城市建成区快速化道路立交设计--以上海市虹梅南路中环线立交总体方案设计为例.pdf 4页

第2期（总第178期）No.2(SerialNo.178)2015年4月CHINAMUNICIPALENGINEERINGApr.2015DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2015.02.006城市建成区快速化道路立交设计——以上海市虹梅南路中环线立交总体方案设计为例曹胤（上海市城市建设设计研究总院，上海200125）摘要：城市建成区的快速路立交属中心城交通和环境的敏感区，对其改造存在着诸多限制。以上海中心城区徐汇区的虹梅南路中环线立交总体方案设计为例，通过环境影响评价、交通量预测和交通仿真分析等手法对周边地区的整体交通进行分析，从而确定城市建成区快速路立交工程的方案，为其他建成区的立交设计提供参考。关键词：城市建成区；立交设计；工程环境；交通预测分析中图分类号：U412.352文献标志码：A文章编号：1004-4655（2015）02-0016-04上海中心城道路网建设已逐步转变到以改善路交通形成系统，有效弥补中环-沪闵高架节点缺网结构、提升路网功能为主。道路快速化后，快少S-W方向匝道、不能发挥中环南段截流的功能。速路立交设计将是城市道路建设面临的一项必然课在中环线形成2个疏解通道，缓解沪闵高架-内环题。然而,位于城市建成区的立交设计，由于用地线拥堵、均衡环线快速路流量。局限、繁忙的交通和生态环境的敏感性，对设计存在着诸多限制。内虹梅南路是上海西南地区骨干路网中一条重要延安路高架环的主干路，红线宽度45m。快速化后是中环线向中南的切向线。虹梅南路-中环线立交位于中心城区线环卢浦大桥的徐汇区。本次以上海市虹梅南路中环线立交总体沪清平高速方案设计为例，进行城市建成区立交设计的研究。公路（A9）线济1设计条件与规划分析外阳环上海南站路1.1设计条件线1）控制立交用地和环境敏感建筑的数量。莘奉金高速公路（虹梅南路沪杭高速公路（A8）2）权衡中环线上中西路以北原有上下匝道的虹梅南路—中环线立交利用方式。3）控制对周边干线路网流量和地面交叉口服A4）务水平的影响。图1虹梅南路—中环线立交地理位置图4）相邻立交系统交织段的分析。1.2规划分析2设计思路中环线服务于城市客运交通，是分流内、外环立交总体方案的布设应满足交通需求，平衡路交通的快速路。虹梅南路定位为新城至中心城的快网流量，改善区域交通，控制用地。速客运通道（见图1）。设置互通立交使市域客运2.1交通需求及立交选型交通流量预测是立交方案设计的依据，立交需收稿日期：2015-01-21要解决主要交通流向需求。2025年中环立交转向作者简介：曹胤（1982—），女，工程师，本科，主要从事流量预测见图2。道路工程设计。16 曹胤：城市建成区快速化道路立交设计——以上海市虹梅南路中环线立交总体方案设计为例2015年第2期虹梅南路高架（北）2）方案二：保留现状上中西路北侧的下匝道，抬升上匝道与虹梅南路通道衔接；实施中环线预留46704680在老沪闵路路口的上匝道（见图4）。影响老沪闵27502850路北侧的居民区。1920老沪闵路新增上匝道3830980抬升现状上匝道中环线（东）虹梅ES上中西路SN3830南中环线1830保留现状路1130下匝道SENS29002960SN与SE合流NS与ES合流虹梅南路高架（南）图22025年中环立交转向流量预测（pcu/h）图4立交总体布置方案二现状中环线为双向8车道高架结构，北东向及3）方案三：保留现状上中西路北侧的1对匝道，东北向为主要交通流。根据预测，中环线与放射状在下匝道内侧中环线切线方向布置由北向南的主路的客运通道形成双Y形，南北方向和南东方向交NS，在上匝道外侧布置由南向北的主路SN，分别与通较为重要，其中南北向形成一个良好的放射状通虹梅南路高架顺接。虹梅南路主路竖向布置在中环道，节点建设Y形互通立交。为避免对中环线造线上层。在上中西路南侧，NS与ES匝道合流位于成较大冲击，虹梅南路主路采用双向4车道与中环第2层，SN与SE匝道分流位于第3层。虹梅南路线连接。