南京古平岗互通式立体交叉工程选型与方案设计

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摘要：在综合考虑交通量的分布情况的基础上，确定了互通等级，并且结合古平岗互通式立交分期实施的特点，确定了该互通式立体交叉的主要问题是寻找出一个既可分期实施、减少一期投资，又能在总体建设规模上降低工程造价的可行方案。通过两个个互通立交方案的比选，综合考虑各方面的因素，推荐采用蝶型加相应连接匝道的集合型立交方案。

关键词：互通式立交；整体设计；分期实施；设计分析

Abstract：In considering the traffic distribution based on the identified communication, grade, and with Gu Ping Hill interchange phased implementation characteristics, determine the interchange is the main problem to find out a phased implementation, can reduce a phase of investment, but also in the whole construction scale to reduce project cost a feasible scheme. By two months of interchange schemes, considering all factors, recommend the use of butterfly and corresponding connecting ramp set type of Interchange Scheme。

Key words：Interchange; overall design; phased implementation; design analysis

中图分类号：U412.35+2.1 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）

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拟建古平岗立交主线位于南京市“井”字型快速内环北线西段。南京快速内环线由城西干道、城东干道、纬三路、纬七路共同组成，形态呈“井”字型。 “井”字型城市快速内环的骨架节点分别是新庄、双桥门、赛虹桥和古平岗四大枢纽型立交，其中赛虹桥、新庄立交桥、双桥门全互通立交已建成，古平岗立交待必须要建设才能形成快速环线。

图1 南京市“井”字内环快速路网图

1、区域交通量分析及预测

（1）现状交通流量

2006年对古平岗交叉口现状交通流量进行调查得到的各方向交通流量如下图2所示：

图2 现状交通流量图

分析古平岗交叉通量现状可知，模范马路高峰小时最大单向交通量为3902pcu/h，双向交通量为7038pcu/h。现状交通量的主要流向依次为：

第一主流向：北南方向直行交通；

第二主流向：南北方向直行交通；

第三主流向：东南方向转向交通；

第四主流向：南东方向转向交通。

（2）交通量预测

根据现状交通量预测可知，2020年模范马路快速车道部分高峰小时最大单向流量为4891pcu/h，双向预测流量为8749pcu/h，高峰小时最大断面预测流量14759pcu/h。其中，交通量的主要流向依次为：

第一主流向：东西方向、南北方向直行交通；

第二主流向：东南方向、东北方向转向交通；

第三主流向：西南方向转向交通；

第四主流向：西北方向转向交通。

2、古平岗立交方案设计及比选原则

根据互通式立体交叉几何线形设计理念和周边区域的道路、交通条件，古平岗立交方案设计时需要遵守如下原则：

（1）道路平面、纵断面及横断面综合设计，尽量做到平面线形通畅顺捷；纵断面均衡、缓顺、起伏不频繁；横断面布置合理协调，交叉口、分隔带断口设置合理；

（2）线路两侧建筑密集，线路设计应尽量减少拆迁；

（3）从交通量预测上来看，道路断面应布置为6个快速车道（隧道或高架）加6个地面车道，满通发展要求；

（4）根据交通预测，本工程可以分期实施；

（5）古平岗立交考虑近期内环互通，预留远期全互通的条件。

针对地形、地物、交通量、技术规范等要求对古平岗互通式立交选型进一步深化，其方案优化比选应遵循以下几个原则：

（1）紧凑

从节约用地的角度来看，互通式立交的占地规模都比较大，而且一旦形成则成为永久性占地，所以在匝道布置上除功能上必须采用较高的指标外，应尽量减少占地。

（2）宽松

所谓宽松，主要是指指标采用上要尽量满足技术规范规定的较高要求。

（3）流畅

从行车角度上看，包括平、纵、横三方面的组合设计。一般来说平面、纵断面满足规范要求仅是最基本的要求，而做到平面之间、纵断面之间、横坡之间各指标的组合合理，以及平、纵、横之间的协调，才是保证车辆行驶流畅的必要条件。

（4）匀称

匀称是指互通式立交匝道的总体布局合理，匝道的总体布局不能头重脚轻，特别是同一对主要匝道的布局应力求车流两个方向的尽量均衡。

（5）合理

在满足各项指标的要求下，互通式立交线形还应综合考虑各种因素，如：横坡变化尽量使结构物处理简单化，与老路上构造物避免不必要的叉桥拼接，避免不合理的拆迁等。

3、涡轮方案

（1）方案设计

本方案将已建虎踞北路高架桥按第三层考虑。模范马路高架桥在第二层直接穿过，四条半定向式左转匝道分别利用三个象限在第二至第四层迂回布置，形成涡轮式高级全互通立体交叉。涡轮式立交平面效果图分别如图3所示。

