晋中市东外环快速路工程设计要点分析

袁美俊

（华东建筑设计研究院有限公司，上海市200041）

0 引 言

近年来，晋中市城镇化规模不断扩大，区域经济迅速增长，人口稳步增加，与此同时，城市交通机动化发展迅猛，各类交通问题日益突出。当地市政府及住建局十分重视市域内道路交通基础设施的建设，不断加大对道路交通基础设施、公共交通设施、停车设施以及交通管理等方面的投入，城市建设取得了比较大的发展。但是，城市交通仍然存在一定的不足，如对外交通体系发展不平衡，交通枢纽布局不尽合理，功能有待优化，市域交通与对外交通衔接不畅等。中心城区交通量持续增长，道路容量不足的问题日益突出。

为尽快缓解城市交通拥堵状况，通过加强晋中市区外围各组团之间的快速联系，减轻城市中心城区的交通压力，住建局适时启动了东外环线快速化改造方案研究。外环线快速路建成后，可将过境交通吸引到城市外围，屏蔽部分穿越中心城区的交通，极大地发挥外环线的交通功能，缓解中心城区的交通拥堵，提升出行的舒适度。

1 工程概况

1.1 道路现状

现状东外环路为一级公路，全长约17.3 km，设计时速80 km/h，路基宽度为24.5 m，双向4 车道，于2000 年建成通车。东外环路是服务于晋中市东部城区企事业单位、沿线居民出行的主要干道，现状道路断面为公路断面，机动车与人非混行，全线过境载重货车较多，道路交通存在安全隐患。全线信号灯控制交叉口间距较小，难以实现南北向快速通行，严重制约了东部城区的社会经济发展。

1.2 规划定位

晋中市中心城区综合道路交通规划（2014～2030）确定了晋中市“三横两纵”的快速路系统，即“一环一横”的规划格局（见图1）。东外环快速路将成为晋中市东部、南部对外连通的新门户。东环路北部与太旧高速、南部通过顺城街与榆祁高速连通，同时直接服务于高校新区。东环快速路将成为省内外旅客进入晋中市的重要干道。

图1 晋中市道路交通规划图

东环快速路建设成为快速大容量的交通走廊后，既满足本市各发展区块之间的中长距离交通快速化的需求，又可将过境交通吸引至城市外围，大大减小中心城区的交通压力。东环路沿线分布着汽车工业园区、物流园区、体育公园、植物园、游乐园等生产休闲园区，快速路建设将改善该区域的可达性、便捷性，为相关园区的后续发展注入新的动力。随着太原榆次同城化的发展，城市南北组团之间联系日趋紧密，迫切需要一条便捷、直达的快速路贯穿城市南北。

1.3 技术标准

依据城市道路工程设计规范的基本规定[1]确定了本项目的设计要素。

道路等级：外环道路主线为城市快速路，辅道为城市主干路。

设计速度：主线采用80 km/h，辅道采用50 km/h，立交匝道采用40 km/h。

净空：高架主线净空不小于4.5 m，地道主线净空不小于4.5 m，地面道路净空不小于4.5 m，自行车道和人行道净空不小于2.5 m，铁路净空不小于8.5 m。

设计荷载：道路路面结构计算荷载为BZZ-100 标准轴载，桥梁设计荷载为城-A 级。

设计年限：道路交通量达到饱和状态时的道路设计年限为20 a；路面结构设计基准期为15 a。

2 工程总体方案

2.1 快速路建设形式

结合东外环快速路功能定位，在方案设计上遵循了经济实用的原则。全线以地面快速路为主，关键被交道路处采用东外环主线上跨或下穿，辅路与被交道路构成平交。广安街预留了远期上跨东环路的条件，重要节点北环路、龙湖街、顺城街采用了互通立交。针对地面快速路造成道路两侧分割的问题，在全线立交节点的基础上补充了3座人行天桥，满足慢行过街的需求。

