互通立交設(shè)計中的典型問題分析及對策

郭鳳丹、高坤州

（濟寧市鴻翔公路勘察設(shè)計研究院有限公司濟南分公司，山東 濟南 250101）

0 引言

隨著我國高速公路的發(fā)展，互通式立體交叉設(shè)計技術(shù)也日益成熟。設(shè)計人員在進行方案設(shè)計時需要重點考慮互通立交設(shè)計中存在的典型問題，如互通立交的位置選擇、互通立交的形式選擇、互通立交視距、出口線性指標(biāo)等。這些因素對互通立交的功能性、安全性、環(huán)保性和舒適性等有重要影響，也關(guān)乎出行者的出行體驗與出行安全性，因此設(shè)計人員要格外重視上述問題，要結(jié)合工程特點和建設(shè)條件，對各方案的功能性和運行安全性等因素進行認真的分析對比，進而選擇最優(yōu)的設(shè)計方案。

1 位置選擇方面的問題及對策分析

1.1 問題分析

互通立交的設(shè)置是高速公路規(guī)劃中的一項重要內(nèi)容，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，路網(wǎng)密度越來越大，互通立交的設(shè)置數(shù)量也在不斷增加，而在不斷增設(shè)互通立交的過程中，很可能出現(xiàn)互通間距小的情況，甚至在互通匝道橋上會出現(xiàn)高端大跨等難度較大的工程，如果不采取必要的措施解決這一問題，那么在未來的交通建設(shè)過程中，很可能出現(xiàn)某一特定區(qū)域內(nèi)的工程建設(shè)難度明顯超出合理范圍的現(xiàn)象。因此，施工人員和設(shè)計人員需要對上述問題加以重視。

1.2 對策分析

如果兩條相鄰互通的變速車道的起點和終點的間距超過了2km，則不需要采取特殊的處理措施進行道路的施工處理。但如果起點和終點之間的距離小于2km，那么設(shè)計人員和施工人員在進行道路規(guī)劃時就要格外慎重。設(shè)計人員可根據(jù)實際情況來設(shè)置輔助車道，這是一種減少轉(zhuǎn)彎交通對主線干擾的重要方式。如果在道路設(shè)計過程中，發(fā)現(xiàn)互通間距小于1km，除了要采取上述的措施優(yōu)化道路建設(shè)外，還需要通過強化使用標(biāo)志線的方式，幫助行駛車輛規(guī)避操作失誤。如果目標(biāo)道路的建設(shè)地點具備改建的條件，設(shè)計人員可嘗試在原有的匝道上增加部分匝道，借此減小互通規(guī)模，這是一種能夠最大限度地避免交通組織混亂的重要方式。

如果在互通前后1km 的范圍內(nèi)出現(xiàn)了隧道，那么在道路規(guī)劃設(shè)計過程中，設(shè)計人員就應(yīng)以審慎的態(tài)度來設(shè)置互通，需要根據(jù)當(dāng)前道路的實際情況，分析主線平縱線形指標(biāo)，切實考慮減速上坡和加速上坡等各種情況，制定貼合實際情況的措施，完成入口標(biāo)識的系統(tǒng)預(yù)告。在隧道的入口處需要采取合理的手段處理護欄的連接問題，可采取在隧道口延伸護欄等方式，降低錯臺情況的出現(xiàn)概率。

若是要在已經(jīng)建設(shè)完成的高速公路上添加互通立交設(shè)計，設(shè)計人員就應(yīng)當(dāng)先全面、細致地調(diào)查互通的主線平面半徑以及其他各類重要的線性指標(biāo)數(shù)據(jù)。如果各項指標(biāo)均符合互通立交設(shè)計的要求，方可著手開展互通立交設(shè)計工作。如果有一部分指標(biāo)無法滿足要求，但該區(qū)域又亟須開展互通立交設(shè)計，就應(yīng)展開更為細致的數(shù)據(jù)分析，結(jié)合目標(biāo)施工地點的實際情況，制定出切實可行的施工方案。