主路高架分幅竖向错层布置，北向南主路在第2层，本立交建设后，中环主路（吴中路—上中南向北主路在第3层（见图5）。路）2025年饱和度为0.85～0.88。沪闵高架（中环以北段）2025年饱和度为0.77～0.99。中环保留现状上匝道线辅路和吴中路、漕宝路交叉口2025年饱和度为虹上中西路SNES0.75～1.01。整体服务水平尚可。2.2总体方案布置中环线梅立交总体布置结合中环线上中西路以北已建保留现状上、下匝道（保留、抬升或废除），进行比选。下匝道南SENS1）方案一：抬升现状上中西路北侧的1对匝路SN与SE合流道与虹梅南路衔接。上中西路南侧NS与ES匝道NS与ES合流合流位于第3层，SN与SE匝道分流位于第2层。图5立交总体布置方案三实施中环线老沪闵路的1对预留匝道弥补原接地匝道抬升后造成的地区交通连接缺失（见图3）。影方案一、方案二受上中西路以北接地匝道抬升响老沪闵路南北两侧新建匝道处的居民区。影响，中环线以南至虹梅南路银都路区域与中环线老沪闵路新增上匝道西段联系交通将全部或部分转移至老沪闵路-上中路交叉口，交叉口流量增加1020~1230pcu/h，新抬升现状上匝道增上下匝道处调头流量约170pcu/h。保留原有接SNES上中西路老沪闵路新增下匝道地匝道对该区域上下中环线交通没有直接影响。抬升现状下匝道3环境影响及改善措施NSSE工程在施工期和营运期都会对环境产生影响，NS与ES合流SN与SE合流[1-3]主要是交通噪声、振动和尾气。虹梅南路受影图3立交总体布置方案一响的主要是沿线居民区、学校等环境保护目标。17 曹胤：城市建成区快速化道路立交设计——以上海市虹梅南路中环线立交总体方案设计为例2015年第2期1）噪声影响。沿线为1类声功能区，是需要4.1交通仿真对交织段的分析验证保持安静的区域。根据工程沿线噪声监测结果，远鉴于交通流的复杂性，采用交通仿真分析对立期平均增幅2.5dB（A）。交方案的复杂路段进行验证，提高交通流量预测的[4]为解决这一问题，高架主路全线采用环保减噪精度，优化工程方案。型伸缩缝，上层采用OGFC-13混合料（开级配沥以2032年为远景预测年，交织段高峰小时交青磨耗层）降噪路面，比普通沥青路面噪声可降低通流量预测为基础数据，对中环线（沪闵路匝道—3～5dB。虹梅南路通道）交织段进行道路建模。以WS匝道2）空气影响。主要来自车辆行驶产生的废气，和中环上中路下匝道间的断面作为特征断面进行仿包括对人群健康和土壤、植被等生态影响，污染物真流量检测。包括NO2、CO等。根据预测，营运近期高峰小时立交方案预测需求量与仿真实际加载量的对比汽车尾气中NO2对各敏感点处的小时值、日均值见图7。和年均值的贡献值均可达标。6614700064553）环境振动。主要来源于重型车辆行驶时产6000生的振动。运营期交通振动总体上比较轻微。5000-142053个立交方案对周边建筑物影响的对比见表1。390340002表1立交方案对周边建筑物影响的对比m3000影响范围内的敏感建筑物面积流量/pcu·h2000方案h＜12m12m≤h＜15m15m≤h＜42m1000方案一14435.0621847.38115861.920方案二9860.0210353.54115861.92预测值方案一方案二方案三方案三755410512107489图7预测需求量与仿真实际加载量对比（pcu/h）注：h为邻近建筑物的距离由于存在车辆排队情况，当排队蔓延到路网入对于敏感建筑物，高架道路通过实施吸声型声口会使本该生成的车辆无法生成，在检测流量时，屏障改善敏感点声环境质量，声屏障高度≥3.5m，仿真检测流量小于流量预测值。数据表明，方案一、降噪系数≥0.5。实施声屏障后，部分前排拆迁的方案二路网入口断面仅能通过59.0%以及63.6%敏感点噪声增量仍＞1dB（A），予以安装通风隔的预测车流量。声窗，隔声量≥31dB（A）。行程时间、行程车速对比见表2。同时，应通过加强道路绿化种植和养护以减缓对环境的影响。