山區(qū)高速公路立交方案設(shè)計探討及實例

李友 齊琪

摘 要：文章首先分析了我國高速公路立交常用型式，其后圍繞山區(qū)高速公路立交選型與設(shè)計要點展開論述，并就某山區(qū)高速公路樞紐立交方案設(shè)計為例展開詳細分析，保證了整個項目的安全性與經(jīng)濟性，可為類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路 立交方案設(shè)計 平面設(shè)計

1.我國高速公路立交常用型式

（1）樞紐互通式立交

樞紐互通式立交無匝道收費站，常用型式有半定向T形、半定向梨形、定向Y形、定向與環(huán)道組合形、定向渦輪形、四路交叉全定向形以及完全苜蓿葉形。

（2）一般互通式立交

一般互通式立交設(shè)有收費站，常用型式有喇叭形（分為A/B式，經(jīng)左轉(zhuǎn)匝道駛?cè)胫骶€為A式，駛出時為B式）、平面T形、雙喇叭、部分苜蓿葉形、菱形。

2.山區(qū)高速公路立交選型與設(shè)計要點

2.1山區(qū)高速公路立交初步選型

山區(qū)高速公路立交選型基本要素可歸納如表1所示。

根據(jù)立交位置與連接道路情況，綜合考慮上述基本要素選定2～4個立交型式：

（1）與高速公路相交：①十字型交叉，主要采用混合型、全苜蓿葉型、全半定向型等樞紐互通型式，若是存在地形、地物受限的情況，可根據(jù)交通量分析結(jié)果，合理選用雙Y型、雙喇叭等型式；②T字型交叉，主要采用Y型立交，若一側(cè)轉(zhuǎn)向交通量十分小，則可采用2條定向匝道連接或單喇叭型立交。

（2）與等級地方道路相交：①道路交通量大，選用雙喇叭、雙Y型，也可采用Y型+單喇叭等型式；②道路交通量小，選用單喇叭、Y型、菱形立交等。

2.2山區(qū)高速公路立交方案設(shè)計

（1）立交設(shè)計速度

①高速公路設(shè)計速度，一般情況與主線一致；②連接道路設(shè)計速度，根據(jù)現(xiàn)狀、規(guī)劃情況確定，若是有條件可適當拓寬，提高設(shè)計速度；③匝道設(shè)計速度，根據(jù)實際情況綜合確定，以高值為宜。一般山區(qū)高速公路匝道設(shè)計速度取值區(qū)間為40～80km/ h為宜。

（2）車道數(shù)與斷面類型

在立交設(shè)計時，根據(jù)交通量大小，在高速主線設(shè)單車道或雙車道出入口匝道，為保證車道數(shù)平衡，適當設(shè)輔助車道，同時根據(jù)交通量、匝道長度等，綜合確定匝道斷面。

（3）平面設(shè)計

根據(jù)實踐分析可知，山區(qū)高速立交主要設(shè)置在城鎮(zhèn)的邊緣地區(qū)，此處往往存在一些民房和大片的農(nóng)田，在進行立交設(shè)計時，需將相關(guān)房屋拆遷與農(nóng)田占用問題考慮在內(nèi)，同時高速公路主要是沿著山腰、山腳展線，靠近主線立交匝道平面布設(shè)受地形地物限制較大，需做好全面分析，綜合考慮各項基礎(chǔ)型式平面設(shè)計方案，做好比選工作，在確保行車舒適安全的同時，切實控制立交工程規(guī)模。

（4）縱斷面設(shè)計

縱斷面設(shè)計分兩步：①核查立交范圍高速公路、被交道路縱坡值與豎曲線半徑，若是存在不符合相關(guān)規(guī)范的情況，需進行合理調(diào)整，或是另選立交位置；②嚴格按照規(guī)范確定已定設(shè)計速度下的最大縱坡、最小坡長、最小豎曲線半徑等參數(shù)，按凈高、洪水位要求等確定縱面控制點，開展匝道縱面設(shè)計，綜合考慮平縱組合、減少填挖工程量等因素。

（5）橋梁、涵洞、支擋結(jié)構(gòu)布設(shè)

綜合考慮填土高度、跨越的道路河流情況等，合理選擇布設(shè)橋梁、涵洞、支擋結(jié)構(gòu)等，在立交設(shè)計方案中必須明確橋梁/涵洞樁號、跨徑、結(jié)構(gòu)型式等，若是必要可開展結(jié)構(gòu)物布設(shè)的必選，確保方案最優(yōu)。

（6）排水設(shè)計

山區(qū)高速公路立交排水設(shè)計十分關(guān)鍵，需根據(jù)排水需求，科學(xué)規(guī)劃排水路徑，由此落實排水溝渠設(shè)計、路面/坡面排水設(shè)計。

3.實例分析

3.1工程概況

文章以某山區(qū)高速公路樞紐為例，圍繞立交方案設(shè)計展開了具體分析。此山區(qū)高速公路全長251km，連接兩座城市，為實現(xiàn)此高速公路與繞城高速的交通流轉(zhuǎn)換（上跨繞城高速），決定設(shè)置樞紐互通立交。

此樞紐互通立交布設(shè)受限較多，包括：（1）交叉中心與主線收費站相距僅1.12km；（2）交叉中心與主線隧道相距僅0.75km；（3）交叉中心與繞城高速一單喇叭互通立交相距僅2.5km；（4）擬建互通式立交東南、東北象限分別規(guī)劃建設(shè)大學(xué)城、商貿(mào)圈，同時存在諸多居民區(qū)與廠礦企業(yè)，必須考慮土地節(jié)約問題。

3.2方案設(shè)計

由于此樞紐互通式立交周邊地形復(fù)雜，匝道布設(shè)受限較多，繞城高速處于運營狀態(tài)，高速主線隧道進口為主不可調(diào)整，由此無法拉開隧道進口與交叉中心的距離，為保證形成安全，立交中心至隧道進口段盡量不設(shè)匝道，同時設(shè)置好相應(yīng)的標志。

根據(jù)上述思路，初測、初設(shè)階段經(jīng)綜合分析對比后，確定了兩個“變異Y形+變異喇叭形”方案，匝道設(shè)計速度 40～ 60km/h，立交主線范圍最小平曲線半徑、最大縱坡分別為3500m、0.6%。方案一、二分別如圖1和圖2所示，匝道總長分別為5897m、5651m。

方案一、二技術(shù)經(jīng)濟比較情況如表2～表4所示。

綜上所述，方案二匝道線形指標比方案一更優(yōu)，同時占用土地面積較少、投資相對較低、通行能力與服務(wù)水平較好，經(jīng)綜合分析初步設(shè)計將方案二作為推薦方案。

4.結(jié)束語

綜上所述，在路網(wǎng)中，互通立交具有車流轉(zhuǎn)換的功能，通過主線、匝道的分層處理，使得各交通流在平面、空間上得以分隔，切實解決交叉口高效、安全通行問題。在山區(qū)高速公路立交方案設(shè)計時，需綜合考慮道路、交通、環(huán)境、人文及社會要素等，合理確定2～4個可行的型式，并對各型式開展方案設(shè)計與比選，通過技術(shù)、經(jīng)濟等多方面對比，確定最優(yōu)方案，切實保證整個項目的安全性與經(jīng)濟性。

參考文獻：

[1]張曉芬.山區(qū)高速公路互通立交選型定位研究[D].西安：長安大學(xué)，2017.

[2]周震.山區(qū)高速公路互通立交選型研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2014.

[3]位樹.山區(qū)高速公路互通式立交變異形式及適用性[D].西安：長安大學(xué)，2014.