互通式立體交叉特點(diǎn)及幾何類型分析與應(yīng)用

唐花香

【摘要】本文闡述了高速公路互通式立體交叉特點(diǎn)以及幾何類型分析與應(yīng)用，供參考。

【關(guān)鍵詞】高速公路；互通式立體交叉；設(shè)計(jì)特點(diǎn)；幾何類型分析

前言

互通式立體交叉主要普遍體現(xiàn)于高速公路交叉區(qū)域，是由主線、匝道、立交橋、交匯區(qū)、收費(fèi)站和監(jiān)控系統(tǒng)等組成的綜合體，涉及影響因素、交叉特點(diǎn)及幾何交叉類型等，設(shè)計(jì)需多方便考慮，下面將對(duì)高速公路互通式立體交叉設(shè)計(jì)特點(diǎn)、幾何形式進(jìn)行闡述、分析及應(yīng)用。

1.互通式立體交叉適用性及分類

1.1 互通式立體交叉適用性

互通式立體交叉由直行車道、匝道、匝道連接部、立體交叉跨線橋和其他交通設(shè)施等組成。通過這些單元之間有機(jī)聯(lián)系形成內(nèi)外部協(xié)調(diào)的互通式立體交叉子系統(tǒng)，設(shè)置互通式立體交叉主要適用于下列情況：

高速公路見及同一級(jí)公路相交處。

高速公路、一級(jí)公路同通往縣級(jí)以上城市、重要的政治或經(jīng)濟(jì)中心的主要公路相交處。

高速公路、一級(jí)公路通往重要工礦區(qū)、港口、機(jī)場(chǎng)、車站和旅游勝地等的主要公路相交處。

高速公路同通往重要交通源的公路相交而使改公路成為其支線。

兩條具有干線功能的一級(jí)公路相交。

1.2 互通式立體交叉分類

立交的形式有多種多樣，如何從交通需求的角度，在多方案立交中選擇合適的立交形式，是設(shè)計(jì)階段必須研究的問題?；ネㄊ搅Ⅲw交叉分類如下：

（1）從路網(wǎng)系統(tǒng)功能分為：樞紐性（中、長(zhǎng)距離，大交通量高等級(jí)道路間的立體交叉）、服務(wù)性（一般互通立交，為高等級(jí)道路與低等級(jí)或次級(jí)道路之間的立體交叉）和疏導(dǎo)型（地區(qū)次要道路的交叉口，交叉口交通量促使交通不暢。）；高速公路互通式立體交叉首要依據(jù)相交道路等級(jí)，高速公路與高速公路相交關(guān)系樞紐型，與一級(jí)公路或城市快速路相交關(guān)系為樞紐型，與一級(jí)公路或城市主干路關(guān)系為服務(wù)型，與次要公路、城市次干路為服務(wù)型。

（2）從交叉互通程度分為：完全互通、部分互通、簡(jiǎn)單互通和分離式；互通式立交分為樞紐互通式立交和一般互通式立交，樞紐互通式立交用于高速公路與高速公路間交叉，無收費(fèi)站設(shè)施及交通流沖突，一般互通式立體交叉用于高速公路與高速公路與一級(jí)公路或其他公路的交叉，合并設(shè)置有收費(fèi)站和被交叉公路的匝道及端部平面交叉。

2.互通式立體交叉特點(diǎn)、幾何類型與應(yīng)用

互通式立體交叉的選擇依據(jù)首先是相交道路的等級(jí)，其可分為三類。為高速公路之間、高速公路與地方干道、高速公路與一般性的地方道路相互交叉。其次考慮出入交通量、交通流向、匝道行車速度、收費(fèi)型式、互通立交的場(chǎng)地條件等，不同布置形成風(fēng)格迥異、形式不同的立體交叉。常用有菱形、環(huán)形、喇叭形、渦輪型和定向型、部分苜蓿葉形等幾種基本形式，也可相互組合而成復(fù)雜型互通；互通式立體交叉的形式、特點(diǎn)及適用性按相交道路條數(shù)不同形成不同互通立體。

2.1三路立體交叉

三路立體交叉按交叉處車流軌跡之間的交錯(cuò)方式，主要有三路全互通式、三路部分互通式和三路交織型立體交叉三種。目前說一下三路全互通式立體交叉，其類型有喇叭型立交、定向Y型立交，定向Y型立交由于相互間需足夠距離滿足匝道縱斷布設(shè)，占地大，造價(jià)相對(duì)高，喇叭型立交運(yùn)用較普遍，下面主闡述喇叭型立交幾何類型。