2 互通立交選型方面的問題及對策分析

在互通立交的類型選擇過程中，設(shè)計人員需要先對目標(biāo)地點的道路情況、用地情況、造價以及實際交通數(shù)據(jù)等進行實地考察。在互通用地的選擇方面，高速公路不會受到過多的限制，但對于其他類型的公路，需要設(shè)計人員根據(jù)實際情況具體分析，進而合理確定互通用地。

2.1 樞紐互通的問題分析和對策研究

在互通立交設(shè)計的選型上，經(jīng)常使用到的設(shè)計類型是全苜蓿葉形互通。這種互通設(shè)計看上去雖然不需要建設(shè)多條主線橋梁，但存在環(huán)圈匝道交織嚴(yán)重的問題，因此通常需要設(shè)立必要的散車道，以減少轉(zhuǎn)彎交通在主線行車方面的干擾。相較于其他類型的互通立交設(shè)計，這種類型的互通立交設(shè)計的造價較高，且通行能力一般。因此，設(shè)計人員在選型時，務(wù)必謹慎分析，若是確定使用該類型的互通立交設(shè)計，則需要結(jié)合整體道路規(guī)劃，盡量通過定向匝道的變形設(shè)計來降低集散車道的設(shè)置數(shù)量，盡可能提升該種類型互通立交設(shè)計的通行能力。如果目標(biāo)道路的轉(zhuǎn)彎交通量并不大，設(shè)計人員也可以不采用樞紐互通的方式，可采用雙喇叭互通形式，這樣能在一定程度上節(jié)約工程造價，提高工程的整體效益。

2.2 喇叭互通的問題分析和對策研究

無論是一級公路還是高速公路，如果在道路規(guī)劃設(shè)計中出現(xiàn)了兩條以上被交叉的車道，若是公路并未受到諸多其他條件的限制，如轉(zhuǎn)彎交通量中的大型車占比不高，就可以采用雙喇叭互通類型的立交設(shè)計方式，此舉能夠降低大型車輛在被交叉道路中左轉(zhuǎn)時，與直行車輛出現(xiàn)各類沖突的概率。在互通立交類型選擇的過程中，設(shè)計人員可根據(jù)地方道路規(guī)劃及資金情況，近期采用單喇叭形式，遠期采用被交路側(cè)喇叭形式（見圖1）。

圖1 雙喇叭互通立交分期實施示意圖

3 視距方面的問題及對策分析

3.1 山區(qū)互通立交設(shè)計問題分析和對策研究

在山區(qū)互通立交設(shè)計方面，需要設(shè)計人員花費更多的時間和精力去關(guān)注主線入口處的方段挖掘問題。為保證互通立交設(shè)計方案的科學(xué)性，設(shè)計人員要重視主線入口處的視距三角形的設(shè)計。不論是綠化設(shè)計環(huán)節(jié)還是挖方設(shè)計環(huán)節(jié)，都需要按照規(guī)范要求來推進，否則最終設(shè)計出的視距三角形可能無法達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，難以滿足匝道和主線的停車要求。在視距三角形的設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要保證車輛在不斷匯入主線的過程中，可提前識別同一時段交匯車輛的速度、車型等各類關(guān)鍵信息，如果不能提前識別，不僅可能發(fā)生擁堵現(xiàn)象，還可能在主線匯入過程中出現(xiàn)交通事故，威脅駕駛員的生命安全。

3.2 曲線指標(biāo)低的問題和對策研究

在互通立交設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要時刻關(guān)注主線的平曲線和豎曲線指標(biāo)數(shù)據(jù)。如果這兩組數(shù)據(jù)的指標(biāo)較低，那么在平曲線的側(cè)車道行車時則很容易出現(xiàn)出口識別困難或障礙物識別困難等現(xiàn)象，在這種情況下行車，很可能出現(xiàn)誤行現(xiàn)象，或發(fā)生各類交通事故。因此，在互通立交建設(shè)的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)平曲線或豎曲線的指標(biāo)沒能達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，需要及時采取一定的輔助手段，如設(shè)置顯眼標(biāo)志或可變情報板等，幫助來往車輛提前精準(zhǔn)識別出口的障礙物，此舉能夠有效降低交通事故的發(fā)生概率。

