| 工程设计 | Engineering Design2019年第24期
城市快速路建设的关键问题研究
马俊梅
(中设设计集团股份有限公司,江苏南京210014)
摘 要:随着城市建设规模迅速扩张,各大城市正加快完善城市快速路网的建设,而针对所在地区道路、交通、环境等条件的不同,快速路形式的选取应因地制宜。文章主要从项目功能定位、技术标准论证、辅路及节点方案设计等方面,介绍了城市快速路总体设计时需重点研究的问题。同时结合案例探讨总结了城市快速路建设的重要性及关键点。关键词:城市快速路;技术标准;断面形式;节点方案中图分类号:U412.37文献标志码:A近年来,随着国家经济的不断发展,城市建设规模迅速扩张,为顺应经济发展新常态,适应区域发展新形势,当前各大城市已开始加快完善区域、市域和城区路网交通体系,开展一系列交通基础设施建设。其中,完善城市快速路网的建设,加快对接综合客运枢纽及城区周边高速路网系统,保证组团间交通联系快速便捷,是实现区域交通一体化的重要一环。
目前城市快速路建设过程中,由于受沿线规划建设条件、现状建设条件等控制因素的限制,总体方案设计时需结合项目建设必要性、功能定位及各项目的技术特点,分析确定其技术标准、路线方案、断面布设、节点方案等。
1 城市快速路设计
1.1 总体设计思路
进行快速路建设时,其总体设计一般遵循“快速便捷、资源节约、环境融合、安全舒适、经济耐用”的理念。1.2 功能性需求分析及技术标准论证
项目功能定位即未来的功能性需求分析,其是方案稳定的前提和基础;而合理确定技术标准是项目总体建设方案的依据,也是预工可阶段研究的关键,主要包括设计速度、断面形式等。
(1)功能需求分析。项目路的功能定位需结合城市路网体系规划,对其所承担功能进行需求分析,并确定各功能需求承担的比例,如城市交通功能、区域交通功能、空间引导功能等。
(2)设计速度。设计速度是影响工程规模最重要的指标之一,其大小很大程度上决定了平面线形指标及纵断面技术指标。根据《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)[1]、《城市道路路线设计规范》(CJJ 193-2012)[2]、《城市快速路设计规程》(CJJ 129-2009)[3],城市快速路的设计速度可选取60km/h、80km/h、100km/h。在项目实际设计过程中,设计速度应根据项目功能定位、服务对象、交通特性以及沿线地形、地质、自然条件等方面的因素,并考虑工程经济可行性,经论证后确定。从路网衔接角度而言,当项目路存在多路段衔接设计时,设计速度应根据相应的建设条件选取,路段前后的线形技术指标应相互协调与配合。以南通如皋至如皋港快速路工程为例,该项目含新建道路段和老路利用段,里程较长,约18.9km,宜尽量选择较高的设计速度,其中新
作者简介:马俊梅(1987—),女,硕士,工程师,研究方向:道路交通规划设计。
文章编号:2096-2789(2019)24-0192-02
建段考虑与通如快速路(主路采用设计速度为100km/h)衔接的舒适性、行车速度的连续性,推荐设计速度采用100km/h;其次,考虑到南侧局部为利用G204南延线,受老路平纵指标等限制,原设计速度采用80km/h,推荐设计速度采用80km/h。
(3)车道数论证。项目车道数设置的合理与否是直接关系到道路服务水平的重要因素,其设置需根据交通需求预测及通行能力分析计算得出。
①路段通行能力确定。根据路段道路平面线形和实际行驶情况,以及《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)[1]、《城市快速路设计规程》(CJJ 129-2009)[3]的规定,确定快速路基本路段通行能力如表1所示;对于不同设计速度的城市快速路,一条车道的单向通行能力可按式(1)计算。
表1 快速路基本路段单车道通行能力
设计车速/(km•h-1)1008060基本通行能力/[pcu/(km·ln)]220021001800设计通行能力/[pcu/(km·ln)]
2000
1750
1400
N=Np×A1×∑A2×A3 (1)式中:N为单向设计通行能力,pcu/h;Np为一条车道可能通行能力,pcu/h;A1为道路分类系数,快速路取1,其他等级道路统一取0.8;A2为车道分布系数,如表2所示;A3为交叉口影响通行能力的折减系数,该系数根据两交叉口间距离、行车速度、绿信比和车辆起动、制动时的平均加减速度及交通组织设计等因素而变化,经查《城市道路设计手册》,综合考虑工程的实际情况,快速路A3取1.0。
