山西运城市学苑北路立交方案比选研究

刘生涛

（西安市政设计研究院有限公司，陕西 西安 710068）

1 概述

1.1 立交位置

运城市学苑北路立交工程是运城市重点建设项目，在运城市城市路网中有着举足轻重的作用。工程位于运城市东郊，位于机场大道与学苑北路交叉口。

1.2 路网现状

机场大道现状为4幅路，机非分行，机动车道为双向8车道，沥青混凝土路面，路况良好。该道路不仅是主城区与航空港间的快速连接通道，而且该路与工农街共同构成贯穿城市东西的交通要道，承担市内交通和出入境交通，现状交通量较大。在机场大道南侧并行一条南同蒲铁路，该项目东侧现状有一处下穿铁路通道，但通道宽度较窄，仅6m宽，线形技术指标低，车辆通行不畅，下穿铁路后与机场大道平交。车辆出入机场大道不仅影响到机场大道主线车辆的快速通行，而且存在一定的安全隐患。与机场大道并行的南同蒲铁路有着七十多年运龄，它是山西省经济发展的大动脉，由于南同蒲铁路将运城市区一分为二，南北方向道路通行不畅，严重影响和制约了运城市的城市发展。因此，在机场大道与学苑北路交叉口建设立交意义重大。

学苑北路在机场大道以北段路基已形成；在机场大道南侧，学苑北路在禹都东街（位于机场大道南侧东西向道路）以南段已建成；禹都东街至机场大道段无现状路。

1.3 设计思路

现状机场大道交通量大，而且路况良好，应尽可能利用机场大道，减少改造工程量；南同蒲铁路位于机场大道南侧，立交匝道应尽量布置在机场大道北侧的两个象限内，减少跨越南同蒲铁路的匝道桥梁；立交布置型式要紧凑、占地少，且减少拆迁量。

2 交通量预测

交通量预测结果见表1。

表1 各特征年远景高峰小时交通量预测结果 pcu

3 立交方案的设计与比选

3.1 设计原则

（1）立交定位为全互通立交，应尽量利用机场大道现状路，尽可能减少机场大道改造工程量。

（2）在功能上：首先，立交要解决学苑北路跨越南同蒲铁路直行的车辆；其次，立交要适应城市道路交通、铁路未来发展的形势，处理好学苑北路与机场大道交汇处的转向交通。

（3）在满足交通功能的条件下，尽量使立交型式简洁、实用，美观大方，与周围环境相协调，尽量节省投资。

（4）尽量减少占地，减少对地上建筑物，尤其是多层工房的拆迁，把对地下管线的影响减少到最小。

（5）工程方案要充分考虑到施工期间各种不利因素的影响。

3.2 立交方案比选

学苑北路立交作为学苑北路与机场大道的交通转换节点，在运城市路网中起着举足轻重的作用。根据前述交通需求分析，结合工程建设条件，经认真分析比选后，本次提出3个立交方案。

3.2.1 方案一

（1）立交布局及交通组织

该方案为苜蓿叶半定向4层互通式立交，其中地面上三层，地面下一层，立交东西方向长1.18km，南北方向长0.878km。

该立交方案中，学苑北路主线由南向北依次为上跨铁南路（规划道路，位于南同蒲铁路紧南侧）、南同蒲铁路和机场大道，位于地面上二层，主要承担南北向直行交通。

机场大道主线维持现状不变，位于地面一层，主要承担东西向直行交通。

在机场大道主线南侧设置一条东西向匝道，9m宽，单向双车道，上跨学苑北路主线，位于地面上三层。北向东、西向北两条半定向式左转匝道以及西向南、南向东两条右转匝道均与此匝道相接，从而承担这4个方向的交通转换。

立交在学苑北路主线与机场大道主线间共设4条左转匝道，以解决机场大道与学苑北路间的左转交通需求，其中南向西、东向南两条左转匝道采用苜蓿叶型式，北向东、西向北两条左转匝道采用半定向式；立交外侧设置4条定向式右转匝道，实现右转交通转换。

在立交外围紧贴右转匝道布设地面辅路（单向通行），在立交内同时设两条连接辅路（双向通行），以解决非机动车交通和行人交通，其中南北向辅路以箱涵方式下穿铁南路（规划道路）、南同蒲铁路及机场大道主线，位于地面下一层。下穿箱涵在机场大道南侧设有出入口，以便于机场大道南侧非机动车及行人的转向。图1为立交方案一平面图。

（2）横断面布置

图1 立交方案一平面图

学苑北路：为城市主干路，规划红线控制宽度50m，绿线控制宽度80m，3幅路，其中机动车道宽21m，两侧分隔带各宽3m,非机动车道各宽6m,路侧带各宽5.5m,红线外绿带各宽15m。本次设计时，为提高行车安全，在机动车道中央设隔离墩以分离对向行驶车辆，桥梁及挡墙段机动车道宽度由规划的21m调整至24m。

