城區(qū)高速小間距立交的設(shè)計(jì)思路研究

摘要 城區(qū)高速運(yùn)輸效率高，建設(shè)成本相對較低，成為解決交通擁堵的一種有效手段。文章以站北-惠民互通立交為例，對城區(qū)復(fù)合式互通立交的出口分布、方案比選、路網(wǎng)優(yōu)化進(jìn)行了探討研究。結(jié)果表明，城市高速出口應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、輻射能力強(qiáng)的被交路，兼顧輻射范圍的合理性。站北-惠民互通立交在三個(gè)被交路之間設(shè)置多對菱形匝道，利用橋下空間布線減少了占用用地，并在高速兩側(cè)設(shè)置了輔路貫通，形成橫向通道，完善了路網(wǎng)。

關(guān)鍵詞 城區(qū)高速；立交布設(shè)；路網(wǎng)優(yōu)化

中圖分類號 U491 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）22-0042-03

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的不斷加速，城市交通擁堵已成為人們普遍關(guān)注的問題。城區(qū)高速承載交通量能力強(qiáng)，車輛在高速公路上能夠快速、便捷地進(jìn)入和退出城市，建設(shè)成本也相對較低，城區(qū)高速方案成為解決城區(qū)交通擁堵的一種有效手段。

惠霞高速站北-惠民互通立交位于惠州市小金口街道，為惠霞高速與惠州大道、金龍大道和惠民大道連接的落地互通立交?；葜荽蟮溃℅324）、金龍大道和惠民大道均為南北向主干道，惠州大道距離金龍大道1.15 km，惠民大道距離金龍大道約2.03 m。由于受地形地物控制，惠州大道設(shè)置落地互通較困難。針對如何選擇互通出入口，妥善解決惠霞高速與地方路的快速轉(zhuǎn)換，同時(shí)兼顧地方路網(wǎng)，該文以站北-惠民互通立交為依托，對城區(qū)高速小間距立交的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究。

1 項(xiàng)目概況

惠霞高速起于惠州市博羅縣湯泉，終于大亞灣霞涌，起點(diǎn)至K43穿越規(guī)劃區(qū)范圍。與惠州大道、金龍大道、惠民大道的交叉樁號分別為K8+894.877、K10+051.615、K12+042.040。高速主線上跨惠州大道，繼續(xù)向東利用既有下沉隧道下穿金龍大道，后設(shè)橋梁跨越惠民大道，如圖1所示。

圖1 區(qū)域路網(wǎng)圖

根據(jù)現(xiàn)狀交通調(diào)查，采用四階段法對片區(qū)交通量進(jìn)行了預(yù)測，其中惠州大道轉(zhuǎn)向交通量較高，金龍大道與惠民大道交通量相當(dāng)。但惠州大道為G324國道的一部分，拆遷難度大，西側(cè)鄰近贛深高鐵，設(shè)置出入口難度較大?；谝陨线吔鐥l件，該文從出口分布、方案比選、路網(wǎng)優(yōu)化等幾個(gè)方面進(jìn)行探討。

2 出口分布

高速公路在城區(qū)出入口的選擇既要滿足高速公路的間距要求，又要帶動城市的區(qū)域發(fā)展，應(yīng)充分考慮高速出入口的輻射能力和疏解能力，還應(yīng)與路網(wǎng)規(guī)劃的道路能級相匹配。在路網(wǎng)密集的城市道路中，應(yīng)優(yōu)先選擇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、輻射能力強(qiáng)的被交路。

2.1 被交路功能

優(yōu)先設(shè)置出入口的三類情況：（1）考慮接駁國道，國道承載過境交通，便捷性強(qiáng)，是連接不同地域的重要干線，輻射能力較市政道路具有較大優(yōu)勢；（2）考慮快速路，城市快速路疏解能力較強(qiáng)，為城市的主要交通構(gòu)架；（3）重要的交通樞紐連接線，如高鐵站、機(jī)場、港口等。

當(dāng)路網(wǎng)密集時(shí)，省道、主干道應(yīng)根據(jù)路網(wǎng)情況、立交間距、發(fā)展需要選擇出入口，避免用地資源的浪費(fèi)和城市擁堵。

該項(xiàng)目惠州大道、惠民大道距離均較近，無法滿足連續(xù)設(shè)置獨(dú)立互通的要求，應(yīng)酌情選擇出口。從被交路能級上選擇，該項(xiàng)目惠州大道為國道G324的一部分，應(yīng)優(yōu)先設(shè)置出入口。金龍大道及惠民大道均為惠州市“兩環(huán)八射”的兩條射線，能級相當(dāng)，如表1所示。

2.2 輻射范圍分析

城區(qū)高速的出入口是交通轉(zhuǎn)換的重要節(jié)點(diǎn)，需與區(qū)域規(guī)劃和路網(wǎng)相匹配。輻射范圍分析是較為有效的分析方法，采用ArcGIS對節(jié)點(diǎn)的定量時(shí)間可達(dá)范圍進(jìn)行對比分析，可以直觀地反映高速出入口的輻射范圍。

