環(huán)形立體交叉

環(huán)形立體交叉改建的要點探討張選虎（鐵道第一勘察設(shè)計院公路與城市道路研究院）摘要：本文就城市道路中不能滿足交通需求的環(huán)形立體交叉的改建的方案設(shè)計，簡要介紹了環(huán)形立體交叉改建中應(yīng)重點解決的問題和設(shè)計思路。關(guān)鍵詞：環(huán)形立體交叉改建一、環(huán)形立體交叉的特點和現(xiàn)狀環(huán)形立體交叉是從環(huán)形平面交叉發(fā)展而來的一種立體交叉方式，以其鮮明的特點風(fēng)行一時，國內(nèi)許多城市在80、90年代修建了眾多的不同形狀的環(huán)形立體交叉。環(huán)形立體交叉的特點：優(yōu)點：能保證主要道路直行車流的快速通暢；轉(zhuǎn)向車流行駛方向簡單、明了；立體立交沒有沖突點，行車安全性好；立交結(jié)構(gòu)緊湊，占地較少。缺點：所有轉(zhuǎn)向車流都在環(huán)上交織運行，立交的通行能力受環(huán)道交織能力的限制；車流速度受環(huán)道半徑的影響；車速較底；左轉(zhuǎn)車流繞行距離長；構(gòu)造物較多，橋梁施工難度較大。近年來，由于國民經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，交通量的穩(wěn)步增長，城市化步伐的加快，原來的一些城市道路的性質(zhì)有所改變，交通流特性發(fā)生較大，以前修建的環(huán)形立體交叉由于其交通特性和通行能力的限制，很多已不能滿足交通的需求，成為城市交通系統(tǒng)的“瓶頸”，必須進行拆建或改建。本文就某市一座環(huán)形立體交叉的改建方案設(shè)計，簡要介紹環(huán)形立體交叉改建要點和設(shè)計思路。二、既有立交概況擬改造立交原設(shè)計為城市快速路與城市次干道相交的二層式環(huán)形立體交叉，城市快速路為東西向道路，已建成通車，城市次干道為南北向規(guī)劃道路，尚未建設(shè)，該立交與快速路同期建設(shè)，未投入使用，立交層次為：快速路布置在地面層，環(huán)道設(shè)置在第二層，承擔(dān)次干道的直行交通和相交道路的各方向轉(zhuǎn)向車流，次干道通過雙向四車道高架與環(huán)道連接，城市快速路在兩側(cè)分別設(shè)置單車道匝道連接與于環(huán)道。如圖一。

三、立交遠(yuǎn)景交通量與既有工程的適應(yīng)性分析1、既有立交遠(yuǎn)景交通量分析由于相關(guān)區(qū)域交通量的快速增長以及沿線土地的規(guī)劃、開發(fā)，該規(guī)劃城市次干道要以城市主干道規(guī)模建設(shè)，因此對該立交所處交叉口的遠(yuǎn)景交通量進行了預(yù)測和分析。其結(jié)果見表1。既有立交機動車流量分析表（2020年）表1 單位：pcu/h序號流量方向流量占總流量百分比機動車總流量9630100%1快速路直行交通量399241.45%2主干道直行父通量777&07%3主干道南口與快速路西口父通量289230.03%4主干道南口與快速路東口交通量2462.55%5主干道北口與快速路東口交通量831&63%6主干道北口與快速路西口交通量8929.26%2、既有立交適應(yīng)性分析以既有的環(huán)形立交現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，根據(jù)上述流量分析可看出，既有的快速路承擔(dān)了其直行3992pvu/h，而其余的交通量高達(dá)5638pcu/h,均要通過于二層的環(huán)形的立交來解決，因此要對本立交環(huán)道通行能力進行檢算?；ネㄊ搅⒔坏哪芰Π唇M成部分的不同，一般包括正線的通行能力和匝道的通行能力。本立交的通行能力主要控制在環(huán)道的交織段上，根據(jù)立交的現(xiàn)狀條件，采用了英國計算公式計算交織段的通行能力：（e\1601+一c二—__wl1+wll-交織段長度,mw—父織段寬度度,me-環(huán)道入口平均寬度,m經(jīng)計算，既有立交通行能力和飽和度結(jié)果見表2。既有立交通行能力表表2象限交織段能力（C）交織段車流量（V）V/C服務(wù)水平東南284529061.02東北194128571.47西北284528210.99E西南194128431.46經(jīng)對既有的環(huán)形匝道能力進行計算后可看出，既有的環(huán)形匝道各交織段均達(dá)到飽和與過飽和狀態(tài)，無法承擔(dān)這5638pcu/h的交通量，能力明顯不足，因此對立交進行必要的改造勢在必行。