西咸新区交通发展对西安市立交节点的影响

西咸新区交通发展对西安市立交节点的影响

1城市发展现状西咸新区是经国务院批准设立的第一个以创新城市发展模式为主题的国家新区。位于陕西省西安市和咸阳交界处，包括五个集团：机场新城、富东新城、秦汉新城、富西新城和泾河新城。随着西咸新区的成立,城市发展的进程不断加快,城市规模不断扩大,原有路网结构已不能满足日益增长的交通需求,原有道路的某些关键节点更是成为了影响交通发展的瓶颈。红光路和西三环路均是西安市道路交通网的重要组成部分,发挥着重要的作用。红光路与西三环路节点,位于沣东新城与西安市交界处,是沣东新城的东大门,此节点现状为分离式立交,目前交通拥堵十分严重。为了配合西咸新区城市建设的快速发展,打通西咸新区与西安市交通的重要关节,此节点迫切需要改造为互通式立交。2在当前交叉口节点转换中，应考虑边缘控制因素2.1通网和区域公路网三环路是西安市城市快速路,连接了多条城市主要干道、国道及8条高速公路,是西安市道路骨架的重要组成部分,在市内道路交通网和区域公路网中发挥着重要的作用。西三环路红线宽度100m,主路双向八车道,设计速度60~100km/h,辅路双向四车道,设计速度40km/h。节点附近道路全断面下穿通过红光路,辅道外侧设置路堑挡墙,道路纵断面南高北低,节点北侧120m处下穿西余铁路,随后路面逐渐抬升至地面高度。西三环路现状路况良好,交通量较大,交通运行情况良好。2.2光光路红光路为城市主干路,向西直通沣东新城、沣西新城,向东直达西安市西门,是连接西咸新区和西安市区的重要通道。2.3下穿铁路箱、方案西余铁路在节点西北侧斜穿而过,西余铁路与西三环路在红光路以北约120m相交,交叉角度65°,西三环路设置六箱室铁路箱涵下穿西余铁路,分别为主路两箱室、辅路机动车道两箱室、人行道和非机动车道两箱室。西余铁路与红光路在节点西侧约300m处平交,交叉角度38°,建有铁路站房和铁路道口,道口处红光路横断面压缩为双向两车道。西余铁路在节点附近均位于地面一层。2.4立交节点的确定项目南侧为现状石桥立交,该立交是西三环与昆明路相交节点,目前是三层全苜蓿叶形式立交,人行非机动车及辅道位于地面一层,西三环位于第二层,昆明路位于第三层,昆明路向西与西宝高速新线相接。3节点的立地条件问题一:西余铁路在立交区内斜穿而过,节点西北象限被铁路围合,匝道布设空间受限。红光路与西余铁路现状平交,本次需改造为分离立交。问题二:节点现状为分离式立交,两条相交道路在节点处道路状况良好,改造中可利用现状道路和桥梁。但是由于两条道路分别占用了地上半层和地下半层空间,限制了改造立交规模,只能选用双层立交方案,因此行人和非机动车等慢行交通的通行问题存在一定难度。问题三:本节点距离南侧石桥立交变速车道终点约250m,若本节点改造为互通式立交后,在西三环快速路上两个立交可能合成为一个立交。问题四:在路网规划中,规划车城十一路与红光路交叉点刚好位于红光路与西余铁路交叉点,本次立交改造需将红光路与西余铁路分离,因此需处理好西余铁路、红光路和规划车城十一路之间的关系。4立交形式的确定根据本节点存在的以上问题,在工程设计中对现状立交的利用、与周边立交、铁路及规划道路的衔接等多方面综合分析,经过对以上问题的逐一解决,最终确定立交形式。4.1下穿铁路方案红光路与西余铁路交叉形式由平交改为分离立交,可采用红光路上跨铁路和下穿铁路两种形式。