3.3 互通的視距驗算問題分析和對策研究

互通的視距運算是保證視距設(shè)計合理性的重要方式。但在驗算過程中，經(jīng)常出現(xiàn)精度不足、無法達到良好驗算效果等問題?，F(xiàn)階段，較為常見的驗算方式有兩種：一是通過繪制視距包絡(luò)圖的方式，使用普通運算方法完成平面和縱斷面的驗算；二是生成1∶1平面圖和縱斷面圖，結(jié)合特殊情況下的各類不同參數(shù)完成數(shù)據(jù)驗算工作。

4 出口線形指標(biāo)問題及對策

4.1 問題分析

隨著城市交通建設(shè)的不斷推進，許多中心城市的交通壓力過大，出現(xiàn)了交通過載的現(xiàn)象，因此一部分中心城市通過向外擴散的方式，將交通壓力傳遞給了副中心城市或城市近郊。這就意味著互通立交設(shè)計的密度呈現(xiàn)出了不斷上升的趨向，在未來新增互通立交的過程中，就很容易受到更多限制，如果參與互通立交設(shè)計的設(shè)計人員不具備相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)和水平，那么就很難保證其所設(shè)計出的互通立交方案，能在減輕道路壓力方面呈現(xiàn)出較為明顯的作用。甚至部分設(shè)計人員簡單地認為，互通立交設(shè)計只能在一定程度上減緩車輛在出口的進出速度，這種觀念會影響設(shè)計理念，很容易導(dǎo)致出口線形指標(biāo)無法達到規(guī)范要求。若出現(xiàn)這種情況，車輛駛出時則很可能出現(xiàn)較大的偏離角度，出現(xiàn)過大的離心力，會提高交通安全事故的發(fā)生概率，因此設(shè)計人員需要對這一問題加以重視。

4.2 對策分析

為避免上述問題，需要參與互通立交設(shè)計的設(shè)計人員在設(shè)計過程中按照相應(yīng)的規(guī)范要求不斷核算和優(yōu)化出口線形指標(biāo)。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員還需要充分考慮極端狀態(tài)下的互通立交出口線形指標(biāo)，這樣才能確保設(shè)計方案的合理性，既不會影響互通匝道的最終減速效果，又可保證互通匝道的線形設(shè)計符合規(guī)范。與此同時，設(shè)計人員還應(yīng)當(dāng)進一步勘測和核算與行車安全數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的重要指標(biāo)，這也是進一步降低交通安全問題發(fā)生概率的重要方式。

5 容錯性問題及對策分析

5.1 問題分析

設(shè)置互通立交的目的在于讓目標(biāo)區(qū)域的交通變得更為順暢，為出行者帶來更好的交通體驗。但由于設(shè)置互通立交的目標(biāo)區(qū)域的具體情況存在明顯差異，因此不同區(qū)域的互通間距也存在明顯的差異。在部分偏遠區(qū)域，互通立交間距甚至超出40km，而在部分城市區(qū)域，互通立交的間距則較近。如果互通立交設(shè)計目標(biāo)區(qū)域的交通壓力過大，那么設(shè)計者在方案擬定的過程中，一定要重點考慮互通立交設(shè)計的容錯率，否則一旦出現(xiàn)誤行現(xiàn)象，就很可能出現(xiàn)道路擁堵問題，最終導(dǎo)致行車不暢，互通立交設(shè)計的作用也會大打折扣，甚至在一定程度上增加交通事故的發(fā)生概率。

