復合式樞紐互通立交方案研究

張翔

摘 要：當前，復合式樞紐互通立交方案已經(jīng)成為道路交通規(guī)劃設計中的一項重要內(nèi)容，其對于滿足越來越高的通行需求有著重要的現(xiàn)實意義。基于此，本文對復合式樞紐互通立交方案進行了探討，介紹了其基本設計原則和設計中的注意事項，并以某地區(qū)的樞紐互通方案設計為例，詳細闡述了方案設計和比較選擇的相關策略，以期為今后的類似工作提供參考。

關鍵詞：復合式樞紐;互通;立交

中圖分類號：U412.352.1 文獻標識碼：A

0 引言

當前，隨著我國交通領域的不斷發(fā)展，互通立交設計的功能也逐漸豐富，其目標是系統(tǒng)解決交通問題，由此，復合式樞紐互通立交應運而生。復合式樞紐互通立交種類較多，可根據(jù)類型和連接方式進行分類。目前，復合式樞紐互通立交已經(jīng)在很多工程當中得以實現(xiàn)，但也難免存在一些問題。為此，設計人員應當對復合式樞紐互通立交方案進行整體的把握和科學合理的設計，確保復合式樞紐互動立交方案發(fā)揮更大的作用。

1 復合式樞紐互通立交方案基本設計原則

1.1 交通轉換優(yōu)先

在方案設計初始階段，可將方案中涉及到的公路及連接線簡化為十字交叉互通進行分析，同時，根據(jù)交通量情況進行匝道的設計，對于交通量較大的主流交通方向，通常采用定向或半定向匝道，而對于交通量較小的次流交通方向，則通常采用環(huán)圈連接方式。

1.2 兼顧交通轉換和原互通利用

在設計過程中，要根據(jù)各通道交通流量來進行設計，通常以主流匝道及相交高速公路為整體架構，在原有的互通匝道交通轉換方式的基礎上，通過新建數(shù)條匝道，以實現(xiàn)所有方向的交通轉換[1]。

2 復合式樞紐互通立交方案設計中的注意事項

2.1 方案論證階段

在方案論證階段，應當同時設計數(shù)個方案，并對這些方案進行論證，論證這些方案是否能夠滿足交通量、政府部門規(guī)劃、設計需求和路網(wǎng)規(guī)劃的實際需求等。同時，還要論證這些方案的技術指標和經(jīng)濟指標是否合理，在此基礎上，將這些方案所具備的要素進行量化分析，以最終確定最符合實際情況的復合式樞紐互通立交方案[2]。

2.2 擴容方案的制定

由于各條道路的交通量是在不斷動態(tài)變化并且在穩(wěn)步增長的，因此，制定切實可行的擴容方案是很有必要的，這是確保未來對現(xiàn)有的復合式樞紐互通立交設計進行優(yōu)化的關鍵前提。具體來看，在擴容方案的制定過程中，首先要考慮既有道路的擴容，包括互通立交出入口等方面，因為這是影響互通立交匝道設計方案的最關鍵因素;其次，要考慮互通立交復合后可能給原互通立交匝道的交通量帶來的影響，因為這些影響通常會導致擴容改造必須進行;最后，要利用統(tǒng)計學原理和大數(shù)據(jù)技術等，對遠期的交通量進行合理預測和綜合考慮，確保所制定的擴容改造方案科學合理。

2.3 端部設計

根據(jù)相關研究表明，左側流出的設計方式會導致發(fā)生交通事故的幾率上升，因此，在端部設計中，要盡量避免左側流出的設計方式，同時，在端部設計的分叉口處，各分叉口之間的距離應當符合視距要求，確保駕駛人員有充足的時間閱讀路牌信息并做出反應，避免因駕駛人員反應時間不足而發(fā)生各種錯誤行為[3]。除此之外，端部設計還要從安全和舒適的角度出發(fā)，因此，在分叉口附近的平曲線半徑、豎曲線半徑、豎曲線長度和超高等要素，都要盡量選擇合理區(qū)間的中間值附近，在無特殊情況下，盡量避免選擇區(qū)間兩端的極值。

2.4 變速車道設計

在變速車道設計過程中，首先要對變速車道的通行能力進行確定，并確定其是否處于穩(wěn)定通行狀態(tài);其次，對變速車道的區(qū)間速度和車流密度等要素進行分析，確定變速車道的長度和數(shù)量。具體來看，變速車道應采取平行式設計，同時，當車道的大型車輛比例較高時，應當適當增加變速車道長度[4]。

3 復合式樞紐互通立交方案設計實例——以某地樞紐互通為例

3.1 工程概況

該項目起點位于該地區(qū)南部某鎮(zhèn)，與在建的繞城高速東段相交叉，該項目的主要設計目標是，確保省會城市到東部城市的高速公路與在建的繞城高速東段之間能夠進行快速的交通轉換，并確保城區(qū)周邊各鄉(xiāng)鎮(zhèn)能夠更有效地利用高速公路，以方便這些地區(qū)居民的生產(chǎn)生活。

