高速公路與城市道路互通式立體交叉設(shè)計(jì)的差異性分析

馮紹偉

摘 要：為了更好地實(shí)現(xiàn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升公共服務(wù)，須加強(qiáng)我國道路基礎(chǔ)設(shè)施的配套建設(shè)。近年來，交通建設(shè)領(lǐng)域發(fā)展迅速，城市道路、高速公路建設(shè)取得巨大成就。這兩種公共服務(wù)設(shè)施設(shè)計(jì)方法之間存在著較大的差異，特別是互通立交常用形式、互通立交設(shè)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)上。本文探討了高速公路與城市道路互通立交設(shè)計(jì)的部分區(qū)別，希望能對(duì)當(dāng)前的設(shè)計(jì)行業(yè)提供一些啟示。

關(guān)鍵詞：高速公路;城市道路;互通立交設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)指標(biāo);差異性分析

0 引言

互通式立體交叉是交通系統(tǒng)中必不可少的一部分，隨著近幾年交通擁堵的日益嚴(yán)重，互通式立交設(shè)計(jì)受到了廣泛關(guān)注。良好的互通立交設(shè)計(jì)不僅可以緩解交通壓力，還可減少交通參與者在路上所花費(fèi)的時(shí)間，此外良好的互通造型還能增加交通體系的景觀效果。公路交通建設(shè)與市政交通建設(shè)在服務(wù)水平、設(shè)計(jì)速度等存在差異且互通式立交的標(biāo)準(zhǔn)有所不同，因此高速公路與城市道路互通式交體交叉設(shè)計(jì)中存在一定差異，需要設(shè)計(jì)者不斷借鑒國內(nèi)外的設(shè)計(jì)的同時(shí)加強(qiáng)自主創(chuàng)新，才能更好的服務(wù)國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

1 形式選取的差異分析

道路設(shè)計(jì)中對(duì)路線互通設(shè)計(jì)的要求較高。影響互通交交形式選取設(shè)計(jì)的因素較多，包括服務(wù)水平定位、路網(wǎng)環(huán)境、交通量、地形地貌、控制點(diǎn)、匝道速度等?；ネ⒔坏男问綉?yīng)滿足功能、安全和環(huán)保要求，并應(yīng)與路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交叉類型、現(xiàn)場條件及周邊環(huán)境相適應(yīng)。

1.1 互通形式的種類

互通式立體交叉分為一般互通式立體交叉與樞紐互通式立體交叉，其中一般互通式立體交叉包括：三岔喇叭形互通工立體交叉、四岔喇叭形互通式立體交叉、部分苜蓿葉形互通式立體交叉、六匝道部分苜蓿葉形互通式立體交叉、菱形互通式立體交叉、環(huán)形互通式立體交叉、組合型互通式立體交叉。樞紐互通立體交叉包括：三岔Y形互通式立體交叉、三岔T形互通式立體交叉、完全苜蓿葉形互通式立體交叉、變形苜蓿葉形互通式立體交叉。

特殊條件下還可利用定向、半定向匝道、輔助車道、集散車道等匝道形式靈活組合設(shè)計(jì)出復(fù)雜的互通立交體系。

1.2 常用互通立交的形式及其特點(diǎn)

菱形：主線側(cè)采用貫通匝道，被交叉公路側(cè)采用平面交叉的互通式立體交叉形式。菱形立體交叉能保證主干道上直行車流快速通行，并具有較高標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)出口，結(jié)構(gòu)簡單，占地小，投資少。但通行能力也受限。

喇叭形：兩左轉(zhuǎn)彎匝道分別為半直連式和環(huán)形的互通式立體交叉。設(shè)計(jì)靈活，可滿足三岔、四岔道路相交，喇叭形互通在四岔中可將單喇叭互通尾部對(duì)接形成雙喇叭互通。喇叭形互通立交設(shè)計(jì)中最常用互通形式，造價(jià)較低服務(wù)性較好。

苜蓿葉形：立交平面形似苜蓿葉，交通運(yùn)行連續(xù)而自然，無沖突點(diǎn)，可分期修建，僅需一座構(gòu)造物。布設(shè)時(shí)為消除主線上的交織，避免雙重出口可加設(shè)集散車道。

T形：主線保持整體式橫斷面，左轉(zhuǎn)彎匝道采用半直連式的三岔互通式立體交叉。T形互通式立體交叉適用于直行交通量與轉(zhuǎn)向交通量主次分明的兩條高速公路的交叉。

1.3 高速公路與城市道路互通式立體交叉選型的差異

高速公路互通立交設(shè)計(jì)中通常根據(jù)高速公路全線總體布局合理布設(shè)。在要保證安全性、服務(wù)水平、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的需求的同時(shí)綜合考慮工程可行性、各階段設(shè)計(jì)批復(fù)的形式、規(guī)模選取、工程造價(jià)。其主控因素通常為工程規(guī)模、地形地貌等。其形式通常根據(jù)地形選擇偏于安全的A形喇叭、T形樞紐、變異苜蓿葉等形式。

