沣东新城红光路-西三环立交改造方案研究

谢阳阳

（中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710000）

0 引言

随着西咸一体化建设进程的加快，西咸一体化的基础设施建设越来越多。区域内交通发展不平衡，以及周边现状用地、道路现状设施等均为设计方案的控制因素。特别是区域内交通性主干路的建设，其改造方案既要满足区域内路网规划的交通功能及现状建设条件，还要考虑改造方案对现状道路设施的影响。

1 项目背景

西三环是西咸一体化的快速通道，红光路是沣东新城连接西安市区的重要交通干道。

目前沣东新城所产生的交通量和西三环之间的连通，主要通过昆明路和西三环相交的昆明路立交来实现。随着沣东新城的发展，其所产生的巨大交通量，仅通过西宝高速路新线在阿房宫立交处来实现与西三环的贯通是远远不够的，迫切需要增加东西向沣东新城通往西安市区的道路等级来实现与南北向西三环的沟通。东西向的原西宝高速线等其他高等级路都为断头路，只有现状红光路为直接连通沣东新城及西安市区的重要通道。因此，红光路立交是联系西安和沣东新城的重要门户之一，是为“西—咸”联系和“西—沣”衔接服务的主要通道，完善红光路-西三环节点处立交的功能，势在必行。图1为项目地理位置示意图。

图1 项目地理位置示意图

2 建设条件

西安市沣东新城红光路立交位于西三环路与红光路相交处，现状为西三环路下穿红光路的部分互通立交，其北侧约1 130 m处为阿房一路与西三环相交的灯控平交口，其南侧约700 m处为昆明路与西三环路相交的苜蓿叶互通立交。

西三环主路及辅路在该节点范围内采用路堑形式下穿红光路。红光路采用跨线桥形式上跨西三环主路及辅路。红光路与西三环主路为分离立交。红光路与西三环辅路4个方向右转通过4条右转匝道实现，4个左转方向缺失，立交节点南北两侧各有一对西三环主辅路出入口实现主辅路连通，立交节点处慢行系统完善（见图2、图3）。

红光路-西三环节点以西段红光路断面为单幅路，道路宽25 m，双向4车道，机非混行；红光路-西三环节点以东段红光路断面为3幅路，道路宽40 m，双向6车道，机非分行。红光路道路等级规划为城市主干路，道路红线规划宽度80 m，设计时速60 km/h。

图2 红光路与西三环节点南北侧现状交叉口型式

图3 红光路与西三环节点现状

红光路-西三环节点西侧约300 m处西余铁路与红光路平面交叉。铁路平交道口处设置铁路站房供看守。此处红光路车道被压缩为双向2车道。

沣惠渠在西三环路西侧，平行于西三环沿南北向布设，河道宽度为6 m，在红光路立交节点处采用倒虹吸形式穿越立交区。

3 红光路-西三环立交节点现状问题分析及交通量预测

3.1 现状问题分析

问题一：红光路与西余铁路平交道口处，红光路被压缩为双向2车道，形成交通瓶颈。

问题二：红光路立交节点4个左转方向缺失，车辆左转均通过红光路东西两侧桥头处掉头实现，与红光路直行车辆产生交通冲突，存在较大安全隐患，并易造成交通拥堵。

（1）节点北侧阿房一路与西三环信号灯控制平面交叉，其与沣东新城方向沟通需先从阿房一路平交口转向，随后经由天台路进出红光路，进而通过红光路进出沣东新城，因此部分车辆选择通过红光路立交节点转向与红光路直接沟通。

（2）周边凹里村及西安市热电公司等单位交通出行需通过红光路立交节点实现。

（3）红光路立交节点目前为部分互通立交，4个左转方向缺失。

由于上述交通量均需要通过红光路立交节点解决，而红光路立交节点左转功能缺失，导致左转交通在该节点处通过红光路东西两侧桥头处随意掉头实现左转，尤其以货运车辆居多，以致与红光路直行车辆产生交通冲突，造成较大的安全隐患，同时也极易产生交通拥堵。

3.2 交通量预测

红光路与西三环节点交通量预测见表1。

表1 红光路与西三环节点交通量预测结果 pcu/h

4 红光路与西余铁路相交节点方案

该项目改造的重点之一就是红光路与西余铁路的相交处理方式。其现状为平交，是红光路的一个交通瓶颈。本次改造为分离形式，具体形式有红光路上跨和下穿铁路两种。

红光路与西余铁路斜交角度仅38°，交点距离红光路上跨西三环现状桥梁桥台处约240 m，西余铁路轨顶高为399.55 m，现状桥面高为401.10 m。

若红光路上跨铁路，由于铁路净空要求达8 m，考虑结构厚度及距离轨顶的安全距离，利用现状桥梁维持其桥面标高，则红光路（西余铁路—西三环段）道路纵坡大于6%，因此红光路上跨西余铁路方案不成立，采用下穿铁路方案。

5 红光路立交设计方案

红光路向东直通西门，向西直通西咸新区沣东和沣西两个新城，是连接西安市和西咸新区的重要通道，也是新区规划的五横道路之一。因此，该节点改造成全互通式立交，比较符合节点的功能定位。但是，西余铁路横穿红光路和西三环，且西余铁路位于地面一层，西三环也以箱涵形式下穿铁路，位于地面负一层。同时，由于西三环及红光路的交通重要性，改造过程中不能中断交通，需维持红光路现状桥不变，使该节点改造后也只能是两层立交形式。

