快速化公路与市政道路互通方案研究

罗朝荣

(湖南省交通规划勘察设计院有限公司，湖南 长沙 410200)

0 引 言

改革开放以来，伴随着我国城市化进程的迅速发展，城镇化率由1978年的17.92%提高至2020年的63.89%，沿海发达省份城镇化率更高，如广东省已达到74.15%，越来越多的城市近郊变为城区，所在区域内的公路需市政化，承担起城市道路功能[1]。城市化进程的加快也使得郊区土地功能转变与开发强度增加，公路的原有建设模式逐渐不能适应交通量的增长以及交通服务对象多样化的需求，公路将越来越多地承担城市道路的功能，特别是高等级公路市政快速化后，既要具有畅通直达的功能，保障过境交通通行安全，又要服务城镇化路段短途交通出入便利和安全，对其与城市主干道立体交叉更是提出更高的要求和标准，本次以佛山塘西大道中广海互通立交为例，探寻城镇化地区快速化公路与市政主干道立体交叉方案的新思路[2，3]。

1 工程概况

塘西大道位于佛山市三水区及南海区，是佛山市城市快速路“纵一线”的重要组成部分，在区域路网布局中，塘西大道作为三水东环快速路，串联了“三水老城、三水新城、乐平工业园”三大组团。塘西大道的道路等级为一级公路兼顾城市快速路功能，双向八车道，设计速度为80 km/h，在广海大道交叉节点前后需跨越广三高速、广茂铁路及西江东平水道，此段为全线高架，故广海大道节点需设置互通立交，广海大道为城市主干路，设计速度为60 km/h，双向八车道。

2 互通立交建设条件

广海互通立交范围内的限制因素较多，主要有。

(1)用地条件：交叉节点范围内用地条件较为局促，四个象限用地均受到限制：西北象限为已售出的住宅用地，东北象限紧邻现状厂房，西南象限为住宅以及广茂铁路、规划广茂、广珠铁路联络线，东南象限紧邻现状厂房。

(2)广茂铁路：广茂铁路为东西走向的现状铁路，布设于广海大道南侧，与广海大道净距介于50～130 m之间。东平水道特大桥在广海大道南侧约80 m与广茂铁路相交，桥梁上跨广茂铁路。

(3)广茂、广珠铁路联络线：在广茂铁路与广海大道之间规划有广茂、广珠铁路联络线。

(4)地铁四号线：线路沿广海大道走廊布置，并在东交公园附近规划有地铁站点(位于交叉口西南象限)。

(5)西江引水管道工程：引水管道呈南北走向，布设于塘西大道主线的东侧。

(6)汽车4S店及建材店：汽车4S店位于广海大道南侧路边，立交东南象限，拆迁困难；建材店位于广海大道北侧路边，立交东北象限，拆迁困难。

(7)中国石化加油站：位于铁路与广海大道之间，立交西南象限，拆迁费用较高。

(8)雅居乐小区：位于广海大道北侧，立交西北象限，为大型综合性居民小区。

3 互通立交交通量预测分析

根据工可报告，本项目远景年交通量采用公路开通后第20年2043年预测交通量。交通量预测末年2043年，本立交节点塘西大道北往返广海大道东的交通量最大(1 439 pcu/h)，其次为塘西大道北往返广海大道西(1 325 pcu/h)，塘西大道南往返广海大道西(980 pcu/h)和塘西大道南往返广海大道东(940 pcu/h)交通量较小。

图1 广海大道立交交通流流向图(单位：pcu/h)

4 互通立交方案

根据上述交通流量流向分析，结合周边地形、建筑物及构筑物等的限制，广海立交节点提出3个互通立交方案。

4.1 方案一：迂回型半直连式互通立交

设置一对平行匝道Z和Y，解决塘西大道北与广海大道的右转交通；设置匝道B和C，解决塘西大道南与广海大道的右转交通；设置迂回型半直连匝道A匝道上跨广海大道后下穿主线掉头接董营村村道再汇入Y匝道，实现塘西大道南往广海大道西方向左转；设置匝道D上跨广海大道后与匝道A合流，再通过A匝道实现塘西大道西交通的掉头需求，然后也可与A匝道合流后再通过E匝道汇入Z匝道，实现广海大道西往塘西大道北左转；广海大道东往塘西大道南方向左转可通过广海大道交叉口掉头进入广海大道西至塘西大道南方向右转C匝道实现。

匝道设计速度40 km/h，掉头段匝道设计速度为30 km/h，最小圆曲线半径40 m(迂回型半直匝道A)，最大纵坡4%[4]。立交设置匝道总长度为3 338 m，其中匝道桥长2 170 m，匝道路基长1 168 m。

