离为106 m。为了行车安全,该项目将隧道纵坡控制至6%,竖曲线半径为610 m,此时隧道暗埋段的行车净高只有4.2 m,将隧道内的变坡点设于暗埋段的止点,而不是暗埋段中部,是不希望将坡度变化、较小竖曲线半径、较大的纵坡、暗埋段的视距差等不利因素集中到一点。东侧隧道的北侧出口,与跨机场路高架桥之间的距离,应满足交织长度的要求,由隧道出来后有两个选择,直行前往跨线桥,右转进入机场路,隧道为两个车道,辅道为一个车道,隧道设计速度为30 km/h,则交织两条车道需要的长度为100 m,实际取值为105 m,此时隧道内上坡段的纵坡为5%。以上为东侧隧道的线形设计情况,西侧隧道的出入口及暗埋段位置与东侧隧道保持一致,因此其最大纵坡亦为6%。由于西侧隧道平面线位发生了偏移,中线较东侧隧道长,最下纵坡小于东侧隧道,为4.909%。东侧隧道的平面线形优于西侧隧道,纵断面线形差不多。西侧隧道最小圆曲线半径为150.5 m,最大纵坡为6%,最小坡长为110 m;东侧隧道最小圆曲线半径为1 000 m,最大纵坡为6%,最小坡长为108 m。东侧隧道的坡长只满足30 km/h设计速度的要求,考虑到坡度较大,按照不设超高的最小圆曲线半径作为确定设计速度的依据,利于行车安全,西侧隧道150.5 m半径值对应于30 km/h。根据以上分析,广园中路节点的两座隧道的设计速度均确定为30 km/h。图5、图6分别为东侧和西侧隧道口。

图5 东侧隧道口

图6 西侧隧道口

3 结 语

为了实现既定的交通目标——连接广园西路和黄石东路,并实现主线的交通连续性(不需绕行,近期也不必快速化),机场西路在机场路和广园中路节点,线形设计受到了较多较严格的限制条件。设计时考虑了相邻节点的功能互补以提高项目的可行性,全线的线形条件也存在较大的差异,机场路以北段线形较好,以南段是在现场条件基础上因地制宜,虽然能够满足交通功能,但是通行能力却有所降低,体现在须与线形条件匹配的设计速度的降低。

城市道路的设计,既要考虑交通功能,又要兼顾交通安全,线形设计需要在二者之间寻求平衡。保证交通安全的因素之一,是设计速度与满足现场条件的线形的匹配,而设计速度又是影响通行能力的主要指标。当采取提高设计速度的措施,达到提高通行能力的目标时,一定要兼顾线形条件。城市道路设计应该是在保证交通安全的前提下,实现(或局部实现)交通功能。

U412.3

B

1009-7716(2016)05-0027-07

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.05.009

2016-03-03

曹建新(1976-),男,河南遂平人,硕士,高级工程师,从事道路工程设计工作。

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