考慮城市段的常用行程，采用15 min時(shí)長模擬常用的通行范圍，如圖2所示。

根據(jù)15 min的輻射范圍分析，惠州大道節(jié)點(diǎn)與金龍大道節(jié)點(diǎn)的輻射范圍有小部分重合，金龍大道節(jié)點(diǎn)和惠民大道節(jié)點(diǎn)的輻射范圍基本上不重合。三條主干道間距較短，但路網(wǎng)暫缺少橫向便捷通道，主要沿被交路南北向進(jìn)行輻射。

結(jié)合被交路的重要性和輻射范圍分析，考慮間距要求，優(yōu)先選擇惠州大道為高速出口；金龍大道、惠民大道節(jié)點(diǎn)根據(jù)間距要求和重合率情況，擇優(yōu)選擇惠民大道作為高速出入口。

3 方案比選

城市互通立交應(yīng)結(jié)合城市規(guī)劃選擇方案，在保證立交功能的前提下優(yōu)先減少用地、避讓拆遷。高速公路常用的落地互通形式為單喇叭、半苜蓿葉、菱形、T形。參考交叉工程用地指標(biāo)，應(yīng)優(yōu)先采用菱形（14.667 hm2），其次為單喇叭或T形（16.333 hm2），最后選擇半苜蓿葉（19.667 hm2）[1-2]。

由于惠州大道東側(cè)距離京九鐵路僅350 m，主線橋采用轉(zhuǎn)體施工，惠州大道西側(cè)不具備設(shè)置菱形或單喇叭的條件。

根據(jù)被交路情況和方案選擇原則，初步擬定了兩個(gè)方案。方案一為金龍大道與惠民大道都采用菱形，如圖3所示。該方案經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但無法連接惠州大道，交通功能性有一定欠缺。

惠州大道西側(cè)設(shè)置匝道的難度較大，方案二（如圖4所示）考慮將惠州大道匝道集中設(shè)置在惠州大道東側(cè)，同時(shí)將東行匝道放置在金龍大道東側(cè)，將金龍大道與惠州大道串聯(lián)。但金龍大道與惠民大道間距不滿足1.1 km獨(dú)立互通需求，需設(shè)置輔助車道。

對比兩個(gè)方案，方案二串聯(lián)惠州大道與金龍大道，功能性最強(qiáng)，建設(shè)規(guī)模略小于方案一，但設(shè)置輔助車道導(dǎo)致造價(jià)仍然較高。

4 路網(wǎng)優(yōu)化

在市區(qū)中采用高速公路的常規(guī)方法仍有其局限性[3]，在方案二基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化（如圖4所示），以市政路作為補(bǔ)充，兼顧功能性與可行性。

（1）在惠州大道與金龍大道之間設(shè)置變異苜蓿葉，匝道緊貼主線，在惠州大道側(cè)利用主線的橋下空間布置右進(jìn)右出平交口，避讓惠州大道側(cè)建筑物。

（2）在高速公路兩側(cè)設(shè)置東西向平行輔道，連接惠州大道、金龍大道、惠民大道。

（3）在惠民大道及金龍大道設(shè)置東向的半菱形。在功能上，該方案滿足了惠州大道、金龍大道、惠民大道的快速進(jìn)出城需求；在可行性上，與市政結(jié)合的方案避免了大規(guī)模拆遷，減少了建設(shè)難度；在規(guī)模上，將常規(guī)菱形的冗余匝道調(diào)整為市政路串聯(lián)，減少了橋梁規(guī)模；在路網(wǎng)規(guī)劃上，也對橫向通道進(jìn)行了補(bǔ)充。

5 結(jié)語

該文以惠霞高速站北-惠民互通立交為例，對城區(qū)復(fù)合式互通立交的出口分布、方案比選、路網(wǎng)優(yōu)化進(jìn)行探討。城市用地資源緊缺，選擇高速出口應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、輻射能力強(qiáng)的被交路，同時(shí)考慮輻射范圍的合理性。在立交選型時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮用地較少的互通立交，菱形是城區(qū)互通優(yōu)先考慮的立交類型。

該文以站北-惠民互通立交為例，在三個(gè)被交路之間設(shè)置多對菱形匝道，利用橋下空間布線，并在高速兩側(cè)設(shè)置輔路貫通，形成橫向通道，完善了路網(wǎng)。站北-惠民互通立交是城市中比較有代表性的互通立交，其出口分布、方案比選、路網(wǎng)優(yōu)化的思路均可為后續(xù)城市互通立交設(shè)計(jì)提供參考與借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則：JTG T D21—2014[S]．北京：人民交通出版社，2014.

[2]公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范：JTG D20—2017[S]．北京：人民交通出版社，2017.

[3]張文.短間距樞紐互通立交分期實(shí)施設(shè)計(jì)方案探討[J].廣東公路交通，2014（4）：25-28.