优点：

(1)立交形式布置基本结合了场地控制因素，拆迁量最小，对周边环境影响小。

(2)立交形式紧凑，占地少，工程规模最小，造价低，解决了主要交通转换功能需求。

(3)增加了广海大道东往西掉头的交通功能，缩短了掉头距离。

缺点：

(1)广海大道东往塘西大道南方向左转需在广海大道交叉口掉头进入广海大道西至塘西大道南方向右转C匝道实现，绕行距离相对较远。

(2)广海大道西掉头及塘西大道南往广海大道西的左转交通均需接入董营村村道，会造成一定的交通压力。

(3)迂回型半直连匝道最小圆曲线半径为40 m，仅能满足设计速度30 km/h匝道要求。

4.2 方案二：直连式交织互通立交

设置一对平行匝道Z和Y，解决塘西大道北与广海大道的右转交通；设置主线出口匝道A匝道上跨广茂铁路、广海大道，下穿塘西大道，上跨广海大道，形成U型半直连匝道；设置B、C、D、E匝道与A匝道相接。塘西大道南往广海大道西左转可通过A匝道进入D匝道实现；广海大道东往塘西大道南左转可通过E匝道进入A匝道实现；塘西大道南往广海大道东和广海大道西往塘西大道南右转可通过B、C匝道实现。

匝道设计速度40 km/h，最小圆曲线半径60 m，最大纵坡4%[4]。立交设置匝道总长度为3 670 m，其中匝道桥长2 584 m，匝道路基长1 086 m。

优点：

(1)立交功能强，解决了塘西大道南往返广海大道所有方向的交通转换。

(2)立交形式与周边场地结合相对较好。

(3)增加了塘西大道南往北掉头功能。

缺点：

(1)塘西大道南往广海大道西左转和广海大道东往塘西大道南左转存在交织，交织段长度为138 m。

(2)立交规模最大，征地拆迁量较大，造价高。

(3)立交西北象限部分人行道侵入了雅居乐小区用地范围。

(4)立交左转半直连匝道设置桥梁及桥头引道，对雅居乐小区有一定影响。

(5)立交方案需拆迁立交东北象限建材店，拆迁难度较大，拆迁费用较高。

4.3 方案三：半直连式全互通立交

全互通立交方案，设置A、C、F、G四条匝道解决塘西大道与广海大道的右转交通；设置H匝道，前后接G匝道和C匝道，解决广海大道东与塘西大道南的左转交通；设置E匝道，前后接F匝道和A匝道，解决塘西大道北与广海大道东的左转交通；设置D匝道和B匝道，接I匝道后汇入G匝道，解决广海大道西与塘西大道北的左转交通，A匝道接B匝道，又可实现塘西大道南与广海大道西的左转交通，同时D匝道与B匝道相接，实现广海大道西往东掉头。

匝道设计速度40 km/h，但掉头段匝道设计速度为30 km/h，最小圆曲线半径40 m，最大纵坡4%[4]。立交设置匝道总长度为5 268 m，其中匝道桥长3 4 m，匝道路基长1 284 m。

优点：

(1)立交功能强，解决了塘西大道与广海大道所有方向的交通转换。

(2)立交形式与周边场地结合相对较好。

(3)增加了广海大道西往东掉头功能。

缺点：

(1)立交规模最大，且为异型，整体不够美观，征地拆迁量较大，造价最高。

(2)立交西北象限部分人行道侵入了雅居乐小区用地范围。

(3)立交方案需拆迁立交东北象限建材店，拆迁难度较大，拆迁费用较高。

(4)匝道内分合流点较多，且相邻分合流点距离较近，影响交通通行能力。

4.4 立交方案综合比选

本立交方案针对其用地条件，拆迁、地下管网密集、地铁规划、片区规划、铁路等诸多典型城区的限制因素影响，考虑满足未来交通发展的需求，其次为权衡各建设方的利益、需求等，提出了多方案的比选，每个方案的构思均有巧妙之处。

(1)方案二的立交功能强，立交形式相对美观，但是其规模、用地面积、拆迁量均不小，造假费用高，拆迁难度大，又未解决塘西大道北与广海大道东、西的左转交通，及广海大道塘西大道。

(2)方案三的立交功能全面、解决了所有交通转换的需求，但是规模大，立交形式不美观，不符合城市对市容市貌的高要求，占用优质土地多，拆迁量及难度太大，可能造成不良的社会影响。

(3)方案一在方案二和方案三的交通转换基础上折中，考虑各方向的交通转换需求，尽量将其影响降低到最低，且立交方案形式紧凑，占地少，拆迁量小、造价低，将迂回式匝道根据用地规划藏于绿地中，不影响市容市貌，社会影响小，其社会效益、经济效益最佳。

综合三个方案的优缺点，本项目广海立交采用方案一。

5 结 语

广海互通立交为非常典型的的城区快速化公路与城市主要干道的互通立交形式，针对其环境条件复杂、用地条件紧张、地下管网密集、同时要兼顾造型美观、景观协调等特点，从工程实际出发，因地制宜，对该区域地形、地物，交通条件等充分研究考虑，合理运用指标，灵活不设匝道，并进行多方案比选，以确定满足交通需求，安全、适用、的互通方案，可给类似的互通立交设计提供有价值的借鉴。