1、上海市虹梅南路隧道西闸公路立交设计 张震山 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司 摘 要： 介绍上海市虹梅南路隧道下穿黄浦江后, 在南岸与横向道路西闸公路设置立交 的方案。 通过对3个部分苜蓿叶立交方案比较, 确定节点推荐方案。 在此基础上, 结合具体工程实例, 提出城市越江 (跨河) 通道与岸边相交道路的一种优化连 接形式。该方案交通组织合理、占地少, 交叉口延误少, 适合在类似工程中推广 运用。 关键词： 越江; 隧道; 江边; 立交; 西闸公路; 作者简介：张震山 (1975) , 男, 高级工程师, 硕士, 主要从事市政道路交通 设计。 Xizha Highway Interch
2、ange Design of South Hongmei Rd. Tunnel in Shanghai ZHANG Zhen-shan Shanghai Urban Construction Design Abstract： The scheme of setting up the interchange between the south bank and Xizha Highway of the lateral road is introduced after South Hongmei Rd.tunnel underneath pass Huangpu River in Shanghai
3、.Through the comparison of 3 partial alfalfa leaf interchange schemes, the node recommendation scheme was determined.On this basis, combined with concrete engineering examples, an optimized connection form of urban cross Huangpu River (cross river) channel intersected with shore is put forward.An op
4、timized design of this kind of interchange is given.The scheme has a reasonable traffic organization, less space and less delay at the intersection.It is suitable for application in similar projects. Keyword： cross-river; tunnel; riverside; interchange; Xizha Highway; 隧道是目前城市道路穿越江河的常用方式, 靠近江河一侧, 经常存
5、在平行于江 河的较高等级道路。交通功能上要求隧道与横向道路进行互通, 形成江边立交。 受标高、 纵坡等因素控制, 在实际工程中, 江边立交常采用部分苜蓿叶形立交形 式。 部分苜蓿叶形立交形式简单, 通过立交匝道以及横向道路上的信号灯路口, 完 成各个方向的转向。但也存在以下问题:横向道路路口间距较近影响直行交通、 立交入口不易识别导致司机选择困难、立交占地大、拆迁费用高等不足。本文结 合具体工程实例, 给出此类立交的一种优化设计方案。 1 工程概况 1.1 建设条件 上海市虹梅南路金海路通道工程是中环线西段向南的切向延伸线, 上海市骨 干路网中的南北向重要快速通道, 服务于沿线南桥新城、紫竹科
6、学园区等。由北 向南为10.75 km虹梅南路 (高架) 段, 接 5.26 km的越江 (隧道) 段和3 km 的金海路段。 虹梅南路隧道越江后在西闸公路南侧接地, 西闸公路位于黄浦江南侧, 东西走 向, 全长 7 km, 是贯通性较好的区域干线公路, 也是黄浦江南岸东西向主要通 道。原为双向2车道地面道路, 公路断面形式, 距离黄浦江约750 m, 周边有部 分村庄。 为解决虹梅南路隧道和南侧近江交通之间的沟通, 虹梅南路 (越江段) 与西闸 公路交叉设置立交。工程地理位置图见图 1, 节点示意图见图2。 图1 地理位置图 下载原图 图2 节点示意图 下载原图 1.2 道路规划 虹梅南路高
7、架是以客运为主的快速路。 虹梅南路隧道下穿黄浦江, 规划等级为二 级公路, 作为虹梅南路高架向南的延伸线, 设计采用公路标准同时参照快速路 标准。隧道江中段为盾构形式, 双向6车道, 机动车专用, 设计速度 60 km/h。 西闸公路规划等级为三级公路, 红线宽35 m, 设计速度40 km/h。在设计时预留 远期西闸公路拓宽改造的可能。 虹梅南路越江段主线在西闸公路南侧接地, 立交设置在西闸公路南侧。 1.3 交通量预测 根据2012 年、2022 年及2032年的规划路网和相对应的车辆出行需求矩阵, 在 模拟市区道路网络上, 利用EMME2软件对包括研究区域的道路进行流量预测, 其结果见图
8、3。 图3 2032 年 (远期) 立交流量预测 下载原图 由预测结果可知, 2032 年立交高峰小时交通量为 9 680 pcu。主线流量中, 南北 向虹梅南路较大。转向流量中, 东向北、北向东流量较大。 2 立交总体布置 立交总体布局中, 要确保交通功能完善, 节约用地和投资。 2.1 总体分析 虹梅南路为快速路连续流, 是相交道路中的主要道路;西闸公路为三级公路, 是 相交道路中的次要道路。节点为一般互通立交, 不设置收费系统。 由于虹梅南路隧道受江底标高、覆土深度等控制, 主线最低点 (隧道底) 标高 -53 m。考虑大车爬坡能力 (最大纵坡采用4.1%) , 西闸公路节点处虹梅南路主
