道路互通立交設(shè)計(jì)方式的探討

申海鵬 苗海堯 程擁強(qiáng)

北京國(guó)道通公路設(shè)計(jì)研究院股份有限公司 北京 100053

引言

近幾年，我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展異常迅猛，多種不同類(lèi)型的道路工程項(xiàng)目的規(guī)模和數(shù)量不斷增大。結(jié)合國(guó)家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，在一些道路交叉節(jié)點(diǎn)位置需設(shè)置相應(yīng)的互通立交，從而切實(shí)保障車(chē)輛的順暢行駛?；ネ⒔坏脑O(shè)立可實(shí)現(xiàn)對(duì)城市各個(gè)干線道路的有效連接，由此直接成為城市交通運(yùn)轉(zhuǎn)的重要節(jié)點(diǎn)[1]。為此，文章針對(duì)道路互通立交設(shè)計(jì)方式進(jìn)行探討，具體討論如下：

1 道路互通立交架構(gòu)及類(lèi)型

1.1 道路互通立交架構(gòu)

道路互通立交也被稱為道路互通式立體交叉，在原理上主要是借助布設(shè)相應(yīng)的跨線構(gòu)造物來(lái)促使本來(lái)互為交叉的道路空間實(shí)現(xiàn)分離的效果。并通過(guò)內(nèi)部匝道來(lái)實(shí)現(xiàn)上下道路的有效連接，從而形成提供車(chē)輛轉(zhuǎn)彎行駛的交叉通行方式。互通立交的架構(gòu)主要包含主線、立交橋、匝道及變速車(chē)道等。其中主線屬于互通立交整體的主體部位，立交橋則是至道路交叉的步伐。其中主線的形式通常分為上跨式和下穿式兩種。而匝道的功能及作用主要是服務(wù)于車(chē)輛轉(zhuǎn)彎設(shè)計(jì)，較為常見(jiàn)的是以高架為主[2]。在實(shí)際作用上，更多是將源于不同方位的車(chē)輛實(shí)施空間層面的隔離，這樣不僅能夠極大提高交通運(yùn)行效率水平，同時(shí)還可切實(shí)強(qiáng)化交通的安全性。最后變速車(chē)道主要服務(wù)車(chē)速過(guò)渡而設(shè)計(jì)，目前以直接式和平行式兩種為主。

1.2 道路互通立交類(lèi)型

當(dāng)前互通立交的類(lèi)型有很多，具體可結(jié)合實(shí)際交通的功能及跨越的方式來(lái)進(jìn)行類(lèi)別劃分，具體劃分如下：（1）依照交通功能劃分類(lèi)別，這種類(lèi)別劃分的方式具體講互通立交分為完全互通、部分互通和環(huán)形三種類(lèi)型。像常見(jiàn)的喇叭型和定向Y型都屬于完全互通立交類(lèi)型，而菱形、半苜蓿型則屬于屬于部分互通立交的類(lèi)型；圓環(huán)及Y型屬于環(huán)形式立交。（2）依照跨越形式進(jìn)行劃分，這種方式能夠?qū)⒒ネ⒔粍澐譃樯峡?、下穿及混合（上跨和下穿各占一半）等三種形式。其中上跨式本身具備投資少、方便施工的特點(diǎn)，但實(shí)際占地面積較大，而下穿式雖然占地面積偏小，其投資額度明顯更大?；旌鲜捷^為復(fù)雜，比較符合多層立交設(shè)計(jì)的要求。

2 道路互通立交設(shè)計(jì)方式探討

2.1 道路互通立交設(shè)計(jì)原則

道路互通立交設(shè)計(jì)工作相比其他路橋設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，其具體在設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平上存在明顯的優(yōu)劣性，并且其對(duì)整個(gè)道路運(yùn)營(yíng)的安全及服務(wù)水平起到了一定的直接影響。因此，要求在設(shè)計(jì)互通立交時(shí)，應(yīng)對(duì)對(duì)多方面的因素進(jìn)行綜合考慮，并且應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循以下方面原則來(lái)進(jìn)行：（1）簡(jiǎn)便原則，因?yàn)榛ネ⒔粌?nèi)的線路軌跡類(lèi)型復(fù)雜，其在充分符合使用功能的基礎(chǔ)上，要求在此基礎(chǔ)上采取最簡(jiǎn)單和便捷的線型加以設(shè)計(jì)，這樣才能保障最終的互通立交能夠更加便于車(chē)輛通行，避免繞行。（2）順暢原則，選擇在道路當(dāng)中設(shè)置互通立交目的在于借助車(chē)輛分流來(lái)加強(qiáng)交通通行。因此，結(jié)合對(duì)交通量測(cè)試的結(jié)果，應(yīng)當(dāng)以充分保障車(chē)輛的暢通性為首要前提，以此來(lái)科學(xué)合理設(shè)計(jì)互通立交的曲線半徑、縱坡及匝道等部位。（3）安全原則，為了能夠切實(shí)保障車(chē)輛在互通立交行駛的安全性，在設(shè)計(jì)互通立交時(shí)，要求應(yīng)當(dāng)對(duì)多方面因素加以綜合考慮，像線性選擇時(shí)需規(guī)避小彎、交通標(biāo)識(shí)應(yīng)當(dāng)清晰可見(jiàn)、安全設(shè)施配置應(yīng)當(dāng)完善齊全。（4）經(jīng)濟(jì)援助，互通立交是一種大范圍道橋施工過(guò)程，因此要求在切實(shí)保障工程整體質(zhì)量的背景下，需保證造價(jià)的合理性，后續(xù)運(yùn)營(yíng)維修費(fèi)用也需考慮在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中。