根据项目的周边现状、规划情况、交通量预测，该节点改造主要提出4个方案。

5.1 方案一：部分苜蓿叶+半定向匝道互通式立交方案

方案一采用部分苜蓿叶+半定向匝道方案，红光路上跨西三环，下穿西余铁路。由于西北象限受西余铁路制约，红光路至西三环向南方向采用半定向型左转匝道，其他左转匝道均采用环圈型式。通过设置左转车道、右转车道和天桥，进而实现各方向的机动车、非机动车和行人“各行其道，交通有序”。

此方案：距离昆明路立交出入口约100 m，两个立交的交织长度偏短；西三环西侧的沣恵渠倒虹吸需改造490 m；节点两侧的两对主辅路出入口需拆除改移；匝道平曲线最小半径50 m，匝道最大纵坡4.47%；立交总占地29 hm2，新增占地16.4 hm2。图4为方案一效果图。

图4 方案一效果图

优点：立交匝道技术指标较高，线形流畅，各方向交通流向明确，功能完善，造型美观，各交通流相互干扰小，通行能力较强。

缺点：立交型式与主要转向交通量不符；该立交与昆明路立交匝道出入口间距仅为100 m，交织长度过短，难以满足通行需求；拆迁规模大，新增占地多，造价高。

5.2 方案二：部分苜蓿叶+掉头桥互通式立交方案

考虑到红光路北侧受西余铁路影响，提出部分苜蓿叶+掉头桥方案。在红光路南侧设置两个苜蓿叶和右转车道，在其北侧加一个掉头桥，其余维持原立交系统不变。此方案中：红光路北侧右转通过原有立交右转系统实现，掉头桥用以实现红光路由南至西及西三环由东至南方向的左转，红光路南侧新设右转车道，其左转通过设置苜蓿叶左转车道实现通行，人行及非机动车通过新设的3个天桥和原有的红光路北侧天桥实现贯通。

此方案：距离昆明路立交出入口约160 m；西三环西侧的沣恵渠倒虹吸需改造320 m；节点南侧的一对主辅路出入口需拆除改移；匝道平曲线最小半径50 m，匝道最大纵坡3.5%；立交总占地27.3 hm2，新增占地13.5 hm2。图5为方案二效果图。

图5 方案二效果图

优点：功能完善，立交匝道受西余铁路影响小，线形流畅，各交通方式的交通组织方向明确，相互干扰小；工程拆迁量较少，新增占地较少。

缺点：掉头桥处左转车辆绕行距离远，非机动车及人行绕行较远；该立交与昆明路立交匝道出入口间距为160 m，交织长度短，难以满足通行需求；占地较大。

5.3 方案三：迂回式互通式立交方案

在现有立交基础上，为了解决红光路立交节点现状4个左转方向缺失问题，采用双跨线桥迂回方式，在西三环南北两侧增加掉头桥，通过掉头的方式来实现各方位的左转交通。此方案中：红光路和西三环的直行和右转车辆仍沿用现有立交交通出行系统，在原直行和右转车道上行驶；左转车辆通过掉头的方式来实现各方向的左转，其非机动车和人行仍沿用原交通系统。

此方案：距离昆明路立交出入口约200 m；对西三环西侧的沣恵渠倒虹吸无影响；匝道平曲线最小半径50 m，匝道最大纵坡3.5%；立交总占地23.5 hm2，新增占地10.8 hm2。图6为方案三效果图。

优点：对西余铁路影响小，拆迁量少，对沣惠渠干扰小，新增占地少，造价低。

缺点：各方向左转车辆绕行距离远；各方向转向交通出入口均集中在西三环上，导致出入口间车辆交织严重，影响西三环通行能力；立交型式与红光路和西三环的功能定位不和谐。

5.4 方案四：变形扁平苜蓿叶互通式立交方案

图6 方案三效果图

方案四采用全苜蓿叶形立体交叉方案。红光路上跨西三环，下穿西余铁路。受西余铁路制约，西北象限环圈匝道压扁拉长布设，为使立交整体型式美观，其他环圈匝道对称设计。与西三环相接的南侧两条匝道避免了方案一中与昆明路立交北侧的加减速车道渐变段相对接的问题。该方案可解决BRT车辆的掉头问题，若远期西安市三环内的城区没有BRT规划，BRT车辆可通过左转匝道进行掉头返回新区。

此方案：距离昆明路立交出入口约240 m，两个立交的交织长度基本满足规范要求；西三环西侧的沣恵渠倒虹吸需改造330 m；节点南侧的一对主辅路出入口需要拆除改移；匝道平曲线最小半径30 m，匝道最大纵坡4%;立交总占地28.1 hm2，新增占地15.5 hm2。图7为方案四效果图。

图7 方案四效果图

优点：匝道线形流畅；各方向交通流向明确，功能完善；与昆明路立交出入口距离基本满足交织长度需求；易于进行施工交通组织，施工期间对西三环和红光路交通通行影响小；BRT车辆可通过匝道掉头。

缺点：拆迁规模较大，新增占地较多，造价较高。

6 立交方案比较

立交方案比较见表2。

表2 立交方案比较表

综合分析：方案四线形流畅，交通组织清晰，通行能力强，能满足各方向的交通需求；功能完善，能充分发挥立交的交通转换功能，从根本上解决交通拥堵问题；造型美观，在一定程度上可提高城市的形象，满足城市远期规划和大发展的需求。因此，变形苜蓿叶型立体交叉方案为推荐方案。

7 结 语

红光路是沣东新城东西向交通主干路，是连接西咸新区和西安市区的重要交通通道。该节点的改造能够完善新区的区域路网，为加快西咸一体化建设发展提供了便利的出行条件。与铁路相交平改立，消除了与铁路的交通冲突，实现了铁路货运火车、市政道路机动车及慢行系统各行其道，互不干扰。该改造设计方案的确定，考虑了道路红线、规划用地、现状上跨西三环桥梁的利用，以及立交影响范围内西三环主辅出入口的调整。