吳珺
(中國華西工程設計建設有限公司深圳分公司,廣東 深圳 518029)
深圳市坂銀通道南坪立交改擴建方案研究
吳珺
(中國華西工程設計建設有限公司深圳分公司,廣東 深圳518029)
城市現(xiàn)有路網(wǎng)的不斷改善依賴于不斷完善道路建設,路網(wǎng)節(jié)點改擴建的成功與否更是直接影響路網(wǎng)功能發(fā)揮的重中之重。以深圳市坂銀通道工程南坪立交為例,介紹了該立交在改擴建設計過程中,對規(guī)范指標選用、立交方案設計、水土保持措施以及交通保通設計等問題的處理思路,有關(guān)經(jīng)驗可供相關(guān)專業(yè)人員參考。
坂銀通道;立交;改擴建;改造
城市交通升級改造往往受制于現(xiàn)有路網(wǎng),現(xiàn)有的路線交叉節(jié)點的改建和擴建更是成為路網(wǎng)升級的關(guān)鍵和難點。本文以深圳市坂銀通道工程南坪立交為例,探討城市立交改造設計的標準、方案思路、水保措施及保通設計等重難點。
2010年10月,深圳市政府通過了《深圳市中部干線路網(wǎng)一體化改善規(guī)劃》。《規(guī)劃》提出新建坂銀通道、新彩通道,并對皇崗—梅觀通道進行快速化改造等措施,以完善中部路網(wǎng)體系。
坂銀通道位于深圳市中部發(fā)展軸上皇崗路及清平快速之間,規(guī)劃定位為城市主干路,是坂田與華強、上步片區(qū)之間的快速公交聯(lián)系主通道,分擔梅林、清平等二線關(guān)口公交壓力,提高二線關(guān)口公交服務品質(zhì),同時適度兼顧社會車輛的連接和轉(zhuǎn)換功能,均衡跨二線道路網(wǎng)的交通流量,是以公交功能為主導的復合通道。
坂銀通道線路南起黃木崗立交北側(cè),經(jīng)泥崗上步立交后以高架形式沿北環(huán)大道西側(cè)布線,并在現(xiàn)狀北環(huán)銀湖立交西側(cè)上跨北環(huán)大道,往北以隧道形式下穿金湖路,穿越金湖蓄湖上庫后進入雞公山,在雞公山范圍下穿下坪固體廢棄物填埋場(特長隧道1座,單洞總長9 267.996 m),上跨廈深鐵路梅林隧道,出隧道后上跨南坪快速,向北接坂雪崗大道,止于環(huán)城南路路口,主線全長約7.6 km,概算總投資32億。沿線涉及福田、羅湖及龍崗三區(qū)。工程采用城市主干路標準建設,雙向6車道,設計車速50 km/h。
坂銀通道沿線將建設4座互通立交,以實現(xiàn)坂銀和現(xiàn)有城市路網(wǎng)交通轉(zhuǎn)換,由南往北分別是坂銀-泥崗立交、坂銀-北環(huán)立交、坂銀-南坪立交及坂銀-環(huán)城立交,見圖1。
坂銀-南坪立交在現(xiàn)狀南坪-坂雪崗梨形立交的基礎(chǔ)上原位改擴建:坂銀通道主線上跨南坪接入坂雪崗大道,新建坂銀與南坪連接的A、B、C、D 4條匝道,改建現(xiàn)有梨形立交的各條匝道。
現(xiàn)有南坪-坂雪崗立交東側(cè)為南坪主線跨南山水庫的橋梁,西側(cè)為南坪主線跨雅寶水庫橋梁及雅寶隧道,北側(cè)為坂雪崗大道與環(huán)城南路的平交口,且4個象限均受現(xiàn)有邊坡及坡頂高壓電塔限制,見圖2。
坂銀-南坪立交在現(xiàn)有南坪-坂雪崗梨形立交的基礎(chǔ)上原位改擴建,坂銀主線從南側(cè)雞公山隧道洞口分幅向北展線。如前所述,坂銀與南坪主線在相交處主線4個方向的300~700 m范圍內(nèi)均有限制,改擴建立交需要在四圍受限的狹小空間內(nèi)完成。
關(guān)于立交設計的現(xiàn)行規(guī)范主要為《公路立體交叉設計細則》(JTG/T D21-2014)和《城市道路交叉口設計規(guī)程》(CJJ 152-2010),前者的主線與匝道分合流技術(shù)參數(shù)要求均高于后者。
以該項目主線設計車速50 km/h,匝道一般設計車速40 km/h為例,對比以上兩個規(guī)范的立交設計(見表1)。
圖1 坂銀項目總圖
圖2 坂銀南坪立交(推薦方案)
表1 現(xiàn)行規(guī)范立交設計對比表
