南二環西延快速化改造工程設計探析

孟祥虎 （合肥市市政設計研究總院有限公司，安徽 合肥 230041）

0 引言

近年來，隨著合肥市城市不斷擴大，已建成多條快速路，在一定程度上形成城市內部組團間和主要對外方向上的快速交通走廊，推動城市由單中心擴張向多組團發展演變，帶動周圍地區土地開發，并與國省干道有序銜接，擴大了城市的輻射吸引能力，不斷提升合肥城市首位度。但目前快速路路網系統尚未構建完成，仍存在對外通道單一、環線功能較弱、環射節點交通轉換不強、出入口間距不合理等問題，主要交通走廊上流量過于集中。

在合肥市快速路路網系統中，主城區范圍內共三條東西向貫穿性較強的快速路，目前建成的僅長江西路-南一環-裕溪路，該通道現狀交通壓力大。

南二環西延合肥市快速路路網中重要的東西向結構性快速路，建成后可緩解東西向交通壓力。

1 工程概況

根據規劃，南二環西延規劃線形沿南二環-合歡路-玉蘭大道-銘傳路，接江淮運河橋，道路全長約14km，主要位于蜀山區、高新區范圍。南二環沿線主要為居住用地，合歡路沿線為居住、工業及教育用地，玉蘭大道沿線主要為居住、工業用地，銘傳路沿線主要為工業用地。

道路沿線相交道路較多，其中快速路兩條，分別為西二環和方興大道，主干路11 條，包括翡翠路、香樟大道、習友路、創新大道、長寧大道等，其他為次干路及支路。

項目沿線敏感點有合武鐵路、繞城高速、軌道4、6號線、高壓線、河道等。

圖1 工程位置圖

2 總體設計方案

南二環西延線經南二環、合歡路、玉蘭大道、銘傳路，綜合考慮沿線需求特征、用地、造價、景觀、建設條件等，通過對主線敷設形式、斷面規模綜合比較后明確，主線總體采用高架+隧道形式，輔道地面平交燈控，雙系統設置。道路主線自翡翠路東側引出高架，跨越匡河、合武鐵路，于西二環處設置互通立交，向西以隧道形式下穿西二環、科學大道、香樟大道、新華學院后轉入玉蘭大道，于習友路北側起高架，跨越習友路、繞城高速后向西南轉入銘傳路，高架向西延伸，于方興大道交口設互通立交，跨越方興大道后，接江淮運河橋。地面輔道規模根據預測及現狀交通量分路段設計，合理布設地面交口交通組織形式。

其中高架段長9.7km，隧道段長3.3km，地面段長1km。全線設置互通立交兩處，7 對出入口，平均間距1.75km。全線設置的2 處互通立交，為西二環南二環節點互通、方興大道銘傳路節點互通。

3 橫斷面設計

根據規劃條件，新華學院段紅線寬度為30m，其余路段均為60m。綜合考慮規劃道路等級、現狀交通量、道路路幅、道路綠化等因素，合理布置橫斷面。

3.1 西二環-金桂路段

紅線寬度60m，主線為雙6 地下隧道，輔道雙向4～6 車道，三塊板斷面形式，按現狀42m寬度設計。

圖3 西二環-金桂路段橫斷面布置圖

3.2 新華學院段

紅線30m，采用地下隧道，雙向6 車道，建成后對新華學院原狀恢復。

圖4 新華學院段橫斷面布置圖

3.3 玉蘭大道段

紅線寬度60m，現狀7m 中分帶加寬至8m 設置主線高架橋，主線雙向6車道，輔道維持雙向6 車道，現狀基本保留。

圖5 玉蘭大道段橫斷面布置圖

3.4 銘傳路段

紅線寬度60m，利用現狀4m、8m中分帶設置主線高架橋，主線雙向6 車道，輔道維持雙向6 車道，外側新建人慢系統，現狀基本保留。

圖6 銘傳路段橫斷面布置圖

4 重要節點設計

4.1 西、南二環

南二環及西延段、西二環及集賢路，作為合肥市規劃快速路路網的東西及南北向骨架路網，遠期規劃主要向“方格網，十字節點”模式演進。近中期來看，其西二環-南二環的環向功能仍較重要。

西、南二環節點周邊用地基本已開發完畢，周邊建設有小區（節點西側文一名門首府、萬科高第）、寫字樓、現狀及規劃鐵路線路（合九鐵路、合武高鐵）、合九鐵路貨運場、荷葉地派出所、匡河河道等，用地形態穩定，并且涉及多個敏感因素（鐵路線路、河道、小區）。該節點的改造建設，須結合用地規劃紅線，綜合考慮各敏感因素，著眼于遠期總體規劃設計、近遠期結合分期建設的方式，并與合武高鐵新增三、四線工程施工節點相銜接，妥善考慮節點改造方案設計。

