高速公路互通式立體交叉設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

董澤華

珠海市交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 珠海 519000

隨著我國(guó)城市化的持續(xù)推進(jìn)，城市之間的交流愈發(fā)頻繁，高速公路已成為連接城市的紐帶。近年來，城市車輛數(shù)量不斷增加，高速公路車流量較大，為了緩解高速公路的交通壓力，立體交叉成為高速公路系統(tǒng)中分隔車流、提高通行率、保障交通安全的重要手段。高速公路互通式立體交叉是溝通城市公路交叉口的主要交通形式，通過構(gòu)建跨線橋構(gòu)造物，分隔相交道路，以匝道連接上下道路，方便車輛轉(zhuǎn)彎行駛?？缇€橋可以連接不同標(biāo)高方向上的道路，橫線連接的方式使得交叉道路有效轉(zhuǎn)換。對(duì)此，文章結(jié)合工程實(shí)例，分析了互通式立體交叉設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1 高速公路互通式立體交叉設(shè)計(jì)的主要形式

按照使用功能，高速公路互通式立體交叉可分為一般互通式立體交叉和樞紐互通式立體交叉兩種形式。一般互通式立體交叉適用于高速公路與道路等級(jí)偏低、交通量不大的干線公路相連接的交叉方式，常見的有喇叭形、半直連式、部分苜蓿葉形、菱形、環(huán)形等。樞紐互通式立體交叉適用于高速公路與道路等級(jí)高、交通量較大的重要公路相連接的交叉方式，常見的有三岔形、渦輪形、完全苜蓿葉形、變形苜蓿葉形、組合形等。

結(jié)合以往項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，喇叭形互通式立體交叉在高速公路工程建設(shè)上應(yīng)用最為廣泛。喇叭形互通可分為單喇叭和雙喇叭兩種形態(tài)。當(dāng)高速公路與交通量較小的二級(jí)及以下公路相交時(shí)，宜采用單喇叭互通形式；當(dāng)高速公路與交通量較大的二級(jí)以上公路相交時(shí)，宜采用雙喇叭互通形式。

單喇叭互通又分為A、B型，如圖1、圖2所示。一般情況下，宜采用A型；在征地受限、左轉(zhuǎn)匝道交通量小的情況下，宜采用B型。

圖1 A型單喇叭

圖2 B型單喇叭

雙喇叭互通是一種組合型立體交叉，如圖3所示，是由2個(gè)單喇叭互通連接組成的立體交叉，一般占地面積較大，分散主線及被交路的交通疏導(dǎo)能力較強(qiáng)。

圖3 雙喇叭互通式立體交叉

2 高速公路互通式立體交叉的位置選擇

按照實(shí)際考慮，一條高速公路不可能在每個(gè)交叉點(diǎn)都設(shè)置互通式立體交叉。互通式立體交叉設(shè)置的數(shù)量越多，工程總造價(jià)就越高。因此，應(yīng)根據(jù)近遠(yuǎn)期的交通規(guī)劃路網(wǎng)、周邊地形等條件進(jìn)行擇優(yōu)設(shè)計(jì)。應(yīng)重點(diǎn)考慮二級(jí)以上的國(guó)省道或干線公路等節(jié)點(diǎn)，對(duì)于二級(jí)及以下的支干線公路等節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行分析對(duì)比。合理地布設(shè)互通式立體交叉，能縮短路網(wǎng)與路網(wǎng)之間的行駛距離，也能促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，疏散重要節(jié)點(diǎn)交通流量。

3 互通式立體交叉的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 平面線形設(shè)計(jì)

互通式立體交叉是由主線、匝道、被交路共同組成的一種平面交叉形式，在平面拉線設(shè)計(jì)上，應(yīng)充分考慮三者之間的關(guān)系，避免大面積的征地拆遷。喇叭形互通式立體交叉從安全、經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，應(yīng)注意以下內(nèi)容：（1）匝道的車道數(shù)一般為單車道，設(shè)計(jì)速度在40～60km/h，平面拉線應(yīng)避免出現(xiàn)極限曲線半徑，防止車輛在彎道的行駛過程中發(fā)生側(cè)翻、滑移；（2）主線的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高，行駛速度快，匝道接入主線的曲線半徑應(yīng)參照主線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使匝道提前進(jìn)行車速上的過渡轉(zhuǎn)換，安全地并入主線；（3）對(duì)于超高較大的路段（≥6%），可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，使車輛在超高行駛速度過程中達(dá)到安全、舒適的效果；（4）沿線建筑物較多的路段，項(xiàng)目前期應(yīng)進(jìn)行路線多方案論證對(duì)比，避免大面積的征地拆遷，從而合理控制工程總造價(jià)。

3.2 縱斷面設(shè)計(jì)