在铁路节点东侧红光路上跨西三环现状桥,桥梁状况良好考虑利用,桥面标高401.11m,西余铁路与红光路交叉角度仅有38°,斜交点距离跨西三环桥梁起点约240m,铁路轨顶标高399.56m,若采用上跨铁路方案,因为铁路上方净空要求较高,若维持现状红光路跨西三环桥梁标高不变,则西余铁路至西三环段落纵坡将大于6%。若采用下穿铁路方案,为保证西余铁路正常运营,采用顶推箱涵工艺,施工过程中需搭设纵横梁来维护铁路的稳定。因为西余铁路与红光路交叉角度小,红光路横断面宽度宽,造成在红光路纵向方向上箱涵范围约为80m,此范围内由于箱涵内部排水的特殊原因只能采用单向纵坡,才能保证箱涵内部不积水。同时因为箱涵纵向跨度大,此范围内箱涵内部净空都要满足规范要求,考虑竖曲线的设置,箱涵需加大净空,因此造成西余铁路至西三环段落纵坡为3.95%。根据两种方案道路纵坡情况,采用红光路下穿西余铁路的方案。4.2下场景下,下下互通立交与环圈匝道连接的方案设计建议以方案为思路,见下一个立交选型中主要考虑的几点问题:(1)根据交通量预测分析,到预测远景年以直行方向交通量为主,各转向交通量存在差异,但交通量均不大,单车道即可满足通行要求。(2)节点西北象限被西余铁路围合的区域,平面空间仅能布设一个左转环圈匝道,因此北→西右转匝道只能布设在铁路外侧,同时可避免多次穿越铁路。(3)西北象限还可以考虑设置半定向匝道,竖向上位于环圈匝道上方,则向南与西三环主线路面标高能衔接一致时已位于南侧石桥立交减速车道位置,不能满足规范的技术要求,因此不能设置半定向匝道。(4)本节点与石桥立交距离较近,尽量使本立交匝道出入口远离石桥立交,因此考虑设置变形苜蓿叶立交形式,沿东西方向拉长,增大本节点与石桥立交出入口距离。红光路加宽现状跨西三环桥,解决交织问题;西三环为主辅路形式,辅路现状为机非混行,将立交匝道与西三环辅路相接,并将非机动车道改为机动车道解决交织问题,非机动车道向外改移。匝道与西三环辅路相接避免了与南侧石桥立交变速车道(连接西三环主路)相连,使本立交与石桥立交为两个独立的立交。(5)立交沿东西向拉长后,导致南北向环圈匝道间出入口距离较近,仅150m左右,而西三环所有的转向交通量均由辅道及其匝道系统完成,交通压力较大。交通流在匝道的出入口处易形成A类交织区,在高峰小时时段交通流冲突会有所加剧。经分析,西三环辅路在目前设计速度为40km/h的前提下,对于A类交织区产生的交通冲突是可控的,因此可以通过提前设置交通标志标线等信息诱导系统,促使车辆提前进入目标车道,减少车流在匝道出入口路段的交织。4.3行人桥互通式通行双层互通式立交难以很好的解决非机动车和行人的过街问题,因本节点现状控制因素制约,且转向交通量不大,本着“距离短、绕行少、避免频繁上下过街”的原则,在红光路跨西三环拼宽桥梁外侧设置人行桥,人行桥踏步分别连接西三环和左转匝道方向,四个左转匝道靠近红光路的端部附近结合竖向布置分别设置4个人行通道减小慢行交通与机动交通的影响,其余地点通过人行横道线穿越匝道。4.4e匝道断裂带立交改造后E匝道位于西余铁路外侧,竖向上与地面高程相同,而红光路下穿西余铁路,位于地下一层,因此E匝道隔断了规划车城十一路与红光路交叉。根据改造立交形式,将规划车城十一路改为与E匝道平面交叉,交叉形式为右进右出,左转车辆通过周边路网解决。5立交间距问题城市立交改造往往受控因素较多,本节点位于新建西