考慮到該項目為城市道路立交,服務對象主要為公交班車司機和原關(guān)內(nèi)外小汽車車主,對路線的平均熟悉程度較公路立交服務對象大大提高,且該項目空間受限,難以充分展線,無法達到《公路立體交叉設計細則》(JTG/T D21-2014)的要求。故本次設計采用了《城市道路交叉口設計規(guī)程》(CJJ 152-2010),以此統(tǒng)一道路主體技術(shù)標準。
南坪立交改造需保證現(xiàn)狀南坪-坂雪崗梨形立交的車輛通行,在此基礎(chǔ)上新建坂銀與南坪連接的A、B、C、D 4條匝道。因此,新建匝道線位設計盡量避免與現(xiàn)狀匝道沖突,若沖突無法避免,則對現(xiàn)狀匝道以現(xiàn)有高程拓寬的方式偏移線位,以保證現(xiàn)有交通不中斷。
新建坂銀與南坪連接的A、B、C、D 4條匝道中,南往東的B匝道和西往南的D匝道的展線空間限制較小,與其他道路的相交銜接較簡單,而南往西的A匝道和東往南的C匝道展線空間受限大,與其他道路空間交織關(guān)系復雜,南坪立交的平縱方案需從A、C匝道入手,選出最佳方案。
3.1平面設計
結(jié)合上述現(xiàn)有匝道保通要求及本文第3節(jié)所述周邊地貌地物及構(gòu)造物的限制,本次立交改造設計提出了半定向匝道和遠引迂回匝道兩個方案(見圖3)。
根據(jù)遠期立交交通量預測數(shù)值,A匝道對應的高峰小時南往西左轉(zhuǎn)交通量為500 pcu/h,C匝道東往南為600 pcu/h,半定向匝道設計方案與交通預測數(shù)據(jù)更加匹配,且避免了在南坑、南山水庫架橋立墩,繼而確定半定向匝道設計方案為實施方案(見圖4)。
圖3 坂銀南坪立交比較方案
圖4 遠期立交交通量預測數(shù)據(jù)
3.2縱段設計
(1)A匝道縱段設計
A匝道縱段設計最低點即終點由需要順接的現(xiàn)狀F匝道和需要上跨的現(xiàn)狀北往東匝道上下夾擊嚴格控制;最高點由需要上跨的現(xiàn)狀南坪快速主線控制。A匝道最大縱坡連接以上最高、最低點,為5.73%,見圖5。
圖5 A匝道縱段設計
(2)C匝道縱段設計
C匝道縱坡設計的重點,在于縱段設計起點段,受南坪主線雙車道出口及C、G匝道分流端設計指標限制,C匝道從與現(xiàn)狀G匝道分流后沿現(xiàn)狀第一級邊坡走向迅速起坡,到在邊坡拐彎處設置橋臺,只有短短130m距離,這也是C匝道最大縱坡4.8%的決定因素,見圖6。
4.1水保影響評價
根據(jù)《深圳市基本生態(tài)控制線管理規(guī)定》第三章第十條的有關(guān)規(guī)定,坂銀-南坪立交地處低山丘陵區(qū),用地紅線范圍位于基本生態(tài)控制范圍內(nèi),且坂銀通道與南坑水庫直接交叉,需以高標準設置水源保護措施,以防止路面初期雨水及事故廢水直接進入水庫,對水庫造成污染。
坂銀通道自雞公山隧道出洞后,上跨南坪快速,地接坂雪崗大道,該路段處于丘陵溝谷地貌區(qū),地形落差較大,主線路基、橋梁及匝道路基沿線現(xiàn)狀分布有諸多挖填高陡邊坡。本工程在盡量不影響現(xiàn)狀邊坡的前提下,仍需對山體增加3處開坡,形成最大高度達44 m的挖方邊坡。另外,上跨南坪交叉區(qū)域,南坪快速現(xiàn)狀高程為102 m左右,坂銀主線此處設計標高為120 m左右。主線及南坪西行轉(zhuǎn)坂銀南行方向的C匝道橋墩位于低丘山地,且處于南坑水庫流域范圍,水土保持措施尤顯重要。
4.2工程措施
(1)設置防撞護欄及防拋欄
跨南坑水庫段主線、橋梁路段,在跨水面路段和水庫流域入庫溝渠時,在其范圍路面兩側(cè)設置防撞護欄,并加設防拋網(wǎng),預防由于車輛側(cè)翻導致的水源污染等問題。
由于飲用水源地水環(huán)境保護意義重大,防撞要求高,防撞目的為盡量避免交通事故時車輛翻滾或沖入水庫。根據(jù)《公路交通安全設施設計規(guī)范》(JTG D81-2006)的規(guī)定,防撞等級按SA級進行設計。
(2)路面雨水、山洪水分質(zhì)排放