圖7 西南二環節點航拍圖

考慮現狀合歡路（金桂路-西二環）沿線企業眾多，其中科學大道以東段，小區及學校較多，高架方案對周邊環境影響較大。本次設計，對西南二環節點推薦采用隧道方案。

與采用隧道方案相比，高架橋方案距離周邊建筑較近，噪音等影響較大。特別是位于西南二環節點西南相位的文一首府小區，一方面噪音影響。

總體方案布設主要有以下三點內容。①南二環高架主線跨越合武鐵路后，以隧道（長3.3km）形式下穿西二環、科學大道、香樟大道、新華學院。②西二環-集賢路南北方向，交通組織無變化。③立交及出入口，利用現狀東北角鐵路貨場及紅線內空間，設置6 條匝道橋，完成樞紐立交交通轉換；西二環西側設置隧道出口1 條，加強政務區與西二環西側片區交通聯系。

圖8 節點立交總體布置圖

4.2 新華學院

現狀為新華學院園區內部通道與綠化設施，兩側為教學樓與宿舍樓，中部有橋梁跨越現狀水系，該段長度約0.85km。

根據總體方案，主線下穿新華學院地塊，覆土深為1～4m，轉向玉蘭大道，下穿楓林路后，起坡上跨習友路。

圖9 新華學院航拍示意圖

圖10 下穿新華學院示意圖

4.3 軌道交通及高速公路

圖11 軌道交通及高速公路節點示意圖

道路主線下穿新華學院后，穿越楓林路，向南以高架跨越習友路、規劃高速出入口及繞城高速（主線分離）。

擬建高速公路出入口接地面輔道，平交燈控。

4.4 方興大道

方興大道為結構性快速路,結合路網及交通流量分析，方興大道聯系空港、濱湖，東向交通聯系緊密。南二環西延作為重要的東西向快速通道，可有效串聯和收集沿線交通。

現狀分析。方興大道主線現狀下穿銘傳路，銘傳西路及江淮運河橋已建成，為雙8+慢行車道。周邊火龍地路已建成，接至銘傳路北側輔道。其他敏感點為高壓線、墓地、河道、雨水箱涵等。

圖12 節點現狀照片

方案設計。高架主線系統，高架主線向北側偏移，半徑調整為R400，滿足要求。

地面輔道系統，完全利用現狀已建成銘傳西路、江淮運河橋，銘傳北路右進右出，火龍地路燈控平交。銘傳北路車輛可通過明珠大道轉入立交系統，實現交通轉換。

圖13 方興大道節點示意圖

5 工程設計

5.1 平面設計

南二環西延整體線形沿現狀南二環、合歡路、玉蘭大道、銘傳路，接方興大道快速路，沿線均為現狀道路。根據規劃，南二環西延主線由10 段直線與16段平曲線組合而成，其中最小圓曲線半徑R=300m，地面輔道擬合現狀老路建設。

5.2 縱斷面設計

縱斷面設計主要考慮以下六點原則。

①滿足道路縱斷面技術指標以及橋梁、地道構筑物凈空要求。

②充分結合自然地形高程，兼顧已開發用地和待開發用地的場坪標高。其中，已建道路段縱斷面在滿足功能的前提下，盡量與現狀擬合。新建段道路縱斷面以排水及防洪規劃為指導，并結合現狀與新建結構物需求予以優化。

③滿足快速路縱斷面技術指標。

④考慮涉軌相關構筑物控制性因素要求。

⑤縱斷面設計控制標高依據原道路標高、排水及防洪要求予以優化。

⑥控制土方工程量、滿足節能減排的要求。

縱斷面總體方案?？v斷面分為地面系統和快速路系統，地面系統擬合現狀老路，便于老路利用，與兩側地塊的標高銜接平順，滿足排水需求，橋下凈空一般為8m。主線縱坡平緩，匝道縱坡一般不大于4.5%，凈空按大于5m 控制，隧道凈空按4.5m控制。

5.3 路基設計

本項目部分為改建工程，部分路基道路拓寬涉及新建綁寬、新建路段，在準確掌握沿線地質狀況并分析研究的基礎上，根據沿線地形地貌及兩側用地規劃，同時考慮區域內土方平衡，合理確定路基填土高度。