图3 涡轮式立交平面效果图

分析可知，涡轮式立体交叉方案具有以下特点：

①主线可快速顺畅；

②匝道平曲线半径较大，均大于70m，行车条件好。匝道车速可达40km/h；

③无交织、无冲突，通行能力较大；

④结构紧凑、气势宏伟，在两条不对称的主线相交处形成一个有规则的旋涡状，造型生动、活泼、富有动感。

⑤本方案利用有限的占地和拆迁实现了一个标准较高的立交系统。

4、蝶形方案

（1）方案设计

本方案将已建虎踞北路高架桥按第三层考虑，模范马路高架桥在第二层直接穿过。在虎踞路高架东侧沿虎踞路高架拼一匝道桥，层数为第四层，利用本匝道设置由南至西及由西至北的左转匝道。曲线半径为70m，交织长度为200m。由东至南以及由北至东的左转匝道为回头曲线。分别布置在东北象限和西南象限。整个立交在平面上形成蝶形状。回头曲线最小半径45m满足匝道车速30km/h的要求。本方案为全互通立交，结构紧凑，占地较少，线型顺畅，平面造型美观，外形如飞蝶，栩栩如生，如图4所示。

图4 蝶形立交平面效果图

5、方案比选

古平岗立交方案比选需综合考虑如下影响因素：

（1）由于古平岗立交是“井”字内环实现快速化的最后一个节点，所以古平岗立交的实施势在必行；但同时由于拆迁和占地等原因，古平岗立交近期又不具备建设全互通立交的条件和必要性，所以必须考虑近远期可以分期实施的方案；

（2）由于立交的东北象限存在重要的大型企业，东南象限存在重要建筑也不等拆迁，因此只能利用西北象限和西南象限来设计全互通立交；

（3）立交地处城市中心地段，寸土寸金，所以立交方案应尽可能的紧凑设计，尽可能的少拆迁少占地；

（4）可考虑先期建设由南向东以及由东向南的匝道，以便形成规划中的“井”字形内环快速路，另一方面应预留远期扩建为全互通的条件；

（5）立交设计水平直接反映城市的发展水平和人文风貌，所以立交方案应尽可能美观大方，造型新颖并与城市的整体风格融为一体。

根据古平岗周边地区条件和4.1.3节所述立交方案比选原则进行分析可知，涡轮方案和蝶形方案均能满足服务对象的交通出行需求，拆迁和征用的成本相当，且对周边重要建筑影响较小。但是与涡轮方案相比，蝶形方案虽然占地面积略高，但造型新颖，结构简单，适应远期交通量发展，可分期修建，具有明显优势，因此综合上述因素，选定蝶形方案为古平岗互通式立交推荐设计方案，一次设计，分期实施。蝶形方案初步实施规模如图5所示：

图5 蝶形方案初步实施规模平面图

此外，蝶形设计方案结合立交区域现状，在尽量减少占地和拆迁的前提下，可以尽可能地提高各匝道的标准，使转向交通顺畅衔接以满足快速枢纽互通的要求。方案结构紧凑，立交占地主要集中在西北和西南两个象限，主线可以快速落地，以保证立交与隧道之间的地面交织段的长度。该方案占地面积较少，便于分期施工，先期施工也条件较好。

结束语

（1）根据立交线形设计的理论和工程实际，提出了涡轮方案和蝶形方案两套古平岗立交设计方案并进行比选。其中，蝶形方案具有满通需求、拆迁征地成本低、对周边建筑影响小、造型新颖、适应远期交通量发展、可分期修建等优点，建议采纳为古平岗互通式立交的设计方案；

（2）立交设置和选型时以路网规划、交通流量预测、交通流向预测、地形条件、拆迁可能性、出入口一致性、施工难度、工程造价等为主要依据，从交通需求出发，围绕立交功能的发挥，从宏观上把握立交位置、类型、规模、等级，使之与区域道路交通发展相适应，提高立交投资建设的效益和效率；

（3）互通式立体交叉的设计的关键是确定出具有合理的立交布局、工程规模、交通发展和远期规划的设计方案，应根据具体情况，按照互通式立体交叉的设计原则，综合分析，动态设计，不应照搬和套用立交标准方案。匝道端部要进行分流、合流等复杂的驾驶行为，与互通式立体交叉的其它部分相比，是事故高发地段，要慎重地进行设计。

参考文献

[1] 中华人民共和国交通部．城市道路设计规范（CJJ37-90）[S]．北京：人民交通出版社，1990

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[3] 吴瑞麟，沈建武．城市道路设计[M]．北京：人民交通出版社，2003

[4] 杨少伟．道路勘测设计[M]．北京：人民交通出版社，2004

[5] 吴国雄，李方．互通式立体交叉设计范例[M]．北京：人民交通出版社，2001

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