2.2 总体布置

道路全线被交道路共24 条，其中1 条快速路、12 条主干路、8 条次干路、3 条支路。东外环主线全线封闭，通过进出口与辅路进行交通转换，共设置12 对进出口。全线关键节点共12 处：设置了北环路、龙湖街、顺城街3 处互通立交；设置了大学街、文华街、汇阜街、安宁街、南环东延、锦纶街6处节点上跨立交；广安街预留了分离式立交；迎宾街设置了节点下穿立交；设置了上跨石太铁路1处。大学街、文华街共用2 对出入口，汇阜街、文华街共用2 对出入口，安宁街、迎宾街共用2 对出入口，顺城街设置了2 对出入口，预留南环东延路口设置了2 对出入口，锦纶街设置了2 对出入口。图2为东外环快速路总体布置图。

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图2 东外环快速路总体布置图

2.3 横断面布置

东外环快速路道路断面主要采用了3 种形式：地面道路断面、节点上跨引道断面、节点下穿U 槽断面。地面道路断面严格执行了规划红线宽60 m 的要求，跨线桥引道段与地道U 槽段均局部增大了道路红线宽度。

地面道路标准横断面为（见图3）：2 m（人行道）+3.5 m（非机动车道）+1.5 m（行道树）+8 m（辅道）+2 m（侧分带）+12 m（主线机动车道）+2 m（中央分隔带）+12 m（机动车道）+2 m（侧分带）+8 m（辅道）+1.5 m（行道树）+3.5 m（非机动车道）+2 m（人行道）=60 m。

图3 地面道路标准横断面图（单位：m）

跨线桥引道标准横断面为（见图4）：2 m（人行道）+3.5 m（非机动车道）+1.5 m（行道树）+11 m（辅道）+0.5 m（护轮带）+0.5 m（侧护栏）+12 m（主线机动车道）+0.5 m（中央护栏）+12 m（机动车道）+0.5 m（侧护栏）+0.5 m（护轮带）+11 m（辅道）+1.5 m（行道树）+3.5 m（非机动车道）+2 m（人行道）=62.5 m。

图4 跨线桥引道标准横断面图（单位：m）

地道U 槽标准横断面为（见图5）：2 m（人行道）+3.5 m（非机动车道）+1.5 m（行道树）+11 m（辅道）+0.5 m（侧护栏）+1.05 m（边沟设施）+12 m（主线机动车道）+1.9 m（中央防撞墙）+12 m（机动车道）+1.05 m（边沟设施）+0.5 m（侧护栏）+11 m（辅道）+1.5 m（行道树）+3.5 m（非机动车道）+2 m（人行道）=65 m。

图5 地道U 槽标准横断面图（单位：m）

3 关键点方案设计

3.1 平面线位优化

东外环快速路整体呈南北走向，平面设计以现状道路及规划线位作为设计选线的基础，总体保持与规划线位一致。针对南部区域建设用地调整和现状道路线形较差的实际情况，对东环与南环衔接部位的设计线位进行了比选研究。

如图6 所示，规划线位为现状东外环线位，优化线位为现状县道。两者在平面位置上的差异较大，最终方案由规划局组织专家论证确定。经规划局组织论证后，推荐采用优化线位，规划线位降级为城市次干路。采用优化方案主要基于以下几点因素：

（2）避免道路对文化产业园和潇河湿地的分割。规划线位与潇河之间规划有文化产业用地及湿地公园约200 hm2，若按规划线位形成城市外环快速路，将造成沿河产业用地与市区的割裂，降低用地开发品质。

（3）优化线位连通了潇河两岸，兼有过河通道的作用，若按规划线位形成快速路，对潇河以东区域的带动发展作用非常有限，对城市全局发展不利。

图6 东外环南端线位优化设计图

3.2 立交节点设计

一般菱形立交除外，东外环快速路全线设置了4 处其他类型立交。从北往南依次是北环路与东外环形成的Y 形互通、龙湖大街与东外环构成的枢纽型互通立交、迎宾街下穿立交、顺城街与东外环构成的部分互通立交（见图7）。