5.3.1 路基設計原則

根據沿線地形、地貌、地質、水文、氣象等自然條件和環境保護要求，依照有關規范，參照本地區的設計和施工經驗，本著因地制宜、就地取材的原則，選擇合理的材料和方案，防止各種不利因素對路基造成危害，確保路基具有足夠強度和穩定性。

5.3.2 路基填料比選及壓實要求

①路基填料

本項目快速路改造，現狀為瀝青混凝土路面，沿線兩側居民區、廠區、學校等分布。本著“經濟環保、就近取材、施工方便”的原則，本次設計考慮現狀道路破碎料數量有限且施工對城市周邊環境的影響，機動車道路基填料采用級配碎石。

②路基壓實標準及壓實要求

為了使路基獲得足夠的強度、穩定性和抵抗路面荷載下傳所產生的變形能力，保證路基路面的綜合服務水平，根據《城市道路工程設計規范（2016 版）》（CJJ 37-2012），本項目機動車道、非機動車道、人行道路基壓實度要求應達到規范要求。

5.4 路面結構設計

①路面選型

瀝青混凝土路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪音低、施工工期短、養護維修方便等優點。

②設計參數

交通量及路面結構設計彎沉。本項目位于合肥市區，交通量經軸載換算后設計年限內一個車道累計當量軸次屬于重型交通等級，路面結構設計年限為15年。

土基抗壓回彈模量。根據沿線填挖情況，土質調查及試驗，結合道路工程所在地的自然區劃Ⅳ2，并參考道路設計交通量為重型，得到土基回彈模量為E0＞40MPa。待路基建成后在不利季節實測土基回彈模量，若小于設計值，采取使用級配碎石土換填的措施，以保證路基路面的深度和穩定性。

③路面結構組合

機動車道路面結構（主道新建段）：

上面層——4cm 細粒式改性瀝青混凝土SMA-13C（SBS 改性）；中面層——6cm 中粒式改性瀝青混凝土AC-20C（SBS 改性）；下面層——8cm 粗粒式瀝青混凝土AC-25C；基層——36cm5%水泥穩定碎石；底基層——20cm3%低劑量水泥穩定碎石；總厚——74cm。

機動車道路面結構（輔道改造段）：

上面層——4cm 細粒式改性瀝青混凝土AC-13C（SBS 改性）；下面層——8cm 粗粒式瀝青混凝土AC-25C；基層——32cm5% 水泥穩定碎石；底基層——20cm3%低劑量水泥穩定碎石；總厚——64cm。

機動車道路面結構（老路利用段銑刨加鋪）：

上面層（加鋪）——4cm 細粒式改性瀝青混凝土SMA-13C（SBS 改性）；中面層（加鋪）——6cm中粒式改性瀝青混凝土AC-20C（SBS 改性）；原路面結構基層（原瀝青混凝土路面瀝青面層銑刨10cm）。

5.5 交叉口設計

現狀道路與規劃道路吻合的路口，設計建議一次到位。規劃道路有實施條件的路口，設計一次到位。規劃有但現狀開設條件不成熟的路口，設計建議預留位置，避免規劃道路實施階段調整造成路口的重復建設。

道路設計時，收集已建成或已設計的相交道路資料，在平面設計時，充分考慮交通組織，對路口進行渠化設計，拓寬進出口車道。根據周邊用地情況，分析車流量，合理分配各轉向車道數。同時做好行人非機動車等慢行系統的銜接設計，確保設計道路與被交叉口道路的銜接，做到“安全、合理、暢通”。

根據道路現狀情況，結合道路規劃條件，設計中考慮主、次干路交口按信號燈控制的平面交叉口設計，并進行擴大和標線渠化。

6 結語

交通是社會經濟發展的基礎設施，是一個地區物質文明、精神文明和政治文明的重要標志。城市布局結構的形成需要發揮交通系統網絡的引導作用，加快道路交通設施的建設和改造，拓展城市發展空間，為核心城區疏解創造條件。完善區域內的路網，尤其是快速路網建設，可以提高道路通行能力，提升整體發展優勢。隨著城市的快速化發展，交通量日益激增，快速路愈發體現出它在城市路網中的骨架地位。

本項目的實施，可緩解東西向交通壓力，構成連接西部城區、高新區、主城區的重要交通干道，大大緩解東西向交通壓力。項目的建設對于建設完善城市快速路網體系，緩解城市西向交通擁堵，推動城市社會經濟發展，促進沿線地塊開發，提高城市綜合競爭力均具有重要意義。