表2 车道分布系数
车道数第一车道
第二车道第三车道第四车道车道利用系数
1
0.8~0.89
0.65~0.70
0.50~0.65
②车道数计算。根据交通需求预测的各特征年交通量结果,在满足设计基准期对应服务水平的前提下,通过通行能力计算分析得出项目各特征年所需车道数。
(4)断面形式的选择。在横断面设计时,主要需要考虑项目路沿线开发情况、现状及规划建设条件,保证其建设的可行性。快速路系统通常由主辅两个系统组成,常规而言,按主辅位置关系可分为三种:地面式、高架式及隧道式[4]。
①地面式。该模式下主线和辅道系统皆位于地面。
2019年第24期优势:主辅路之间的交通转换比较方便,工程造价较低,一般在0.5~0.6亿元/km(主线双向6车道规模);其建设与现有道路标高相结合,景观融合性较强。劣势:占地较大,相较其他形式,道路红线宽约7~10m;道路两侧横向沟通不方便。适用条件:该模式适用于横向沟通需求小的城市外围、新建城区用地比较富裕或结合城市改造拆迁较少、环境景观要求高的路段。如深圳的北环大道等。
②高架式。该模式需修建高架桥,桥上空间作为快速路的主路,高架桥下面或两侧修建辅路,通过上下匝道进出主路。优势:占地少,红线宽度较小;地面辅道系统用于集散沿线交通,并通过高架匝道进出快速系统;通行能力大、道路两侧横向沟通较方便,可以服务于“点、线、面”。劣势:造价高,一般在1.5亿元/km(主线双向6车道规模)。对沿线的噪音和汽车尾气污染较大,景观融合性较差;若存在轨道等规划线位,还需协调好之间的位置关系。适用条件:项目区域红线较窄、用地紧张、横向沟通需求大或路线跨越铁路、河道段。如上海的内环、中环等。
③隧道式。该模式的主路系统位于地面以下,而辅道系统位于地面。优势:占地较小,对城市景观基本无影响;通道通行能力大、道路两侧横向沟通较方便(隧道敞开段除外)。劣势:造价最高,一般在3~4亿元/km(主线双向6车道规模);只能依靠平行式匝道与横向道路进行沟通,仅可服务于道路沿线;地道施工时,对原有管线、轨道交通影响大;紧急情况(火灾、车辆抛锚等)下,救援困难,安全性较低,维护成本高。适用条件:中心城区内交通流量大、用地紧张、或对环境融合度较高的路段。如南京的城西干道。1.3 辅路的设置
(1)辅路的功能。辅路系统是快速路网的一个重要组成部分,其功能主要体现在两个方面:①交通组织的集散功能,将从快速路上下来的车辆以及从被交道路进入快速路的车辆在辅路上进行分散或集结。②承担短途区间交通功能,服务沿线出行,减少主线压力。
(2)辅路设置形式。①辅路作为快速路的子系统,在主线外侧设置连续单向辅路。这一布局模式下,辅路系统承担了上述的两大功能,即交通组织的集散功能和短途区间交通功能。苏州的内环线就是此种形式,如图1所示。
图1 苏州内环
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②快速路系统与地方道路系统相对独立,不设置连续的辅路系统。以南京绕城公路为例,不设置连续辅路系统的主要原因如下:第一,南京绕城公路原为高速公路,只承担中、长距离的交通出行,区间短途交通已通过地方路网予以解决,不存在既有短距离交通利用绕城路出行的问题。第二,南京绕城公路位于主城与副城之间,且是南京的生态廊道,紧邻道路两侧土地开发的强度相对较低。第三,部分拟高强度开发路段,当时尚处于规划阶段,可从规划层面,通过地方道路系统的合理设计,避免中、长途交通与短途交通在空间上的重叠。1.4 节点方案的设计
针对相交道路不同的道路等级及交通功能,节点方案基本可如下划分。
(1)与快速干线相交:枢纽互通。影响立交形式选择的因素很多,如图2所示,归纳下来主要有道路、交通、自然及环境方面的条件。道路条件主要包括相交道路性质、等级及设计速度,近远期结合方面的要求,是否存在收费体系,投资额及红线范围,主管部门和涉及部门的意见等;交通条件主要有交通量、交通网现状及规划等;自然条件主要有地形、地质、水文、气候等;环境条件主要有现状及规划用地、沿线建筑设施及文物保护区等。
图2 方案思路
(2)与主要道路相交:菱形互通。针对用地相对宽裕、拆迁量较小的区域,可采用放坡式菱形立交,如图3所示;而对用地相对紧张、拆迁规模较大的区域,采用直立式挡墙形式,如图4所示。
图3 放坡式
图4 直立式挡墙
(3)与次要道路相交:沟通型、穿越型。穿越型的次要道路采用分离式的机耕通道,可结合地形合理选择下穿箱涵或支线上跨桥,考虑安全、造价等因素,原则上一般采用下穿箱涵,主路路堑段或易淹水段可适当采用支线上跨。当次要道路除横向穿越外,还需与项目路进行沟通转换时,应结合道路地形、沿线地块控制合