2.2 互通立交線形設(shè)計(jì)方式

具體分為以下幾種：（1）平面線形，互通立交的線形設(shè)計(jì)主要包含了兩方面內(nèi)容，也即是在主線段和匝道段平面線形。相比普通的道橋工程設(shè)計(jì)，互通立交范圍內(nèi)的交通行為相對(duì)復(fù)雜，因此對(duì)線形造成影響的因素也有很多，這就直接增加了線形設(shè)計(jì)的難度水平。在設(shè)計(jì)互通立交平面線形時(shí)，要求以直線或者大半徑曲線作為其首選線形，由此才能切實(shí)提升線形的平順性，最終保障車(chē)輛安全行駛，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸效率的攀升[3]。（2）縱斷面線形，互通立交縱斷面線形設(shè)計(jì)當(dāng)中，通常存在新建與改擴(kuò)建道路，這兩種道路設(shè)計(jì)方式差異明顯。新建道路互通立交在地形受限時(shí)，可選取高架、隧道形式設(shè)計(jì)縱斷面，由此保障立交主線縱斷面符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。改擴(kuò)建不宜對(duì)原始路面縱斷面線形作出改動(dòng)，可在勘察道路基礎(chǔ)上，采取縱坡和豎曲線設(shè)計(jì)的方式來(lái)進(jìn)行縱斷面線形設(shè)計(jì)優(yōu)化。（3）平縱組合設(shè)計(jì)，需促使所設(shè)計(jì)的平縱線形應(yīng)保持平穩(wěn)過(guò)渡，由此引導(dǎo)車(chē)輛平穩(wěn)行徑交叉段。同時(shí)需保障平豎曲線半徑差距不會(huì)過(guò)大，保障行車(chē)安全。最后不可再緩和曲線設(shè)定半徑過(guò)小的豎曲線，避免車(chē)輛控制難度，規(guī)避行車(chē)安全事故。

2.3 道路互通立交匝道設(shè)計(jì)

道路互通立交匝道是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛轉(zhuǎn)換，維持平穩(wěn)通行的關(guān)鍵，因此必須對(duì)匝道設(shè)計(jì)給予高度重視。具體需注意以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（1）匝道設(shè)計(jì)速度，針對(duì)互通立交匝道速度設(shè)計(jì)，需結(jié)合車(chē)輛可達(dá)運(yùn)行速度，并依照地形條件來(lái)優(yōu)化選擇設(shè)計(jì)速度。（2）匝道布設(shè)形式，互通立交當(dāng)中，匝道屬于基礎(chǔ)構(gòu)成單元，其順暢性越高，則車(chē)輛通行能力越強(qiáng)。匝道本身可采取的布設(shè)形式較多，不同布設(shè)形式設(shè)計(jì)指標(biāo)差異明顯，所具備的通行能力也存在顯著差別。因此，必須綜合多方面因素保障匝道布設(shè)的合理性。（3）匝道設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，一是保障匝道線形指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)，選擇時(shí)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求來(lái)進(jìn)行。二是匝道出口設(shè)計(jì)應(yīng)以保障行車(chē)安全為首要前提。三是匝道設(shè)計(jì)注意超高問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路互通立交設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較復(fù)雜且系統(tǒng)化工作類(lèi)型，其設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量水平直接影響到互通立交功能作用的發(fā)揮。因此，要求在互通立交設(shè)計(jì)當(dāng)中，需實(shí)施科學(xué)合理化方式，并嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)原則來(lái)重點(diǎn)設(shè)計(jì)線形與匝道。由此才能切實(shí)保障道路互通立交設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平。