淺議城市道路與高速公路互通式立交的設(shè)計(jì)

李凱章

(鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，河南 鄭州 450000)

0 引言

城市互通立體交叉道路設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)建設(shè)中的重要組成部分，設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性和適應(yīng)性不僅關(guān)系著今后道路的整體施工建設(shè)，同時(shí)還關(guān)系著道路的施工質(zhì)量及今后的投入使用。在鄭州市繞城高速公路、連霍高速公路和京港澳高速公路環(huán)繞鄭州的整體高速公路建設(shè)中，開口眾多，基于此，本文針對(duì)立體交叉道路設(shè)計(jì)中存在的相關(guān)問題，結(jié)合鄭州市的城市化進(jìn)程，針對(duì)某互通式立體交叉道路設(shè)計(jì)中的縱斷面設(shè)計(jì)提出自己的思路，為廣大道路設(shè)計(jì)人員提供參考。

連霍高速公路已運(yùn)營(yíng)多年，考慮到路面改善、構(gòu)造物布置等因素，本次設(shè)計(jì)的中心線以實(shí)測(cè)GPS坐標(biāo)為依據(jù)，擬合出現(xiàn)有連霍高速公路實(shí)際線位和硬路肩外邊緣處的路面鋪筑邊線，采用連霍高速公路既有路面的硬路肩外側(cè)邊緣線為設(shè)計(jì)中心線，高速公路線位分左右兩側(cè)，即連霍高速左側(cè)LHZ和連霍高速右側(cè)LHY，縱斷面設(shè)計(jì)以實(shí)測(cè)水準(zhǔn)高程擬合出現(xiàn)有高速公路的縱斷面，確保加寬路段與既有路面高程的銜接。

1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)現(xiàn)行《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2003)、《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D20-2006)、《城市快速路設(shè)計(jì)規(guī)程》(CJJ129-2009)、《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ37-2012)，結(jié)合鄭州市城市總體規(guī)劃和某城市道路及連霍高速公路的功能、標(biāo)準(zhǔn)，考慮到本項(xiàng)目在區(qū)域路網(wǎng)中的重要作用和功能，確定了本項(xiàng)目主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

1)連霍高速公路：雙向八車道，高速公路，設(shè)計(jì)速度120 km/h，路基寬度42 m。

2)被交道：雙向八車道，城市快速路，設(shè)計(jì)速度80 km/h；近期采用城市主干道，限速60 km/h，路基寬度60 m。

3)匝道：設(shè)計(jì)速度40 km/h，單向單車道路基寬度8.5 m，對(duì)向分隔式雙車道匝道路基寬度15.5 m。

2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在高速公路一側(cè)的立交形式采用B型單喇叭，B匝道下穿高速公路；在某城市道路一側(cè)的立交形式采用B型單喇叭，B匝道上跨城市道路，設(shè)置四進(jìn)六出收費(fèi)站1處。匝道設(shè)計(jì)速度為40 km/h，最小平曲線半徑50 m，匝道路基寬度分別為：?jiǎn)蜗騿诬嚨涝训?.5 m；對(duì)向分隔式雙車道匝道15.5 m。在城市道路東、西側(cè)各設(shè)置1條地面輔道(FD1、FD2)，保證立交周邊區(qū)域及非機(jī)動(dòng)車輛及行人的交通順暢。

2.1 互通式立交建設(shè)的條件

隨著城市化發(fā)展進(jìn)程的加快，立體交叉道路的建設(shè)使用，在推動(dòng)城市交通發(fā)展的同時(shí)，還推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在其設(shè)計(jì)的過程中，結(jié)合城市總體規(guī)劃和城市道路及連霍高速公路的功能、標(biāo)準(zhǔn)，考慮到本項(xiàng)目在區(qū)域路網(wǎng)中的重要作用和功能，需要滿足以下2個(gè)條件。

1)技術(shù)選擇因素。在互通式立交的技術(shù)選擇中，一是在立體交叉道路施工建設(shè)的過程中，必須滿足改善交叉口幾期道路的交通現(xiàn)狀，能夠通過建設(shè)立體交叉道路來緩解當(dāng)?shù)爻鞘械慕煌▔毫?，避免交通擁堵的狀況發(fā)生。二是在鐵路干線對(duì)城市道路造成影響時(shí)，可以通過建設(shè)立體交叉道路來改善這一狀況。最后，在修建立體交叉道路時(shí)，還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r以及當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境，確保立體交叉道路的實(shí)用性。

2)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)成果?；ネㄊ搅⒔坏慕?jīng)濟(jì)效益非常重要。首先，在建造立體交叉口的過程中，每年的投資費(fèi)用應(yīng)小于平面交叉口全面的經(jīng)濟(jì)損失總額，來確保立體交叉道路建造的必要性。其次，在建造立體交叉口的過程中，應(yīng)充分考慮其成本回收的期限，以便在道路投入使用后，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)收回整個(gè)道路的投資成本。

2.2 互通式立交匝道設(shè)計(jì)

1)A匝道。A設(shè)計(jì)速度為40 km/h，匝道平面設(shè)計(jì)線位于行車道中心線，縱斷面設(shè)計(jì)線與平面設(shè)計(jì)線在同一位置，匝道最小圓曲線半徑R=50 m，匝道最大超高6%，匝道為單車道，標(biāo)準(zhǔn)寬度為8.5 m，行車道最大加寬0.5 m，最大縱坡為3.7%，最小凹形豎曲線半徑為1 548.441 m。A匝道設(shè)計(jì)起點(diǎn)AK0+166.782=LHK585 095.757，終點(diǎn)接入B匝道，樁號(hào)為AK0+305.180=BK0+000，匝道全長(zhǎng)138.398 m。