在三路互通式立交中，最有代表性、典型的立交類型就是喇叭型立交，國內(nèi)對(duì)其運(yùn)用相對(duì)比較廣泛，喇叭型立交優(yōu)點(diǎn)：①具有除環(huán)圈式匝道外其他匝道均提供較高速度的半定向運(yùn)行，②只需跨線構(gòu)筑物，投資較省，③沒有沖突點(diǎn)和交織，通行能力大，行車安全，④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造型優(yōu)美，行駛方向辨別容易的優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)：①環(huán)圈式匝道不易采用較高速度，線形相對(duì)差，②左轉(zhuǎn)彎車輛繞行較長(zhǎng)；細(xì)致劃分將其分為兩種，第一，A型喇叭立交，第二，B型喇叭立交，它們的形態(tài)就如圖1中所顯示的一樣，在喇叭立交中，一般在交通運(yùn)輸量比較小的高速公路上設(shè)置環(huán)型匝道。

圖1喇叭形立交

2.2.四路立體交叉

四路立體交叉相比三路立體更為復(fù)雜，占地和投資大。形式很多但也分為四路全互通式、四路部分互通式和四路交織型立體交叉三種類型，常用有菱形、苜蓿葉形立交、半定向立交、渦輪型、定向型及組合式立交的全互通、部分互通及交織型互通。半定向立交、渦輪型、定向型由于其線性指標(biāo)較高，無沖突、行車舒適，通行能力大，規(guī)模大，造型美觀適用于高速路、快速路相互之間地塊無限制情況；地塊受限則采用組合式互通；交織型四路交叉則多為環(huán)形立交；而高速公路與次等級(jí)道路多用部分苜蓿葉形立交，可保證主干道路快速通行，用地和工程費(fèi)用較少，便于分期修建，遠(yuǎn)期擴(kuò)建，下述部分苜蓿葉形立交。

其特點(diǎn)是主要道路的直行暢通，被交路設(shè)兩處平交，比喇叭形互通多一處收費(fèi)站。適用于封閉式收費(fèi)情況及被交公路為二級(jí)以下的情況。如圖2表現(xiàn)的都是部分苜蓿葉型立交的類型，A型、B型、C型的立交，在設(shè)計(jì)時(shí)都是轉(zhuǎn)彎匝道，從而達(dá)到使交通順暢的目的。與喇叭形互通相比，由于部分苜蓿葉型互通有兩個(gè)平交口，它可將一個(gè)平交口的交叉和沖突情況進(jìn)行分散。

圖2部分苜蓿葉型立交

2.3.喇叭型立交幾何形式應(yīng)用

從上述可知喇叭型立交多用于三路交叉，但鑒其優(yōu)點(diǎn)也常用于高速公路與一級(jí)公路道路相交設(shè)置收費(fèi)站區(qū)域，如本例路線為京秦高速公路天津段第六標(biāo)K19+527.476～K23+762.032段范圍內(nèi)交叉工程圍公路互通式立交，位于禮明莊鎮(zhèn)和上倉鎮(zhèn)的交界處，為連接京秦高速與津圍公路的收費(fèi)立交，交叉處主線樁號(hào)K21+422.503。津圍公路為省道101，規(guī)劃為一級(jí)公路，是天津通往薊縣及河北省北部地區(qū)的一條省干線公路，現(xiàn)狀為二級(jí)公路，路面寬度16米，路基寬度19米。該立交修建吸引地方交通，加強(qiáng)市區(qū)與薊縣地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)及河北北部地區(qū)的聯(lián)系。主線（京秦高速公路）修筑起點(diǎn)K21+574.362，終點(diǎn)為K23+762.032。

圖3：津圍公路互通式立交布置圖

本立交由于津圍公路西側(cè)用地限制、交通量情況，先采用單喇叭形式，遠(yuǎn)期為雙喇叭形式；此類型在高速公路常見，能夠?qū)卫攘⒔坏娜績(jī)?yōu)點(diǎn)發(fā)揮極致，尤其收費(fèi)方面，只需做一個(gè)收費(fèi)站就解決兩條路收費(fèi)，具有造價(jià)投資少、占地少，具有較大通行能力，收費(fèi)管理方便；目前近期通過平交路口與津圍公路連通，遠(yuǎn)期用地解決可擴(kuò)建為雙喇叭形式，此較為常見。

3.結(jié)語

互通式立交交叉設(shè)計(jì)為交叉設(shè)計(jì)重要工作環(huán)節(jié)，須引起道路設(shè)計(jì)行業(yè)的高度重視；設(shè)計(jì)根據(jù)相交道路的等級(jí)適用性、特點(diǎn)及幾何類型，并結(jié)合交通量、設(shè)計(jì)速度、交通組成和車流分布情況；該地區(qū)的地形、土地使用情況綜合考慮確定立體交叉形式，本文側(cè)重互通式立體交叉基本認(rèn)識(shí)論述，互通式立交交叉具體選型需通過考慮其影響因素及立交原則確定幾何形狀及結(jié)構(gòu)、并通過立交方案比選擇最優(yōu)；這些過程還通過細(xì)部比較如匝道的平、縱橫設(shè)計(jì)，匝道端部的設(shè)計(jì)，有針對(duì)性地進(jìn)行互通式立體交叉具體設(shè)計(jì)論證。

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