四、立交改造方案設(shè)計1、方案設(shè)計原則（1） 改造后的立交必須滿足交通需求；（2） 應(yīng)盡可能地利用既有工程；（3） 應(yīng)盡量減少新增工程的實施對既有快速路的交通干擾；（4） 新增工程應(yīng)盡量與既有工程融為一體，盡可能地做到既美觀，又實用。2、方案構(gòu)思依據(jù)上述原則，為滿足交通需求就必須增設(shè)部分車道，如按一般的環(huán)形立交的設(shè)置原則，應(yīng)率先解決南北向主干道的直行，即將主干道的直行高架通過，但對本立交來講卻是不適宜的，因為在本立交預(yù)測的2020年交通流中，主干道的直行車流僅777pcu/h，而其南口至快速路西口的車流達(dá)2892pcu/h,而轉(zhuǎn)向車流中的左轉(zhuǎn)車流尤其對環(huán)形匝道的通行能力影響為最大，因此在本立交應(yīng)率先解決該最大車流交通才是重點。故設(shè)計中考慮既有工程維持不動，增設(shè)部分定向匝道，以共同組成環(huán)形加定向匝道的組合式立交。對最大的南至西向左轉(zhuǎn)車流，在主干道右側(cè)設(shè)置定向的匝道跨過環(huán)形匝道至第三層后折向西接快速路，而對于西至南向的最大右轉(zhuǎn)車流，由于既有立交沿快速路南側(cè)設(shè)置由西向東的上環(huán)既有匝道僅為單車道，而此匝道不僅承擔(dān)著南至西的右轉(zhuǎn)車流1418pcu/h,而且承擔(dān)著西至北向的左轉(zhuǎn)車流486pcu/h，因此該匝道的能力明顯不足，本次設(shè)計中將此車道進行了改造加寬使其變成3車道。為減輕環(huán)形匝道的壓力，在該匝道進入環(huán)道前分出一雙車道，沿設(shè)計的地面車道外側(cè)平行接入主干道，在本立交的北側(cè)，地形平坦開闊，為使東至北的和北至西向的右轉(zhuǎn)車流更順暢，本方案設(shè)計中也考慮沿主干道既有高架橋兩側(cè)增設(shè)了與之平行的地面匝道，不但可以很順暢地解決兩個右轉(zhuǎn)車流，以給環(huán)形匝道的通行能力留有一定余地。該方案經(jīng)增設(shè)上述工程后，既有環(huán)形匝道上僅承擔(dān)了主干道道直行以及西至北向，北到東向和東至南向左轉(zhuǎn)和南至東向右轉(zhuǎn)車流共計1826pcu/h。這樣不但可以確保主干道的直行車流更為順暢，也為后期發(fā)展留有一定余地。如圖二。3、通行能力分析對改建設(shè)計方案進行通行能力檢算，結(jié)果如表3。通行能力檢算結(jié)果表表3象限能力影響父通量V/C服務(wù)水平東南284514320.50B東北19419830.51B西北28459390.33A西南194114250.73C經(jīng)檢算，該立交環(huán)道和上下匝道均能滿足交通需求，服務(wù)水平好，從V/C值看，既有一定的發(fā)展余地，又沒有造成通行能力的浪費。五、結(jié)論以前修建的環(huán)形立體交叉多數(shù)處于城市交通系統(tǒng)中的重要位置，涉及到道路、城市規(guī)劃、土地開發(fā)等方方面面，由于占地面積大、橋梁構(gòu)造物多、工程投資大等特點，當(dāng)既有立交不能滿足現(xiàn)狀和未來交通發(fā)展時，不能一概而論拆掉重修，首先應(yīng)進行交通流的特性分析，研究改建方案的必要性和可行性，通過能力檢算，找出對立交的通行能力影響最大的因素，然后針對這些控制因素擬訂相應(yīng)的設(shè)計方案，并優(yōu)化之，使改建方案做到滿足能力要求、投資合理、有較好的景觀效果。環(huán)形立體交叉的型式適應(yīng)性較強，改造條件相對較好，因此當(dāng)條件允許時，在環(huán)形立體交叉的基礎(chǔ)上改建，是解決交通需求、節(jié)省投資的一條行之有效的辦法。參考文獻(xiàn)：1、《交通工程手冊》 中國公路學(xué)會《交通工程手冊》編委會2、《高速公路立交工程》 高速公路叢書編委會3、《城市道路設(shè)計規(guī)范》GJJ37-90北京市市政設(shè)計研究院作者：張選虎（陜西.長安1970.1-）鐵道第一勘察設(shè)計院公路與城市道設(shè)計研究院工程師郵政編碼：730000聯(lián)系電話：33375DiscussionthePointofRoundInterchangeZhangXuanhuDesignResearchInstituteForHighwaysAndUrbanroadsofTheFirstRailwaysSurveyAndDesignInstituteAbstract:CombiningthedesignofrebuildingRoundInterchangewhichcouldn