3.2 主要控制因素

互通區(qū)域主要受到以下幾個限制因素的控制：第一，該交叉節(jié)點附近有一條高鐵線路通過;第二，該項目起點附近有一條縣級公路穿過;第三，互通交叉區(qū)域南側存在一個高壓變電站，且有高壓輸電線引出;第四，互通交叉區(qū)域內(nèi)有兩條輸油管線分布。

3.3 轉向交通量預測

根據(jù)有關部門的分析預測，該復合式樞紐中，連接兩個大中城市的轉向交通量最大，為24 683 pcu/d，其余方向的轉向交通量均較小，其總和僅為2 166 pcu/d，根據(jù)整體布局，該地區(qū)南部的樞紐不需要進行轉向設計。同時，為了方便城區(qū)周邊的鄉(xiāng)鎮(zhèn)能夠直接對本項目加以利用，因此在規(guī)劃設計中，在該區(qū)域增設了落地匝道，使得此處的交通量明顯增長。

3.4 樞紐方案的整體布設

（1）位置選擇。在位置的選擇中，充分考慮了高鐵線路、高壓輸電線路和石油管線給項目設計帶來的影響，經(jīng)過數(shù)次研究探討，最終確定，在該項目的起點處進行復合式樞紐互通立交方案的設計。

（2）方案布設和比選。在方案的布設環(huán)節(jié)，設計人員根據(jù)轉向交通流特性、路網(wǎng)布局、互通等級和功能等多方面因素進行綜合考慮，擬定了如下的三個方案，并進行比較和選擇。1）方案一：采用定向匝道設計兩城市之間的往返，設計時速為每小時80公里，而對于交通量相對較小的方向，則采用匝道迂回的方式進行繞行連接。2）方案二：該方案采用十字交叉加落地的復合方式，對于交通流量較大的方向，采用半定向匝道進行左轉設計，定向匝道用于右轉設計，所有匝道直接對接收費站，同時對既有的匝道進行分開設置。3）方案三：采用單喇叭和T型樞紐的復合方式，在原有的單喇叭互通基礎上，增設兩條匝道，用以連接收費站，兩條匝道一條為定向右轉匝道，另一條為半定向左轉匝道，滿足兩城市之間各個通行方向的交通轉換需求。

這三個方案各有優(yōu)缺點，具體來看，方案一具有無左出情況、對周邊的高壓線和輸油管線影響較小而方便溝通協(xié)調(diào)、工程規(guī)模較小和投資成本規(guī)模小等優(yōu)點，缺點則是交通流量較小的匝道指標相對較低，且交通量較小的方向需要較長距離的繞行;方案二同樣對周邊的高壓線和輸油管線等不具有明顯影響，并且對基礎設施也不產(chǎn)生影響，不需要進行拆遷作業(yè)，缺點是對既有的縣級公路上的單喇叭互動有著明顯的影響，需要大量新增匝道和橋梁工程，并需要調(diào)整既有的匝道布置格局，同時，由于存在左出左入情況，因此對于行車安全也有著一定的負面影響;方案三的優(yōu)勢在于，基本不會影響既有的單喇叭互通，并且不需要新增大量的匝道和橋梁工程，缺點是占用面積較大，對周邊基礎設施造成嚴重影響，如采用此方案，很多基礎設施將不得不進行拆遷，地下輸油管線也必須增設保護措施，這會帶來很多額外的工程量和成本投入。

（3）比選結果。通過有關部門人員的綜合分析，對通行能力、服務水平、工程規(guī)模與成本、以及對外界環(huán)境的影響等各種因素進行綜合考慮后，初步推薦方案一為項目建設方案，隨后，有關人員對項目一的方案進行詳細的審查，最終確定方案一為項目建設方案。該方案確定后，開始進行優(yōu)化措施，并為施工進行準備。

4 結束語

隨著我國交通領域的發(fā)展，交通線路也日趨密集，這就需要大量的復合式樞紐互通來滿足實際需要。在復合式樞紐互通的設計中，要以滿足實際需求為根本目標，在安全性、經(jīng)濟性和便利性等方面進行綜合考慮和研討，最終確定最為科學合理的規(guī)劃設計方案，既能滿足交通通行需要，也能為未來的類似設計工作提供更多借鑒。

參考文獻：

[1]孫洪德，易昕.武漢東四環(huán)線北湖樞紐互通立交方案設計[J].工程與建設，2020，34（04）：641-642.

[2]陳競飛.復合式樞紐互通立交設計方案比選[J].廣東公路交通，2019，45（04）：132-135.

[3]樊火印，侯明哲.鑒湖復合式樞紐互通立交方案研究[J].公路，2019，64（07）：52-56.

[4]梁海文.特定復雜條件下樞紐互通式立交方案研究[J].中外公路，2018，38（04）：333-336.