（1）在縱斷面設(shè)計(jì)上，應(yīng)合理地控制匝道縱坡，盡可能平緩，防止發(fā)生反坡。對(duì)于上坡的匝道，縱坡應(yīng)控制在4%以下；對(duì)于下坡的匝道，避免車速過快導(dǎo)致交通事故，縱坡應(yīng)控制在2%以下。其他一般路段，縱坡不得＜0.5%，有利于路基路面排水。（2）在平縱組合設(shè)計(jì)上，應(yīng)遵循平包豎的設(shè)計(jì)原則，以增強(qiáng)行車安全與路容美觀的效果。

3.3 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

路面結(jié)構(gòu)作為連接車輛的主要承載層，在工程建設(shè)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。路面設(shè)計(jì)前，應(yīng)收集近遠(yuǎn)期的交通量預(yù)測(cè)結(jié)果、氣候條件、地形特點(diǎn)等基礎(chǔ)資料。通過這些資料，進(jìn)行綜合性分析，判斷哪些公路適合做剛性路面結(jié)構(gòu)，哪些公路適合做柔性路面結(jié)構(gòu)。結(jié)合以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，互通式立體交叉可以采用水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，還可以采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。水泥混凝土路面適用于交通量較小、道路等級(jí)低的地方公路或干線公路，具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、抗滑性好等特點(diǎn)；瀝青混凝土路面適用于交通量大、道路等級(jí)高的主干公路，具有耐磨性好、行車舒適性強(qiáng)、噪聲小等特點(diǎn)。

4 高速公路互通式立體交叉設(shè)計(jì)實(shí)例分析

4.1 工程概況

案例工程項(xiàng)目為韶惠高速公路龍門至惠州段的一處單喇叭形互通式立體交叉-楊村西互通式立體交叉，平面圖如圖4所示，位于博羅縣柏塘鎮(zhèn)，主要服務(wù)于楊村、湖鎮(zhèn)及國(guó)道G220（原省道S244線）沿線各鄉(xiāng)鎮(zhèn)。高速公路主線段采用一級(jí)公路的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，道路寬32m；被交路國(guó)道G220（原省道S244線）為一級(jí)公路，道路寬18m。

圖4 楊村西互通平面圖

預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景年（2040年）總轉(zhuǎn)向交通量為15181puc/d，綜合交通量較小。因此，考慮采用A型單喇叭方案進(jìn)行布設(shè)，匝道下穿主線，主線設(shè)計(jì)速度為100km/h，匝道設(shè)計(jì)速度為40km/h。

互通A匝道平交口至收費(fèi)廣場(chǎng)段采用雙向四車道斷面，路基寬度為18.5m。收費(fèi)廣場(chǎng)至A匝道終點(diǎn)采用對(duì)向三車道匝道斷面，路基寬度為19.5m。C匝道采用單出入口雙車道匝道斷面，路基寬度為10.5m。其余匝道均采用10.5m寬單車道匝道斷面。

4.2 工程的主要設(shè)計(jì)難點(diǎn)

（1）A匝道交被交路國(guó)道（G220）150m范圍內(nèi)，存在大面積的廠區(qū)、別墅、混凝土房、棚房等建筑物，征地拆遷難度大。因此，需要避免大面積的拆遷。

（2）甲方及當(dāng)?shù)卣罂渴召M(fèi)站新建養(yǎng)護(hù)工區(qū)及收費(fèi)管理中心。因此，需要合理控制建設(shè)規(guī)模。

4.3 解決措施與對(duì)策

（1）經(jīng)方案研究對(duì)比及專家論證，考慮采取避開廠房、別墅區(qū)的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行平面設(shè)計(jì)，盡可能減少拆遷工程數(shù)量，合理控制用地規(guī)模及工程總造價(jià)。

（2）積極與甲方及相關(guān)部門對(duì)接，確定養(yǎng)護(hù)工區(qū)及收費(fèi)管理中心面積，合理控制A匝道的填挖設(shè)計(jì)標(biāo)高，達(dá)到土石方填挖平衡的設(shè)計(jì)目的，有效地控制養(yǎng)護(hù)工區(qū)及應(yīng)急中心規(guī)模。

4.4 項(xiàng)目可能存在的問題與解決對(duì)策

被交路國(guó)道G220與收費(fèi)站距離過短，僅230m，存在一定的安全隱患。為此，應(yīng)設(shè)置交通安全防護(hù)措施。

5 結(jié)束語

高速公路互通式立體交叉設(shè)計(jì)屬于道路交通中大型構(gòu)造物，設(shè)計(jì)無定式，因此需要結(jié)合外部多重因素，因地制宜，同時(shí)結(jié)合高速公路地域特點(diǎn)、實(shí)際環(huán)境、城市規(guī)劃等需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。由此，在提高高速公路交通通行能力的基礎(chǔ)上提高行車安全性，控制工程造價(jià)，增強(qiáng)設(shè)計(jì)美觀性，達(dá)到美化城市環(huán)境的效果，實(shí)現(xiàn)交通建設(shè)與城市景觀的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)高速公路工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的雙向提升。