城市道路立交設(shè)計(jì)中通常根據(jù)城市規(guī)劃布局布設(shè)，更多服務(wù)于城市群眾出行方便，減少征拆破壞，同時(shí)應(yīng)綜合考慮非機(jī)動(dòng)車、人行、景觀、管線等城市綜合體系。其主控因素通常為城市各類規(guī)劃紅線、既有構(gòu)筑物、城市管線等控制性因素。城市內(nèi)道路速度受限，互通式立體交叉可稍降低平縱指標(biāo)，控制互通規(guī)模。其形式通常選擇占地較小的菱形、變異苜蓿葉、主輔路結(jié)合的復(fù)合型等。城市郊區(qū)互通式立體交叉設(shè)計(jì)與高速公路互通選形相近，但在設(shè)計(jì)應(yīng)考慮非機(jī)動(dòng)車道、管線、規(guī)劃限制等因素。故常用苜蓿葉形、喇叭形較多。

2 設(shè)計(jì)指標(biāo)的差異分析

2.1 服務(wù)主體

公路和城市道路互通式立交系統(tǒng)在服務(wù)主體對(duì)象上存在一定的差別。公路優(yōu)先客車、小汽車和載重貨車等行駛;城市道路一般為汽車、非機(jī)動(dòng)車、行人等服務(wù)，且現(xiàn)代城市道路需綜合考慮地下設(shè)施鋪設(shè)。

高速公路立體交叉設(shè)計(jì)依據(jù)交通量與工程規(guī)模選取合理的匝道平、縱、橫形式。城市道路互通立交設(shè)計(jì)更加靈活，其平、縱、橫形式的選取更多考慮城市規(guī)劃發(fā)展、方便民眾出行、地上地下構(gòu)造物布設(shè)等，再結(jié)合交通量合理布設(shè)。

2.2 匝道平、縱、橫

城市道路互通立交設(shè)計(jì)主要依據(jù)《城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ152-2010，高速公路互通立交設(shè)計(jì)主要依據(jù)《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》JTG/D21-2014。城市道路立體交叉設(shè)計(jì)對(duì)平面線形要求更為嚴(yán)格，圓曲線、緩和曲線長度通常比立體交叉要求值大。城市道路互通立交縱斷面要求較為寬范，同設(shè)計(jì)速度下，最大縱坡比高速公路最大縱坡范圍大。二者匝道橫斷面基本組成相似但具體名稱略有區(qū)別，單向單車道匝道城市道路通常選取7米橫斷面，單向雙車道8.5米;高速公路通常單向單車道選取9米橫斷面，單向雙車道10.5。

2.3 互通區(qū)范圍內(nèi)主線平縱要求

高速公路與城市道路互通區(qū)范圍內(nèi)主線平縱線形要求各有不同。高速公路互通區(qū)范圍內(nèi)主線平曲線要求更高，《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD20-2017明確要求了其最小平曲線半徑，其比一般路段要求更加嚴(yán)格，而城市道路互通區(qū)范圍內(nèi)主線平曲線要求與一般路段相同。高速公路較城市道路互通區(qū)范圍內(nèi)縱斷面設(shè)計(jì)要求更為嚴(yán)格，高速公路對(duì)最大縱坡、豎曲線均做了要求，城市道路僅對(duì)最大縱坡做了要求，且城市道路互通區(qū)范圍內(nèi)最大縱坡范圍更大。

2.4 匝道超高與加寬

高速公路與城市道路互通立交匝道加寬值各有不同，城市道路互通立交匝道加寬值規(guī)定更為細(xì)致，《城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ152-2010按車型規(guī)定了每條車道的加寬值，而高速公路僅規(guī)定了加寬值未分車型。

高速公路與城市道路互通立交匝道超高范圍有所不同，高速公路匝道最大超高范圍為：2%、4%、6%、8%，而城市道路為范圍：2%、4%、6%。

2.5 變速車道

互通式立交主線與匝道之間存在速度差，需設(shè)置變速車道調(diào)整速度變化。高速公路變速車道要求較嚴(yán)，減速車道一般設(shè)置為直接式，加速車道一般設(shè)置為平行式，且對(duì)平行式與直接式變速車道的選取有較細(xì)的規(guī)定。城市道路互通式立交變速車道的選取較為靈活，加減速車道可靈活使用平行式與直接式。另外高速公路對(duì)變速車道長度、漸變率做了較為詳細(xì)的規(guī)定，城市道路僅對(duì)漸變率做了規(guī)定，但實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)主線速度較高、速度差較大的變速車道設(shè)計(jì)，參考高速公路設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)。

本文僅探討了高速公路與城市道路互通立體交叉設(shè)計(jì)的部分區(qū)別，其他區(qū)別如立體交叉交織段、等待區(qū)、鼻端間距、車道劃分、道路界限、車道平衡等須根據(jù)實(shí)際謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)。

3 結(jié)束語

為保證我國的交通系統(tǒng)緊隨國民經(jīng)濟(jì)與城市建設(shè)的發(fā)展，提升高效運(yùn)輸實(shí)力。設(shè)計(jì)行業(yè)應(yīng)重視城市道路體系與高速公路網(wǎng)中互通立交設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)差異，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)據(jù)實(shí)際情況，反復(fù)測量和計(jì)算，因地制宜的設(shè)計(jì)論證出最佳方案，才能保證交通的順暢進(jìn)行，減少交通事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]王超.公路和城市道路互通式立交設(shè)計(jì)研究[J].華東公路，2019（2）：89-90.

[2]劉士貴.公路和城市道路互通式立交設(shè)計(jì)問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（24）：70-71.