9、 线为地道下穿西闸公路, 在西闸公路南侧400 m 处接地。 立交处虹梅南路主线埋深大且纵坡陡, 无法按城市道路分离式立交设置菱形匝 道。 考虑在立交南侧隧道主线接地后, 采用部分苜蓿叶立交与西闸公路连接, 立 交设置在西闸公路南侧。立交匝道位于地面, 结构工程量小。 2.2 总体方案 在方案研究前期, 提出 3个方案作为比较。 方案一为南北向拉长的常规部分苜蓿叶立交, 虹梅南路主线下穿西闸公路后, 在西闸公路南侧通过 4根地面匝道和西闸公路形成 2个3相位的信号灯交叉口, 解决立交的8个方向转向。 立交的优点为形式简单, 土建工程量小, 但立交存在 以下缺点。 1) 占地较大, 达11.0
10、万m, 立交中间的区域难以有效利用。 2) 西闸公路东西两侧各有 1个虹梅南路主线入口, 东侧的向北, 西侧的向南。 间距较近, 预告标志牌设置复杂, 对于道路情况较为陌生的驾驶人员易出现方 向选择困难。 3) 西闸公路上2个灯控交叉口间距为200 m, 连续信号灯对西闸公路直行以及2 个方向左转不利。 4) 部分转向 (4个左转流向) 绕行距离较长。立交形式见图 4 (图中箭头仅为交 通流向示意, 不代表车道数和渠化形式, 下同) 。 图4 方案一平面示意图 下载原图 方案二在方案一的基础上, 收窄虹梅南路主线东西两侧长直线匝道之间的间距, 西闸公路上采用1个 4相位的信号灯交叉口 (见图5
11、) 。与方案一相比, 立交有 如下优点。 1) 立交占地 7.5万 m, 减少31.8%。 2) 转向绕行距离缩短 (如北向东流向, 路程缩短 54 m) 。 立交有如下缺点。 1) 从西闸公路转向虹梅南路的 2个入口间距为 60 m, 标志提前预告和司机判断 更加困难。 2) 西闸路口需设置 4相位信号灯, 且部分相位车辆驶离交叉口距离较长 (交叉 口东西停车线间距为 120 m) , 导致信号灯有效绿灯时间比例大幅下降。 图5 方案二平面示意图 下载原图 在方案一和方案二都不甚理想情况下, 设计提出方案三。 方案三在方案二的基础 上, 在交叉口南侧两匝道相交叉, 设置1处匝道信号灯交叉口,
12、 西闸公路上 2个间距较近的交叉口合并为 1个交叉口, 东侧为交叉口进口, 西侧为出口, 大 大简化交叉口转向 (见图6) 。 图6 方案三 (推荐) 平面示意图 下载原图 与方案一、二相比, 立交有如下优点。 1) 立交占地 6.1万 m, 比方案一减少44.5%。 2) 从西闸公路转向虹梅南路只有一个入口, 利于司机判断。 3) 西闸路口设置 1 个3相位信号灯, 交叉口范围较小 (交叉口东西停车线间距 缩短为70 m) , 车辆通过交叉口时间短。 4) 转向绕行距离进一步缩短 (如北向东流向, 比方案一缩短65 m) 。 缺点:匝道上需设 1 个2相位信号灯交叉口。 以上3 个方案中,
13、作为线形和用地的控制性指标, 苜蓿叶匝道圆曲线半径相同。 3个方案的比较见表 3。 表1 方案比较表 下载原表 推荐方案三, 交通组织较合理、交叉口延误少、立交占地小。 2.3 交叉口交通评价1 对方案三中2个交叉口进行的交通评价和分析分别见表 2、表3。 西闸公路交叉口服务水平评价:交叉口总体服务水平为二级, 通行条件较好。 匝道信号灯交叉口服务水平评价:交叉口只有 2 个相位, 交叉口服务水平为二级, 通行条件较优。 表2 方案三 2032年 (远期) 西闸公路交叉口交通评价 下载原表 表3 方案三 2032年 (远期) 匝道交叉口交通评价 下载原表 2.4 立交设计要点2 2.4.1 平
14、面设计 主线道路设计速度 60 km/h, 西闸公路设计速度 40 km/h, 匝道设计速度 30 km/h。匝道采用最小圆曲线半径R=35.5 m。按规范设置超高和加宽。苜蓿叶匝 道处接虹梅南路主线地道敞开段, 结合路侧排水边沟宽度, 停车视距按规范要 求控制。 匝道信号灯交叉口处, 南北向2个进口分别渠化为 2车道。 在此交叉口, 结合渠 化, 设置进隧道方向超限车辆的掉头车道。 西闸公路交叉口处, 南进口匝道合流处距路口较近, 渠化段对不同车辆来向分 别设置1个左转和1个右转共4个车道, 西侧右转为信号灯控制, 渠化段无车辆 交织。 从西闸公路进入立交的入口处, 西闸公路转向虹梅南路的车
15、辆, 西进口右转和 东进口左转相位不重叠, 并通过标志牌和地面文字预告;在东进口渠化段设置 2 个左转车道;在西进口设置 2个右转车道, 要求车辆在西闸公路上提前按方向分 道行驶, 同时在交叉口设置地面导流线。 通过以上措施, 转向车辆方向选择基本 无压力。 2.4.2 纵断面设计 匝道最大纵坡4.6%, 最大合成坡度6.8%。最小纵坡 0.3%。连接隧道的匝道设置 “驼峰”, 有利于排水。 2.5 建成效果 该立交已建成通车, 包括北侧越江隧道、虹梅南路高架都已建成通车。目前立交 交通运行情况良好, 并取得较好的社会经济效益。 3 结语 本文为主要道路下穿江河并与江河一侧的次要道路设置江边互通立交, 提供一 种新的解决思路和工程实例。 随着城市交通设施的不断完善, 交通参与者对交通设施的要求也在不断提高, 而城市用地日趋紧张, 要求立交设计突破常规, 注重精细化和人性化。 该立交方 案提供了一个较好的实例。 参考文献 1城市道路工程设计规范 (2016 版) :CJJ 372012S.北京:中国建筑工业出 版社, 2016. 2上海市城市建设设计研总院 (集团) 有限公司.虹梅南路-金海路通道工程 (越江段) 施工图R.2010.