机场大道:保持现状。

匝道：机场大道南侧东西向匝道按单向双车道设计，匝道净宽9m；其余匝道按单向单车道设计，匝道净宽7m。

地面辅路：考虑到立交周边有区域交通通行需求，在立交外围布设的单向通行地面辅路按7m宽设计，路侧带3m宽，在立交内设置的双向通行连接辅路按12m宽设计，两侧路侧带各3m宽。

（3）与城市其他交通项目的衔接情况

与该立交桥工程相交的工程主要有：南同蒲铁路、铁南路（规划路）、棉北街（规划路）等。

与南同蒲铁路交叉处：该立交方案中，学苑北路机动车道上跨铁路，立交南北向连接辅路下穿铁路，机、非交通流均与铁路完全分离。在立交结构物布设时同时为铁路复线改造工程预留空间。

与铁南路（规划路）交叉处：学苑北路主线及两条右转匝道上跨铁南路（规划路），立交南北向连接辅路下穿铁南路，立交外围地面辅路与铁南路平交。

与棉北街（规划路）交叉处：学苑北路与棉北街平交。

（4）工程规模及投资估算

立交总占地17hm2，除规划道路用地外还需新征地6.87hm2。

立交桥梁总面积为28772m2，道路总面积为54826m2，设计排水管道长度6.7km，照明工程2.1km。工程建安费1.73亿元,工程总投资2.6亿元。

3.2.2 方案二

（1）立交布局及交通组织

该方案为苜蓿叶半定向4层互通式立交，其中地面上三层，地面下一层，立交东西方向长1.02km，南北方向长1.05km。

该立交方案中，学苑北路主线由南向北依次上跨铁南路（规划道路）、南同蒲铁路和机场大道，位于地面第三层（最上层），主要承担南北向直行交通。

机场大道主线在立交范围内需要改造，南北两幅路纵向分离：南半幅道路抬高，位于地面上第二层，承担西向东直行交通；北半幅道路位于地面层，其平面线位及竖向高程与现状一致，承担东向西直行交通。

立交其余匝道及辅路布设情况基本同方案一。图2为立交方案二平面图。

图2 立交方案二平面图

（2）横断面布置

学苑北路：同方案一。

机场大道：城市快速路，规划红线宽度52m，4幅路。

现状道路断面：中央分隔带宽5m，两侧机动车道各宽14m，两侧分隔带各宽2m,非机动车道各宽4m,路侧带各宽3.5m。本次设计道路各组成部分宽度保持与现状一致。

匝道：匝道设计宽度在两条匝道合流段按单向两车道设计，匝道净宽9m；其余匝道按单向单车道设计，匝道净宽7m。

地面辅路：同方案一。

（3）与城市其他交通项目的衔接情况

同方案一。

（4）工程规模及投资估算

立交总占地20.33hm2，除规划道路用地外还需新征地9.87hm2。

立交桥梁总面积32880m2,道路总面积90787m2,设计排水管道长度6.7km，照明工程2.1km。工程建安费1.95亿元,工程总投资2.98亿元。

3.2.3 方案三

该方案为苜蓿叶半定向4层互通式立交，其中地面上三层，地面下一层，立交东西方向长1.03km，南北方向长0.79km。

学苑北路由南向北依次上跨铁南路（规划道路）、南同蒲铁路和机场大道，位于地面第三层（最上层），主要承担南北向直行交通。在立交范围内对机场大道进行改造：北半幅道路抬高，位于第二层，主要承担东向西直行交通，在立交范围内道路平面线位与现状一致；南半幅道路竖向高程基本与现状一致，位于地面。立交共设8条转向匝道，其中西向南、南向东两条右转匝道在南同蒲铁路以北第一、二象限内实现右转。此方案的特点是所有匝道都在一二象限布设。

立交总占地17.67hm2，除规划道路用地外还需新征地8.67hm2。工程建安费约2.2亿元，工程总投资3.05亿元。

图3为立交方案三平面图。

图3 立交方案三平面图

3.2.4 方案比选

经综合分析比选（见表2），本次设计将方案一作为推荐方案，并得到建设单位认可。

在后续施工图设计中，对方案一又进行了进一步的优化，结合交通分析，将立交东向北、北向西专用的右转匝道取消，同时对两侧的辅路进行了加宽。这是一项非常好的改进，减少了立交占地，降低了工程造价，同时立交功能并没有减弱，如图4所示。

4 结语

城市立交在选型上一定要结合修建场地的实际情况，避免大拆大建，要尽量利用现状道路；立交造型要紧凑、美观，减少立交占地，节省工程投资。推荐方案中，保持现有机场大道机动车道不动，通过在机场大道主线南侧设9m宽匝道桥，将两个左转、两个右转匝道联系起来，很好地利用了现状机场大道路面，构思巧妙，节省了工程投资。

表2 立交方案主要技术经济指标比较表

图4 建成后的学苑北路立交

针对中小城市特点，结合交通量分析，在立交中可不设专用的右转匝道，空间留出来后可增加地面辅路车道数，有效地增加了地面通行能力。西安市南二环太白路立交即使在早晚高峰期间，4个右转匝道交通量都较小，而地面辅路则非常拥堵，这是一个非常明显的佐证。目前，学苑北路立交已经建成通车，运营情况良好。