文 / 中铁城市规划设计研究院有限公司 刘东泽
随着全国各跨江、河的城市逐渐开展过江隧道的建设,以芜湖城南过江隧道南岸出入口为对象开展的全互通方案比选及其交通组织研究,为隧道口周边的规划建设提供指导,也为国内类似接线工程交通组织提供参考。
芜湖城南过江隧道是芜湖市综合交通规划快速路网“四纵三横”其中一横(滨江南路~城南过江隧道~大工山路)的重要组成部分。长江北侧的滨江南路尚未建设,长江南侧的大工山路及沿线相交道路均已建成。
城南过江隧道位于长江皖江段“大拐弯”处,隧道北接芜湖江北新兴产业集中区滨江南路,南接芜湖市弋江区大工山路,设计标准为城市快速通道,双向6车道,设计车速80km/h;线路全长5.96km,其中隧道段全长4.94km,接线道路及收费站长1.02km。该项目已于2017年7月26日开工建设,计划于2024年底前竣工。过江隧道的设计范围和标准横断面见图1。
图1 过江隧道
在原有的实施方案中,城南过江隧道在长江南岸出入口处穿过防洪墙及长江南路,于长江南路以东610m处上升至距离中山南路路口约215m的地面,然后与中山南路形成灯控平交口。
现状的大工山路全线准备按快速路标准进行改造建设。大工山路全线快速化改造是个系统工程,涉及快速路建设形式、建设规模、沿线交通组织、节点立交方案等。这里重点研究城南过江隧道出入口周边交通组织,并以过江隧道与长江南路的交通快速转换为分析重点提出合理的节点交通组织方案。
基于城市路网的定位、规范的规定和交通量的分析,论证城南过江隧道出入口设置互通的必要性。
1.根据安徽省芜湖市综合交通规划快速路网的布局,城南过江隧道~大工山路和长江南路均为城市快速路,因此隧道出入口与长江路需设置枢纽型互通立交才能确保道路的定位。
2.《城市综合交通体系规划标准》、《城市道路交叉口规划规范》、《城市道路工程设计规范》和《城市道路交叉口设计规程》等规定城市快速路与快速路的交叉形式应采用立A类的枢纽型互通立交。
3.基于Transcad对大工山路和长江南路的交口进行交通量预测分析,该交口的转向流量需求较大,应设置互通立交。
比选三种城南过江隧道~大工山路与长江南路的互通方案,并给出推荐方案。
城南过江隧道~大工山路与长江南路直接互通,长江南路的东、西侧分别采用地下和高架互通。
城南过江隧道~大工山路的主线下穿长江防洪墙和长江南路,在长江南路以东抬升至地面后采用高架跨越中山南路。长江南路的中分带保持封闭,其主线采用地面形式穿越交口。
互通方案I的优点是交通流线清晰且方向感强。缺点包括:1.长江南路西侧的匝道会影响防洪安全,而且现状长江防洪墙需要挖除重建;2.长江南路东侧的两个苜蓿叶地下匝道半径较小,而且施工难度大、工程造价较高。
城南过江隧道~大工山路的主线下穿长江防洪墙和长江南路,长江南路主线以跨线桥形式跨越城南过江隧道~大工山路。采用大工山路-中山南路-文昌西路-长江南路的环形匝道交通和长江南路-乌霞山西路-中山南路-大工山路的环形匝道交通实现大工山路与长江南路的互通。
互通方案II的优点是交通流线相对明确,同时施工也较方便。缺点包括:1.匝道绕行距离长,同时对周边路网的交通影响大;2.文昌西路和乌霞山西路与长江南路的两处Y形立交会影响长江南路的快速路功能。
城南过江隧道~大工山路在长江南路和中山南路设置两处立交口实现与长江南路的互通。
城南过江隧道~大工山路的主线下穿长江防洪墙、长江南路和中山南路,长江南路主线以地面形式跨越城南过江隧道~大工山路。采用上跨中山南路的立交和连接长江南路的Y形立交实现大工山路与长江南路的互通。大工山路在长江南路东侧的过江隧道敞开段增设出入匝道,其爬升至地面后采用一个上跨中山南路的回头曲线匝道。该回头曲线匝道既可作为从过江隧道到长江南路的上匝道,也可作为从长江南路到过江隧道的下匝道,同时还可作为大工山路和长江南路的掉头车道。
互通方案III的优点是交通流线相对简单,施工方便且造价低,同时线形具有对称的美学特征。缺点包括:1.如果回头曲线匝道的车速有要求,较大的回头曲线半径可能会导致拆迁;2.回头曲线匝道的一定长度范围内有车辆交织。
三种互通方案都能实现城南过江隧道~大工山路与长江南路形成全互通,且都可以对长江南路至中山南路之间的大工山路设置地面辅路来解决两侧地块的出行需求。
互通方案I会导致隧道施工图发生重大调整,盾构井需要外移至防洪墙外,且位于江滩范围的明挖段存在防洪安全隐患。互通方案II会增加工程建设和交通的成本,且破坏了原有城市路网的区域服务功能。互通方案III不会改变城南过江隧道暗埋段的平、纵技术参数和主体结构。通过在敞开U槽段设置匝道出入口所需的加、减速车道渐变段,不会影响正在进行的隧道主体施工。因此,建议将互通方案III作为城南过江隧道~大工山路与长江南路的互通方案。
互通方案III本质是整体考虑长江南路与中山南路进行组合立交的设计。
大工山路的主线下穿中山南路保证了大工山路主线的快速通行,形成了立交区的负一层;中山南路与大工山路地面的辅路可以形成灯控平交口,形成了立交区的第一层;上跨中山南路的两个直行匝道和一个回头曲线匝道是大工山路与长江南路实现互通的两个条件之一,形成了立交区的第二层。
城南过江隧道~大工山路下穿长江南路保证了大工山路和长江南路主线的快速通行,形成了立交区的负一层;长江南路与大工山路地面的辅路可以右进右出(大工山路地面辅路与长江南路主线间在交叉口范围设置一对进出口),形成了立交区的第一层;Y形立交实现了大工山路与长江南路的互通,形成了立交区的第三层。Y形立交中驶入和驶离长江南路的直线段都采用了三车道。长江南路的三层立交口如图7所示。为解决长江南路慢行过街问题,在该交叉口南侧设置了人行过街地道。
1.芜湖城南过江隧道与相连的大工山路和相交的长江南路都是城市快速路骨干构架的组成部分。为了确保道路定位和交通能力,隧道出入口应当采用全互通的方案。
2.过江隧道出入口与相交的长江南路直接采用全互通时,交通流线清晰且方向感强。但是,隧道施工图需要重大调整,且位于江滩范围的明挖段存在防洪安全隐患。
3.过江隧道出入口利用周边路网实现全互通时,交通流线相对明确,同时施工也较方便。但是,绕行的匝道会增加工程建设和交通的成本,且破坏了原有城市路网的区域服务功能。
4.过江隧道出入口使用临近的双立交口实现全互通时,交通流线相对简单,施工方便且造价低,同时线形具有对称的美学特征。但是,回头曲线匝道需要一定的用地面积。
5.中山南路立交口包括上跨的两个直行匝道和一个回头曲线匝道,长江南路立交口设计为Y形立交,这两个立交口是大工山路与长江南路实现互通的两个条件。两个立交口都采用三层结构,能合理实现过江隧道出入口的交通组织优化。