周 浪
[林同棪國際工程咨詢(中國)有限公司,重慶市 400015]
近年來,伴隨著土地的開發(fā)完善,南寧市城市建設(shè)速度越來越快,興寧組團作為建設(shè)開發(fā)的重點區(qū)域,內(nèi)部交通量迅速增長。本項目作為區(qū)域內(nèi)主要的南北及東西干道交叉節(jié)點,交通服務(wù)水平隨交通量增長逐漸降低。為了支撐片區(qū)的發(fā)展,改善交通環(huán)境,節(jié)點的立交化改造十分必要。加上地鐵5 號線的破土動工,節(jié)點的改造時機顯得愈加迫切,工程啟動迫在眉睫。
本項目位于南寧市中心城區(qū)興寧組團東溝嶺片區(qū)西北部,為明秀東路與邕武路相交節(jié)點,如圖1 所示。明秀東路-邕武路交叉口現(xiàn)狀為進、出口道均展寬的信號控制交叉口,近年來服務(wù)水平隨著交通量增長逐漸下降,嚴重影響片區(qū)的發(fā)展,因此擬將其改造為立體交叉。
圖1 項目區(qū)位圖
項目處于中心城西北部,緊鄰竹溪外環(huán)。相交的邕武路(望州路)既是東溝嶺片區(qū)內(nèi)部,也是主城區(qū)一條南北向貫通的城市主干路,串聯(lián)金橋片區(qū)、安吉片區(qū)、東溝嶺片區(qū)及城市中心區(qū),是片區(qū)之間及主城出入城市外圍的重要通道。相交的明秀東路(南梧大道)是東溝嶺片區(qū)東西向主干路,其往東接入昆侖大道,往西深入中心城區(qū),其所在的通道東西穿越城西組團、城北組團、三塘組團,是南寧市區(qū)重要的東西向干道[1]。
本節(jié)點作為城市主干路與主干路相交節(jié)點,既要保證邕武路和明秀東路作為城市交通性主干路的交通功能作用,又要承擔(dān)起主路兩側(cè)地塊服務(wù)性交通的溝通與聯(lián)系作用;既要保證相交主路東西向、南北向直行交通的順暢性,又要保障立交節(jié)點周邊用地服務(wù)性交通轉(zhuǎn)換的便捷性和可達性。結(jié)合對規(guī)劃的理解,對現(xiàn)狀道路交通條件的分析及《城市道路交叉口設(shè)計規(guī)程》(CJJ 152—2010)[2]立交設(shè)置原則規(guī)定,綜合考慮,改造后節(jié)點定位不宜過高,一般立交(立B 類)較為適宜。
3.1.1 高峰小時交通量
現(xiàn)狀交叉口早、晚高峰時期交通量相當(dāng),晚高峰通行量略高于早高峰。早高峰機動車通行量為5 399 pcu,非機動車通行量為2 075 pcu;晚高峰機動車通行量為5 303 pcu,非機動車通行量為2 295 pcu,如圖2所示。
圖2 高峰小時通行量
3.1.2 高峰小時交通量分布
機動車流量最大的是東往西,其次是南北向,如圖3 所示。
圖3 早、晚高峰小時交通流量分布
根據(jù)預(yù)測結(jié)果,至目標(biāo)年,本節(jié)點交通主流向為南北直行、東西直行,各轉(zhuǎn)向交通量較為均衡,如圖4所示。
圖4 早、晚高峰小時交通流量分布
本節(jié)點距北側(cè)邕武立交中心間距僅1.2 km,路口排隊等待位置距邕武立交加速車道末端凈距僅667 m。節(jié)點改造方案應(yīng)結(jié)合北側(cè)邕武立交情況,對本節(jié)點北向進口道排隊長度進行充分考慮,以確保方案在提高現(xiàn)有節(jié)點通行效率的基礎(chǔ)上,保障北側(cè)立交節(jié)點的正常運行。
本項目現(xiàn)狀為平面交叉口,其東北角為獅山公園用地,其余3 個象限均為商業(yè)和居住用地。沿線地塊開發(fā)成熟,建筑物主要為酒店、商業(yè)街、小區(qū)居民樓等,鄰近出入口較多,邕武路北側(cè)現(xiàn)狀有110 kV 高壓線一檔。圖5 為交叉口現(xiàn)場航拍圖。
圖5 交叉口現(xiàn)狀圖