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理选择简易互通形式,如简易菱形、简易的半苜蓿叶或简易的单喇叭互通形式,如图5、图6所示。
图6 简易单喇叭图5 简易半苜蓿叶
图7 太湖大道中环立交
2 快速路案例分析
以南京玄武大道、苏州中环快速路为例,其建设对支撑城市区域一体化发展、缩短城市时间距离、提高城市道路网络容量、缓解城市交通拥堵等起到了重要的作用。
(1)南京玄武大道。2008年10月,玄武大道(新庄立交~绕城公路段)快速化改造完毕并通车,该段北侧紧邻铁路,路两侧地块开发不连片,横向沟通相对较弱,故快速化改造工程采用平面式(节点主线上跨为主)的快速化方案,主路按快速路标准设计,双向6车道,设计速度80km/h;辅路按城市主干道标准设计,不连续设置;全线设置互通式立交8处(其中菱形互通5处)。其快速化改造工程进一步加快了南京城区快速道路系统“井字”格局的形成,也是连接主城区和仙林副城的快速通道。
(2)苏州中环快速路。中环快速路全长约112.2km,其主线采用双向6车道的标准,以高架形式为主,结合以隧道、地面等形式,设计速度80km/h,全线设娄江、苏虞张、宝带路等互通27处,如图7所示。中环快速路工程是加快苏州市“一核(古城区)四城(东部综合商务城、西部生态科技城、南部滨湖新城、北部高铁新城)”快速发展的重要交通支撑,也是高新区与工业园区、吴中区、相城区之间快速联系的通道。
如下启示:
(1)快速路系统是公路、城市交通的重要组成部分,是重要的基础设施建设,其建设需结合城市的总体规划布局、用地条件、经济条件等决定。
(2)实际工程中,快速路往往存在交通功能叠加的情况,其技术标准的确定需结合功能定位和路网需求等综合分析。
(3)在工程实际设计中,快速路往往是针对不同路段的特点选用不同的断面形式,具体快速路的形式往往是组合型的,即同一条快速路中常采用多种形式;而针对不同道路等级的被交路,需结合道路、交通等条件综合分析后确定节点方案。
参考文献:
[1]CJJ 37-2012,城市道路工程设计规范[S].[2]CJJ 193-2012,城市道路路线设计规范[S].[3]CJJ 129-2009,城市快速路设计规程[S].
[4]王亚,卫东.城市快速路型式的选择与探讨[J].交通与运
输(学术版),2007(2):10-12.
3 结束语
从江苏省内各大城市快速路建设情况来看,主要有
Research on The Key Problems of Urban Expressway Construction
Ma Junmei
(China Design Group Co.,Ltd.,Nanjing,Jiangsu 210014)
Abstract:With the rapid expansion of urban construction scale, major cities are speeding up the construction of urban expressway network. According to the different conditions of road, traffic, environment and other conditions in the region, the selection of Expressway form should be adapted to local conditions. This paper mainly introduces the key problems in the overall design of urban expressway from the aspects of project function orientation, technical standard demonstration, auxiliary road and node scheme design. At the same time, the importance and key points of urban expressway construction are summarized with case study.
Keywords:urban expressway,technical standard,section form,node scheme
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