图7 东外环与北环路立交设计图

从规划路网来看，东外环应与北环路形成快速路的环路系统。经过多次现场踏勘，发现北环路西段存在较多的铁路因素限制，远期只能作为一般城市干路向西衔接规划西环路。北环路北侧2 km 处有一条规划城市主干路，经过同规划单位沟通，可以作为将来快速路线位预留。在该节点立交方案设计中，按双主线思路进行了方案构造，优先考虑了东外环与北环路的近期衔接，同时预留了东外环远期向北进行延伸的专用匝道。该立交层次为3 层：地面设置辅路平交口；西向南、南向西采用二层高架桥联系；北向南专用匝道层次最高，上跨了二层高架。图8 为东外环与北环路立交设计图。

图8 东外环与北环路立交设计图

龙湖街为贯穿市区中部的快速路，东外环为城市东侧重要的集散快速通道，在两者的交叉节点设置了一座全互通立交。受城市地形约束，东西高差大，南北高差小，在主线层次的选择上，东外环主线采用了高架上跨，龙湖街采用了地面路基形式。在立交型式上，南向西、西向北作为主要流向采用半定向匝道，东向南、北向东非主要流向采用了一般环形匝道。立交内部地坪构造与龙湖街路基填筑相结合，在立交内部构造了辅路交通的小型环岛，在实现快速交通互通的同时，以较小的代价实现了慢行系统的互通。

迎宾街是一条重要的东西向城市主干路，道路两侧服务社区密集，且该市规划的轻轨线路就设置在迎宾街上。由于轻轨的车辆检修场站选择在了东外环的东侧，导致轻轨线路与东外环存在一次交叉。迎宾街与东外环交叉点位于东外环全线的高点处，东外环主线采用跨线桥，桥梁长度会很长。较经济的方案为：东外环主线采用下穿，地面为平交口，二层为轻轨。该地形条件下，东外环的地道及U 槽长度较短，地面以上空间减少了轻轨设计需考虑的空中构筑物。图9 为东外环与迎宾街立交设计图。

图9 东外环与迎宾街立交设计图

顺城街是晋中市南部重要的东西通道，沿线服务政府机关。受同蒲铁路、石太铁路的双重影响，顺城街通过东外环向北联系是最便捷的通道。在本次设计中，东外环主线上跨石太铁路，三层上跨顺城街，顺城街主线采用跨线桥二层上跨地面平交口。结合周边用地情况，在两座跨线桥之间设置了西向北的专用匝道，铁路北侧预留了服务于顺城街的进出口，东外环至顺城街的北向西流向通过地面辅路右转实现。图10 为东外环与顺城街立交设计图。

图10 东外环与顺城街立交设计图

3.3 集散车道设计

东外环全线进出口设计要素均按城市快速路设计规程执行，存在一处进口与出口间距较小的特殊设计。迎宾街下穿地道南侧出入口与顺城街跨线桥北侧的进出口之间的间距仅400 m，由于主线设计速度采用80 km/h，先进后出出入口端部距离要求为1020 m，因此与本次设计所具备的条件差距较大。由于上述两对出入口功能上均有必要性，最终按规范要求进行了集散车道设计。主线与集散车道的出入型式改为先出后进，集散车道进出主线需按规范[2]要求设置变速车道；辅道与集散车道的进出型式为先进后出，集散车道与辅道连接处需做好宽度渐变的设计。通过设置集散车道解决了先进后出间距不够的问题，在设计中应避免采用拉通进口与出口变速车道的做法。合理设置集散车道，既满足了规范的指标要求，又满足了实际交通功能的需求。图11 为集散车道设计图。

4 结 语

东外环快速路是晋中市外环线快速路系统实施的第一条严格意义上的快速路，也是太原榆次同城化发展的第二通道。通过实施东外环快速路，使得城市南北组团之间联系更加紧密，也满足了跨市域区块之间的中长距离快速交通需求。

项目在设计过程中受限制因素较多，如石太铁路、规划轻轨、路网不均衡等。结合现状道路使用状况以及道路的规划定位，介绍了项目的技术标准、总体设计方案、局部线位优化、立交节点设计、集散车道设计等内容，可以作为类似工程项目的参考案例。