此外,地鐵5 號線沿明秀東路敷設(shè)路線,并在節(jié)點處設(shè)置有獅山公園站,目前正在施工。根據(jù)資料,車站主體寬19.7~52.35 m,長213 m,高11.85~12.35 m。車站埋深較淺,主體部分覆土厚度2.35~5.16 m,如圖6 所示。
圖6 軌道獅山公園站縱剖面圖
另外,項目位置沿明秀東路北側(cè)布設(shè)有綜合管廊。管廊尺寸為7.45 m×4.4 m,管廊在路口段標(biāo)高為75.041~93.705 m。綜合管廊在獅山公園處沿南北兩側(cè)分別延伸出支管,往南在軌道獅山公園站頂,現(xiàn)狀道路路面以下通過。圖7 為綜合管廊平面位置圖。
圖7 明秀路綜合管廊平面圖
本工程節(jié)點作為東西、南北主干路的銜接轉(zhuǎn)換節(jié)點,在南寧市城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)中起著至關(guān)重要的交通承轉(zhuǎn)功能作用,且由于它處于城市建成區(qū)及獅山公園旁,景觀環(huán)境敏感性較高。因此,本次設(shè)計在考慮滿足路網(wǎng)交通功能需求的前提下,確保對區(qū)域地塊交通服務(wù)的便捷性,力求設(shè)計方案與環(huán)境的協(xié)調(diào)性。總體設(shè)計主要遵循以下設(shè)計原則:
(1)結(jié)合功能定位分析,合理確定節(jié)點等級規(guī)模。
(2)以交通流量預(yù)測分析為支撐,明確交通主流向,合理布置平面。
(3)結(jié)合項目所在位置現(xiàn)狀地形,同時考慮土地使用、獅山公園、地鐵站、綜合管廊、現(xiàn)狀管線、高壓線、天橋等控制因素,合理布設(shè)平面線形。在確保工程技術(shù)指標(biāo)滿足要求的前提下,力求節(jié)點改造后,交通的便捷性、工程的經(jīng)濟性、環(huán)境的協(xié)調(diào)性。
本節(jié)點改造方案重點考慮用地條件,軌道車站及綜合管廊的關(guān)系,在結(jié)構(gòu)可實施的前提下,確保其交通功能性。綜合考慮城市環(huán)境影響、周邊用地出行等,結(jié)合軌道站點、綜合管廊的平縱布置,共提出了3種改造方案,具體如下。
5.2.1 方案一
方案一(詳見圖8)結(jié)合現(xiàn)狀道路豎向情況,將南北、東西直行方向通過分別設(shè)置地通道與高架橋的方式,確保直行方向連續(xù)快速通過;主線之間的轉(zhuǎn)向交通通過在主線兩側(cè)設(shè)置輔道及輔道平交口實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。非機動車直行與轉(zhuǎn)向交通通過輔道平交口與人行過街同時解決。
圖8 方案一平面渲染圖
但方案存在以下主要問題:(1)邕武路下穿道需與綜合管廊進行豎向上的空間協(xié)調(diào),以確保管廊與邕武路下穿道可實施。(2)明秀東路上跨橋下部結(jié)構(gòu)需與軌道車站承重結(jié)構(gòu)進行統(tǒng)籌設(shè)計,同步施工,以確保地鐵車站、本上跨橋的結(jié)構(gòu)與運營安全。(3)為確保邕武路地通道凈空及管線埋設(shè)覆土厚度要求,需將現(xiàn)狀交叉口地面抬高2.5 m,周邊出入口(尤其西南角地塊能建小區(qū)出入口抬高0.7 m)面臨改造,部分出入口需挪移位置,否則不能出入。
5.2.2 方案二
方案二(詳見圖9)在方案一的基礎(chǔ)上將邕武路下穿道調(diào)整為上跨橋,從而避免與綜合管廊的空間沖突,進一步確保了立交方案的可實施性。該方案交通組織思路與方案一完全一致,立交共3 層,明秀東路與邕武路輔路平交口維持現(xiàn)狀平交口標(biāo)高,明秀東路上跨橋布置在第二層,邕武路上跨橋布置在第三層。該方案形式簡潔,但橋梁構(gòu)筑物相對較多,地面建筑高度相對較高,對獅山公園及周邊居住區(qū)影響相對較大,且立交造價相對較高。功能上主線直行交通功能強。此外,該方案東西向明秀東路上跨橋下部結(jié)構(gòu)需與軌道車站承重結(jié)構(gòu)進行統(tǒng)籌設(shè)計,同步施工,才能確保地鐵車站、本上跨橋的結(jié)構(gòu)與運營安全。