2)B匝道。B匝道設(shè)計(jì)速度為40 km/h，設(shè)計(jì)線位于路面中心線，縱斷面設(shè)計(jì)線在中央分隔帶外側(cè)邊緣位置，匝道最小圓曲線半徑R=53 m，匝道最大超高6%，匝道為對(duì)向分割式雙車道，標(biāo)準(zhǔn)寬度為15.5 m，行車道最大加寬0.5 m，最大縱坡為3.65%，最小凹形豎曲線半徑為3 000 m，最小凸形豎曲線半徑為2 000 m。B匝道設(shè)計(jì)起B(yǎng)K0+000=AK0+305.180，終點(diǎn)至于 BK1+027.961=HK0+000，匝道全長(zhǎng)1 027.961 m。

3)C匝道。C匝道設(shè)計(jì)速度為40 km/h，平面設(shè)計(jì)線位于行車道中心線，縱斷面設(shè)計(jì)線與平面設(shè)計(jì)線在同一位置，匝道最小圓曲線半徑R=120 m，匝道最大超高6%，匝道為單車道，標(biāo)準(zhǔn)寬度為8.5 m，行車道無加寬，最大縱坡為2.4%，最小凸形豎曲線半徑為3 695.509 m。C匝道設(shè)計(jì)起CK0+000=BK0+000，終點(diǎn)至于CK0+157.877=LHZK584+940.960，匝道全長(zhǎng)157.877 m。

4)D匝道。D匝道設(shè)計(jì)速度為40 km/h，平面設(shè)計(jì)線位于行車道中心線，縱斷面設(shè)計(jì)線與平面設(shè)計(jì)線在同一位置，匝道最小圓曲線半徑R=70m，匝道最大超高6%，匝道為單車道，標(biāo)準(zhǔn)寬度為8.5 m，行車道最大加寬0.25 m，最大縱坡為3.8%，最小凹形豎曲線半徑為1 399.029 m，最小凸形豎曲線半徑為1 811.674 m。D匝道設(shè)計(jì)起DK0+145.209=LHYK585+000.665，終點(diǎn)至于DK0+335.303=BK0+373.722，匝道全長(zhǎng)190.094 m。

2.3 匝道橫斷面超高、加寬(或變寬設(shè)計(jì))

2.3.1 超高

橫坡：高速公路(LHZ、LHY)、城市道路(NK)、輔道(FD1、FD2)均不設(shè)置超高，路面橫坡均為1.5%。立交匝道非超高段左側(cè)路緣帶、行車道、硬路肩橫坡均為2%，土路肩橫坡為4%?；ネǚ秶鷥?nèi)匝道最大超高6%，匝道超高按其設(shè)計(jì)速度及平曲線半徑取值，超高橫坡值均滿足規(guī)范所規(guī)定的值。超高漸變采用線性過渡。

超高旋轉(zhuǎn)軸：?jiǎn)蜗騿诬嚨涝训莱咝D(zhuǎn)軸位于行車道中心線，對(duì)向分隔式雙車道匝道超高旋轉(zhuǎn)軸位于中央分隔帶外側(cè)邊緣位置。

2.3.2 加寬

由于主線與匝道硬路肩寬度不同，寬度漸變?cè)谠训纼?nèi)完成，主線漸變段范圍內(nèi)硬路肩寬度同主線，漸變方式采用線性漸變。

根據(jù)規(guī)范，在平曲線半徑較小路段，設(shè)置相應(yīng)的行車道右側(cè)加寬。

2.3.3 變速車道

匝道加速車道均采用平行式，減速車道均采用直接式，變速車道寬度采用3.5 m，變速車道與行車道之間設(shè)置0.5 m路緣帶，變速車道長(zhǎng)度、類型按規(guī)范值取用。

3 結(jié)語

設(shè)計(jì)人員在城市道路與高速公路互通式立體交叉道路設(shè)計(jì)的過程中，需要結(jié)合道路設(shè)計(jì)的各個(gè)方面進(jìn)行資料收集，以此來確保道路設(shè)計(jì)的整體性與完整性，為道路今后的投入使用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一是明確道路交通狀況。在明確道路交通狀況的過程中，針對(duì)高速公路和城市道路的各種車輛進(jìn)行統(tǒng)籌分析，公共車輛、小型汽車及交通高峰期的車輛進(jìn)行調(diào)查了解，同時(shí)確定道路周圍的繞行路線。

二是了解規(guī)劃意圖。城市道路規(guī)劃為先，因此設(shè)計(jì)人員在立體交叉道路設(shè)計(jì)的過程中，能否設(shè)計(jì)出合格、實(shí)用的立體交叉道路，不僅關(guān)系著道路今后的投入使用，同時(shí)還關(guān)系著道路的整體成本投入。由此就需要設(shè)計(jì)人員在立體交叉道路設(shè)計(jì)前，能夠準(zhǔn)確地了解道路的規(guī)劃意圖，明確規(guī)劃中心線位置與現(xiàn)狀中心線的關(guān)系，確保立體交叉道路設(shè)計(jì)的科學(xué)、合理。