山洪水流經(jīng)地方未經(jīng)過人為污染,含污染物少,水質(zhì)較好,是水庫的良好補充水源。而路面雨水中含有一定量的汽油廢氣、油污和固體廢棄物等,污染物種類多且含量較高。坂銀-南坪立交改擴建工程采取獨立的路面雨水收集系統(tǒng),使路面雨水不排入水庫,小部分路面雨水因受道路設計縱坡限制而需排進水庫時,必須設置初期雨水處理池對路面雨水進行處理。
收集路面雨水的具體方法:路外兩側(cè)林地清潔雨水、山洪水直接排入現(xiàn)狀排水邊溝后,直接排入下游水體。在排水邊溝內(nèi)側(cè)沿路布設雨水口和雨水管單獨收集路面雨水,雨水管收集的雨水引至緩沖處理池。
(3)增加交通警示牌
在水源保護區(qū)路段設置大型警示牌(見圖7)、震蕩標線、減速標志、太陽能頻閃燈,能隨時提醒駕駛?cè)藛T保持警惕,減速慢行。有條件的路段設置繞行標志,引導分流?;愤\輸車輛繞行,控制危化品運輸車通行量,從源頭上減少了事故發(fā)生率。
另外,過水庫段施工一定要取得水行政主管部門許可后方可進行。
圖7 警示牌設置示意圖
(1)保通設計要求:
(2)保通設計技術(shù)標準:
a.設計時速:
坂雪崗大道:城市主干道,主道計算行車速度50 km/h,疏解期間主線計算行車速度30 km/h,出入口及圍擋側(cè)車道采用20 km/h;
南坪快速路:設計速度80 km/h,疏解期間設計速度40 km/h;
南坪快速路匝道:設計速度40 km/h,疏解期間設計速度20 km/h;
環(huán)城南路:城市主干道。輔道設計速度40 km/h,疏解期間設計速度30 km/h;
臨時道路:疏解期間設計速度20 km/h。
b.設計荷載:路面設計標準軸載BZZ-100。
c.車行道凈高:不小于5.0 m;人行道凈高:不小于2.5 m。
d.車行道寬度:3.5 m、3.25 m。
(3)保通設計方案——交通疏解
本項目交通疏解以道路路段,各道路分階段進行疏解方案設計。道路交通疏解均以管線遷改為先,并結(jié)合現(xiàn)狀進行分階段施工的疏解方式。
a.坂雪崗大道交通疏解
坂雪崗大道段交通疏解主要涉及主線拓寬、改造及罩面。
第一階段:對坂雪崗大道左幅及右幅北段的外側(cè)車道按設計拓寬,新建I匝道并施工相應范圍內(nèi)雨水、污水、給水、電信、燃氣等管線的拆改及新建,臨時道路施工,施工期間保持主線最少雙向四車道通行。施工中合理安排主線外拓與人行道改造,保證人行需求。
第二階段:施工坂雪崗大道右幅南段橋梁、路基,以及其范圍內(nèi)的雨、污水、給水等管線遷改、新建(包括給水泵站)。
第三階段:施工坂雪崗大道內(nèi)側(cè)、H匝道路基以及范圍內(nèi)的雨水、燃氣、電力等管線設施。
1#臨時便道、2#臨時便道設計速度為20 km/h,考慮到小半徑加寬,全線為行車道寬度為5.5 m的單向單車道道路,下穿南坪快速現(xiàn)狀主線橋處凈空為5.0 m。
b.南坪快速交通疏解
南坪快速交通疏解主要涉及主線拓寬、匝道新建。
第一階段:A、C匝道南坪快速中分帶處樁墩施工、南坪快速拼寬橋、C、D、E、F匝道及南坪快速拓寬施工。
第二階段:南坪快速兩側(cè)匝道新建及改造施工。
第三階段:A、C匝道鋼橋L2、R2主線橋施工。
c.特別路段交通疏解方案
現(xiàn)況拓寬路段水泥混凝土路面修復采用快凝混凝土。道路銑刨、加鋪均采用夜間半幅施工的方式進行。
在立交改擴建的設計過程中,需要考慮的問題和限制因素往往較多。在坂銀-南坪立交的設計實踐中,通過具體問題具體分析,選取合適的設計標準;依據(jù)交通量預測數(shù)據(jù)、通過對需要重點設計的部分進行多方案比選,確定立交方案;采取多種工程措施落實水土保持要求;通過立交整體方案設計和交通疏解方案的綜合考慮,保證改擴建過程中現(xiàn)狀立交交通不中斷。該立交改造方案充分利用了現(xiàn)狀道路條件,結(jié)合地形地貌,靈活運用技術(shù)指標,在滿足交通功能的同時避免了大填大挖降低了工程造價,獲得項目業(yè)主以及評審專家的一致好評。以上淺述總結(jié),希望對同類工程提供一定參考。
U412.35+2
B
1009-7716(2016)06-0019-04
2016-02-23
吳珺(1985-),女,廣東韶關(guān)人,工程師,從事道路設計工作。