畢節(jié)至威寧高速公路互通式立交設計要點分析

殷中輝

(貴州省公路工程集團有限公司)

1 工程概況

畢節(jié)至威寧高速公路項目路線起于畢節(jié)東南面杭瑞高速遵義至畢節(jié)段上的響水互通處，經(jīng)小壩、海子街、倒天河、赫章、終點威寧。瀝青混凝土路面。設計速度80 km/h 四車道高速公路，路基寬21.50 m，路線全長126.063 km。全線共有橋梁30 808 m/86 座，其中特大橋7008 m/9 座，大橋23 190 m/70 座，中橋610 m/7 座，橋梁占路線總長的20.07%。涵洞314 道。隧道20 043 m/32 座(折合成整幅)，其中特長隧道3 098.5 m/1 座，長隧道6 204.5 m/3 座，中隧道5 800 m/8 座，短隧道4 940 m/20 座，隧道占路線總長的13.06%。

全線設互通式立體交叉13 處，分離式交叉101 處，實際建設55 處，通道153 道。連接公路共計22.55 km。右轉匝道，四個右轉匝道均采用單出入口雙車道的做法，采用標準路基寬10.5 m，其橫斷面布置為2 ×3.5 m 行車道、2 ×1.00 m 硬路肩(含2 ×0.50 m 路緣帶)、2 ×0.75 m 土路肩。左轉匝道，四個環(huán)型左轉匝道，均采用單向雙車道，路基寬為10.5 m，斷面布置同右轉匝道。全線設服務區(qū)2 處(與服務區(qū)同址設管養(yǎng)工區(qū))、停車區(qū)5 處。設12 匝道收費站和1 處臨時收費站。本項目總投資約為89.774 億元人民幣，施工工期(建設期)為36 個月。

2 互通式立交的設計基本要求

在高速公路設計過程中，對于互通式立交的設計需要建立在方案以及選型的基礎之上，根據(jù)交通量、地理環(huán)境、地形條件以及技術規(guī)范的相關要求，加強優(yōu)化互通式立交匝道的設計和布局，在高速公路互通式立交設計中，必須嚴格按照以下原則和要求進行設計。

(1)通常來說，互通式立交的占地規(guī)模都是比較大的，并且只要形成那么就成為永久性占地，從節(jié)約的角度上來說，在對匝道的布置上不僅要保證采用較高的功能指標，還應該盡可能的占地進行減少。

(2)對于匝道的設計通常來說要保證平面、縱斷面和橫斷面能夠滿足規(guī)范要求，并且應該做到上述幾個方面之間各個指標的組合是合理好科學的，同時還應該對匝道平面線形的合理和協(xié)調(diào)性進行保證，這樣才能夠為車輛行駛的流暢性打下基礎。

(3)互通式立交線型除了要滿足各項指標要求，還需要對各種綜合因素進行考慮，比如橫坡變化盡量使結構物處理簡單化，避免不合理的拆遷等。

3 高速公路互通式立交選型

3.1 高速公路互通式立交的選型

互通式立交進行選型的主要目的就是為了滿足車輛轉彎需要、為了適用設計交通量和設計車速，并且滿足給行車提供安全舒適和效率高的需要。高速公路互通式立交選型的合理性非常重要，不僅對自身功能產(chǎn)生重要的影響，還對整個地區(qū)城市規(guī)劃、道路和景觀規(guī)劃都產(chǎn)生著直接的影響。

3.2 互通式立交的形式

(1)喇叭形立體交叉

該互通式立交形式主要優(yōu)點是除去環(huán)圈式匝道外，其他的匝道能夠提供高速度的半定向給需要發(fā)生轉彎的車輛，而且僅僅需要一座跨線構造物，具有節(jié)省投資經(jīng)濟的特點。除上述優(yōu)點之外，該形式還具有以下幾個優(yōu)點:一是結構簡單、造型美觀;二是具有非常大的通行能力，不存在沖突點和交織現(xiàn)象;三是行車安全，很容易對行車方向進行辨識。

(2)子葉式立體交叉

用兩個環(huán)圈式匝道對車輛左轉進行實現(xiàn)的全互通式立交北成為子葉式立體交叉。該形式的互通式立交主要有以下幾點優(yōu)勢:一是造型優(yōu)美，匝道對稱布置形成葉子狀;二是造價低，僅僅需要一座跨線構造物。該形式互通式立交的適用性與喇叭形式的適用性比較相近，一般運用在苜蓿葉式立交的前期工程。布設時以正線下穿為宜。