圖9 方案二平面渲染圖
5.2.3 方案三
方案三(詳見圖10)在方案一的基礎(chǔ)上將明秀東路與邕武路的豎向位置進行了對換,立交共3 層,自下而上分別為明秀東路下穿道、輔路平交口、邕武路上跨橋。方案將東西向明秀東路下穿道布置在地鐵站頂正上方,在交叉口位置抬高現(xiàn)狀路口標(biāo)高,以地通道形式穿越通過。同時將邕武路下穿道調(diào)整為上跨橋,以避免與綜合管廊的豎向空間沖突,實現(xiàn)南北向直行分離通過。該方案立交形式簡潔、交通組織思路簡單明晰;立交地面建筑高度小,地面構(gòu)筑物較少,立交占地少,對獅山公園及周邊城市景觀影響小;交通功能上,主線直行交通功能強。
圖10 方案三平面渲染圖
但方案中明秀東路下穿道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)需與軌道車站承重結(jié)構(gòu)進行統(tǒng)籌設(shè)計,同步施工,以確保地鐵車站、本地通道的結(jié)構(gòu)與運營安全。此外,為確保明秀東路地通道凈空及管線埋設(shè)覆土厚度要求,需將現(xiàn)狀明秀東路地面抬高2.3 m,周邊出入口局部需進行改造,部分出入口需挪移位置,以方便地塊出入。
以上方案在交通服務(wù)水平上相當(dāng),但綜合考慮用地、景觀性及與地鐵和管廊的關(guān)系,推薦采用方案三。
本節(jié)點距邕武路立交南側(cè)出入口較近,為確保立交改造后系統(tǒng)的交通穩(wěn)定運行,避免交織段造成交通瓶頸,對該交織段進行通行能力仿真分析。
根據(jù)方案,該交織段車道構(gòu)造為C 類交織,如圖11 所示。
圖11 交織區(qū)結(jié)構(gòu)形式及主要參數(shù)
結(jié)合立交幾何設(shè)計及預(yù)測交通量數(shù)據(jù),構(gòu)建了邕武立交至邕武-明秀立交交通仿真模型,并對關(guān)鍵路段交織情況進行了交通仿真,以驗證當(dāng)前設(shè)計情況下交通服務(wù)水平情況(見圖12、圖13)。
圖12 邕武-明秀立交至邕武立交方向交通流狀況仿真
圖13 邕武立交至邕武-明秀立交方向交通流狀況仿真
結(jié)合通行能力計算及交通仿真模擬分析可知,目標(biāo)年該交織段交通服務(wù)水平為四級上半部,車流不大穩(wěn)定,延遲尚可忍受,平均車速大于24 km/h,交通量接近道路通行能力的100%(見表1)。
表1 VIS S IM 仿真數(shù)據(jù)統(tǒng)計
結(jié)合本次仿真參數(shù)及車流流線的設(shè)置情況,若北往南邕武路主線車道之間均允許自由變換,本交織段將難以滿足運行需求,交織嚴重,單個車輛的變道將直接導(dǎo)致路段車流的紊亂,服務(wù)水平極低。因此,建議本段邕武路主線內(nèi)側(cè)兩車道僅允許直行,外側(cè)車道允許進入主線或輔路。對車道流線進行規(guī)范后,車流仿真運行結(jié)果良好。隨著北往南輔路往邕武路上跨橋方向車流的增大,本交織段服務(wù)水平將下降。由于本次設(shè)計立交輔路仍設(shè)置有直行,因此,當(dāng)北側(cè)輔路進主線的車流對該段交織段運行干擾較大時,建議禁止輔路直行車輛進入主線上跨橋,從而消除交織影響。
明秀東路-邕武路立交是典型的城市中心區(qū)平交口立交化工程,因其受周邊用地條件、地鐵、管廊等因素的限制,立交建設(shè)難度大。設(shè)計者結(jié)合現(xiàn)場條件,對較為適配的3 層菱形立交方案進行了詳細的對比研究。同時,對鄰近的立交出入口的交通組織關(guān)系進行了梳理,并重新優(yōu)化了出入口組織方案,以確保方案的合理性、系統(tǒng)性。該立交的設(shè)計思路可為類似項目提供參考。