5.2 對策分析

在選型過程中，設(shè)計人員需要盡量規(guī)避容易產(chǎn)生誤行問題的互通設(shè)計形式。有些項目受制于占地面積，設(shè)計人員會通過設(shè)計過量匝道的方式來避免集散車道的設(shè)置，這種方式雖然能夠降低用地規(guī)模，但很可能由于交叉距離過近，而導(dǎo)致駕駛員出現(xiàn)誤行行為。如果互通立交設(shè)計的容錯率不高，一旦駕駛員在道路選擇方面出現(xiàn)錯誤，就無法在后續(xù)的行駛過程中快速糾正，這會影響駕駛員的行車體驗和行車效率，甚至?xí)l(fā)交通事故?；诖耍诨ネ⒔环桨傅脑O(shè)計過程中，設(shè)計人員不僅要考慮用地規(guī)模和設(shè)計復(fù)雜程度，還需要考慮具體行車過程中的容錯率，應(yīng)盡量選擇容錯率高的設(shè)計形式，這樣才能更好地發(fā)揮互通立交設(shè)計的作用。除此之外，在具體的出口設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)盡量避免設(shè)計多出口或雙出口，因為大部分多出口和雙出口的距離比較近，很容易導(dǎo)致駕駛員在尋找出口的過程中出現(xiàn)誤行現(xiàn)象。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)盡量采用單出口后匝道二次分流的設(shè)計方式，以有效提升互通立交設(shè)計的容錯率。

6 橋梁設(shè)計問題及對策分析

6.1 問題分析

在不同區(qū)域的橋梁設(shè)計中，設(shè)計人員所需要考慮的問題存在明顯的差異。在傳統(tǒng)的互通立交設(shè)計中，部分設(shè)計人員未能根據(jù)目標(biāo)地點的實際情況進行設(shè)計，使得立交橋梁施工方案缺少特色、不夠完善。

6.2 對策分析

在互通立交橋梁設(shè)計中，設(shè)計人員需要根據(jù)項目的具體位置，同時結(jié)合交通規(guī)劃，不斷完善設(shè)計方案。舉例來說，在城市遠郊地點設(shè)立互通立交橋，通常不需要過多考慮美觀性問題，可采用簡潔的常規(guī)跨境橋梁互通立交設(shè)計形式。如果項目位于城市的核心區(qū)域，設(shè)計人員在方案設(shè)計過程中則不僅要適當(dāng)降低局部指標(biāo)，還要考慮橋梁的整體美觀程度，兼顧多方面問題，設(shè)計出與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)、使用功能滿足要求的互通立交橋梁。如果項目位于城市近郊，那么設(shè)計人員在設(shè)計過程中就應(yīng)當(dāng)盡量采用斜拉橋等方式，以突出景觀效果，同時實現(xiàn)互通、跨河等功能，為了讓橋梁的整體設(shè)計更為美觀，還可采用變截面梁橋和燈飾照明相互結(jié)合的方式。在匝道的選型和設(shè)計中，應(yīng)以簡潔、明快為主，否則很容易出現(xiàn)匝道橋喧賓奪主的現(xiàn)象?？傊?，唯有根據(jù)不同的目標(biāo)地點靈活變通各類設(shè)計指標(biāo)，設(shè)計出更具鮮明特色、更加科學(xué)合理的設(shè)計方案，才能更好地促進我國交通建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，促進社會經(jīng)濟的發(fā)展。

7 結(jié)語

綜上所述，互通式立交設(shè)計能實現(xiàn)不同等級道路之間的有效銜接，提升交通的流暢度，緩解交通壓力，解決交通擁堵現(xiàn)象。想要更好地解決交通擁堵問題，需要在設(shè)計過程中規(guī)避以往出現(xiàn)的各類典型問題，設(shè)計出切實可行、科學(xué)合理的方案，進而讓我國的公路建設(shè)事業(yè)更上一層樓，為公眾帶來更好的出行體驗。