(3)Y 形立體交叉

Y 形立體交叉主要是運用定向匝道或者是半定向匝道對車輛左轉彎進行實現(xiàn)的全互通式立體交叉。這種互通式立交形式被分成Y 形和半定向Y 形兩種。前者的主要優(yōu)點是行車速度快、同行能力大;后者的主要優(yōu)點是運行通暢、具有明確的法相，不會出現(xiàn)錯路運行的現(xiàn)象，并且正線外側占用土地較少。

(4)環(huán)形立交

環(huán)形立交分成兩層式和三層式兩種，環(huán)形立交的主要特點是對用地比較節(jié)省，但是確實承擔比較有限的交通量。因此只適用于轉彎交通量較小的交叉。規(guī)模較大的平面環(huán)形交叉擴容改建時，可采用兩層式環(huán)形立交。

(5)苜蓿葉形立交

苜蓿葉形立交主要是指適用于車輛左轉時交通量比較小的一般互通式立交。優(yōu)點是:交通運行連續(xù)而自然;無沖突點。

(6)半定向立交

半定向立交的主要優(yōu)點是在車輛的運行過程中，每一個轉彎的方向都擁有專用的匝道，行車自由通常，具有明確的轉向。該立交具有單一的入口或者是出口，因而便于車輛運行和簡化標志;無交織，無沖突點，分叉交匯少，行車安全;適應車速高，通行能力大。

(7)定向式立交

定向式立交的主要特點是具有明確的行車方向，并且匝道轉彎半徑達，路徑也比較短捷，不存在沖突以及交織的現(xiàn)象，相對來說行車比較安全。

(8)菱形立交

菱形立交的形式比較簡單，并且運行的路程短捷，適合運用在交通量小并且匝道上不存在收費站的互通式立體交叉。菱形立交的主要優(yōu)點是能夠對主線直行車輛的快速和通暢進行保證。

(9)部分苜蓿葉形立交

部分苜蓿葉形立交的主要優(yōu)點是可以對道路直行車的車輛快速通常進行保證，并且單一的駛出方式簡化了主要道路上的交通標志簡單;便于分期修建，遠期可擴建成全苜蓿葉形立交;形式簡單，用地和工程費用小。

4 匝道設計

4.1 計算行車速度

在對行車速度進行確定的過程中，需要以交叉道路的性質對互通進行分級，從而對匝道的行車速度進行確定。本工程互通式立交匝道采用的計算行車速度雙向四車道80 km/h，互通樞紐定向匝道50 km/h。

4.2 匝道橫斷面

匝道橫斷面由車道、路緣帶、硬路肩(緊急停車帶)和防撞墻(防護欄)組成。單車道匝道的寬度為8.50 m，對向雙車道匝道為15.50 m，其中匝道行車道寬度為3.50 m，路緣帶為0.50 m，土路肩為0.75 m，單向雙車道定向匝道根據(jù)交通量情況確定，行車道寬度采用2×3.75 m，路基寬度12.5～13.0 m。

4.3 匝道的平縱面設計

互通區(qū)主線最小半徑為1 600 m，被交道最小半徑為4 000 m。匝道最小平曲線半徑R=60 m，匝道平面線形設計時充分注意線形指標，特別是分合流處的線形指標，并在平面線形設計時盡量注意平縱組合，緩和曲線的設置滿足超高漸變率的規(guī)定。匝道變速車道、漸變段的長度及有關參數(shù)按照《公路路線設計規(guī)范》(JTG D20－2006)進行設計，與主線相接處，外側四個右轉匝道，減速車道長度不小于110 m、漸變段不小于80 m，加速車道長度不小于180 m、漸變段長度不小于70 m;四個環(huán)型左轉匝道，考慮到交通量比較小，為避免被交道橋S311 加寬過多，環(huán)型匝道采用雙車道，變向增設集散車道，中間采用雙向十車道以解決車輛交織問題及減少左轉彎車輛對主線直行車輛的干擾。

互通區(qū)范圍內(nèi)主線最大縱坡為2.989%，最小凸形豎曲線半徑為12 000 m，最小凹曲線半徑為9 026.417 m;被交道最大縱坡為3%，最小凸形豎曲線半徑為12 000 m，最小凹曲線半徑為8 000 m;匝道最大縱坡為5.360%(E 匝道)，最小凸形豎曲線半徑2 000 m(B 匝道)，最小凹形豎曲線半徑1 600 m(B 匝道)。

5 結 語

綜上所述，對于高速公路互通式立交的設計，必須要求加強調(diào)查和深入研究，對第一手資料進行充分的掌握，并且加強設計，對設計方案進行不斷的優(yōu)化，做好立交選型以及匝道設計，強調(diào)其適用性、安全性和美觀性，不僅能夠保證交通運輸功能的充分發(fā)揮，還能夠使其成為城市的特出景觀。

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