表2行程时间、行程车速对比表4立交复杂路段的处理方案比较项目交织段1交织段2行程时间/s59.3720.36虹梅南路中环线节点北约1.2km是沪闵路中方案一距离/m349.4376-1环线立交，新建WS匝道中环线合流点至上中路下平均车速/km·h21.1866.48行程时间/s34.4619.65匝道分流点距离约580m，下匝道分流点至虹梅南方案二距离/m349.7376路NS匝道分流点为330m。不足1km内形成1次-1平均车速/km·h36.5368.90合流、2次分流的交织段（见图6），是本立交节点行程时间/s42.4421.50方案三距离/m349.7356.2处理的难点。平均车速/km·h-129.6759.63交织段基于行程车速的服务水平评价见表3。580330中环出口表3交织段基于行程车速的服务水平评价中环入口中环线主线方案交织段1交织段2交织段1交织段2方案一37.6（拥挤）94.0（畅通）虹梅南路通道方案二60.0（拥挤）95.6（畅通）上中路下匝道方案三50.0（拥挤）88.4（畅通）图6中环线交织段交通组织示意图（m）交织段1方案二的服务水平评分最高，交织段18 曹胤：城市建成区快速化道路立交设计——以上海市虹梅南路中环线立交总体方案设计为例2015年第2期2均处于畅通等级，但前2种方案流入路网的交通生拥堵，上匝道划线组织为1条车道（见图9）；流量过低，实际效果并不理想。中环线东向北主路在SN匝道合流前4车道并3车通过环境评价、交通流量预测和复杂路段交通道，主线3+2，通过加速车道并成4车道。仿真数据的多方面验证，方案三基本满足节点交通功能，对原路网的交通组织、沿线敏感目标和环境SN虹梅南路南向北主路上匝道影响较小，交通保障度高，作为推荐方案。中环线东向北主路4.2交通组织优化图9南向北交织段交通组织示意图立交总体规模确定后，通过标志标线设置对交5结语通组织进行优化。设计充分考虑可能的驾驶行为，本文以上海徐汇区虹梅南路中环线立交为研进入立交之前的主线部分即提前进行行驶方向引导。究对象，通过对工程周边建筑、交通调查，采用北向南WS至上中路下匝道交织段交通组织是交通量预测和交通仿真分析和环境影响评价等方本次设计的重点。该路段6车道，驶入中环的车辆式进行城市建成区的立交方案设计。在保障节点中44.95%（2973/6614）的车辆继续行驶在中环主交通功能的同时，通过控制用地、减少对环境敏线上，最内侧2车道仅服务于在中环直行的车辆，感目标的影响、对中环线快速路系统和地区交通分成“2+2”的实线分隔，从WS匝道驶入中环的组织影响等综合分析确定合适的方案，并对存在车辆在实线尽头变道进入中环（见图8）。的问题采取措施进行改善，为相似的城市建成区中环2973中环2973的立交设计提供参考。虹梅2118+上中1523虹梅2434+中环532WS匝道参考文献：图8北向南交织段交通组织示意图（pcu/h）[1]GB3096—2008声环境质量标准[S]．北京：中国建筑工业出版社，2008.交织段在沪闵高架出口之前进行指示标志的布[2]GB3095—1996空气环境质量标准[S]．北京：中国建筑工业出设，同时加强对交织段路段内车辆变道行为的监版社，1996.控，通过提高执法力度对交通行为进行监管。[3]GB10070—1988城市区域环境振动标准[S]．北京：中国建筑工虹梅南路南向北主路交通量与上中路上匝道合业出版社，1988.并为2车道进入中环线，考虑主路并入中环的匝道[4]裴玉龙，张亚平.道路交通系统仿真[M].北京：人民交通出版社，2004.线形条件不如上匝道顺畅，为避免接入中环线时产（上接第15页）综合上述总体方案、实施难度、养护运营及远（见图8）。方案二可一次实施到位。期实施分析，确定方案二为推荐方案。设计道路中心线305003结语5001450050014500500从交通需求来看，建设张家浜楔形绿地地面道路是中环线东北段与张江地区联系的有效途径。从主线高地面桥钻机架880010850工程效益来看，建设张家浜楔形绿地地面道路是中吊车环线建成后即刻发挥其作用的重要保障。通过从交通需求、路网饱和度、实施难度、道路养护各方面对两套论证、分析论证、分析和比选，最终按照方案二（设置张家浜楔形绿地地面道路）图8方案一远期施工实施难度示意图实施，待工程竣工运营后，将再做项目后评价。19