唐 瑩

（廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院，廣東 廣州 510000）

0 引言

隨著我國城市土地的高密度開發(fā)利用，城市交通需求迅速增長(zhǎng)，交通擁堵現(xiàn)象日益嚴(yán)重。城市立交通過分流各方向的車輛，使其在不同的平面上行駛，消除或減少交通沖突點(diǎn)，提高交叉口的通行能力，對(duì)緩解城市交通緊張、提高道路服務(wù)水平有重要的意義[1]。

相對(duì)公路立交，城市樞紐立交周邊用地受限，征拆難度大、費(fèi)用高，相鄰立交間距小，景觀要求高，所以一般型式復(fù)雜、多樣，匝道布置緊湊，往往為多層式的組合式立交型式。本文針對(duì)城市樞紐立交的特點(diǎn)，總結(jié)確定城市樞紐立交型式的原則和方法。

1 城市樞紐立交選型原則

針對(duì)城市樞紐立交的特點(diǎn)，分析確定立交選型的主要原則。

（1）充分利用現(xiàn)有條件，盡量減少征拆。

城市樞紐立交周邊一般土地開發(fā)密集，用地緊張，且地上高壓線塔、地下管線等的布置較多，立交設(shè)計(jì)受周邊建（構(gòu)）筑物的影響較大，征地拆遷的費(fèi)用高、難度大、周期長(zhǎng)。立交選型時(shí)應(yīng)充分考慮現(xiàn)有條件的限制，因地制宜，合理確定立交型式，盡量減少征地拆遷，加快工程的推進(jìn)和實(shí)施。

根據(jù)城市樞紐立交所在工程位置的地形地勢(shì)、地質(zhì)、周邊景觀等條件，合理確定立交相交道路的跨越方式。當(dāng)立交位于城郊等對(duì)周邊建筑物干擾較少或地形低洼的地帶時(shí)，宜采用上跨式立交；當(dāng)立交位于城市用地緊張或高路堤的地帶時(shí)，宜采用下穿式立交[1]。

許多新建的城市樞紐立交，在相交道路建設(shè)時(shí)已預(yù)留出入口，對(duì)于這類新建的樞紐立交，為了減少投資，加快工程實(shí)施的進(jìn)度，且減少已有預(yù)留出入口對(duì)匝道布設(shè)的限制，立交設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量利用現(xiàn)有預(yù)留出入口，特別是主線橋梁范圍的出入口。對(duì)于改造的樞紐立交，在滿足交通功能的前提下，也應(yīng)盡量減少對(duì)現(xiàn)有立交的影響，通過局部改造實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的交通功能。

城市樞紐立交將對(duì)周邊單位或居民的出行造成一定影響，立交選型過程中應(yīng)充分考慮周邊的出行需求。

（2）綜合考慮周邊路網(wǎng)的交通功能，確定立交節(jié)點(diǎn)的交通功能，選擇合理的立交型式，且立交功能滿足預(yù)留遠(yuǎn)期交通需求。

城市路網(wǎng)密度較高，相鄰立交的間距較小，而且一般立交周邊用地受限，故應(yīng)統(tǒng)籌考慮周邊路網(wǎng)的交通情況，確定本立交節(jié)點(diǎn)需重點(diǎn)解決的交通轉(zhuǎn)向，選擇合理的立交型式。另外，隨著城市路網(wǎng)越來越密集，當(dāng)立交間距不能滿足設(shè)置輔助車道或者集散車道的要求時(shí)，需要將多個(gè)立交放在一個(gè)點(diǎn)設(shè)計(jì)，就形成了多路立交[2]。

城市樞紐立交選型時(shí)，應(yīng)充分考慮近、遠(yuǎn)期結(jié)合，既要滿足近期交通的要求，減少投資，又要考慮遠(yuǎn)期交通發(fā)展的需要和改建提高的可能，前期工程為后期所利用[1]。

（3）注重立交的景觀功能。

立交為展示城市形象的重要窗口，對(duì)提升城市形象有重要的作用。城市樞紐立交應(yīng)造型優(yōu)美，型式靈活多變，與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，展示城市和地區(qū)的特點(diǎn)[3]。

（4）根據(jù)現(xiàn)狀條件、節(jié)點(diǎn)交通功能合理進(jìn)行匝道布設(shè)。

立交的型式要與匝道的布置綜合考慮，需根據(jù)用地、地形地勢(shì)、節(jié)點(diǎn)交通等方面的特點(diǎn)，合理進(jìn)行匝道布設(shè)。如當(dāng)用地受限時(shí)，匝道可能集中布置在某個(gè)或少數(shù)幾個(gè)象限。交通量大、設(shè)計(jì)速度高的行車方向，要求線形指標(biāo)高、路線短捷、縱坡平緩[1]。

2 立交型式選擇

2.1 初定基本型式

根據(jù)各方向的交通量，結(jié)合地形、地物及當(dāng)?shù)亟煌l件綜合考慮，確定立交的基本型式。三路相交的選用喇叭形、子葉式、Y形等；四路相交的選用苜蓿葉形、X形、渦輪形或組合型等；多路立交方向較多，沒有固定的型式，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分為幾個(gè)常規(guī)立交進(jìn)行考慮，因匝道數(shù)量太多，交通不易組織，再化繁為簡(jiǎn)，減少或者合并匝道的數(shù)量[2]。

2.2 幾何形狀及結(jié)構(gòu)的選擇

在立交基本型式的基礎(chǔ)上，對(duì)立交的總體結(jié)構(gòu)布局和匝道布設(shè)進(jìn)行安排，如跨線構(gòu)造物的布置、出入口的位置、匝道布設(shè)的象限等。

匝道分為右轉(zhuǎn)匝道和左轉(zhuǎn)匝道。

（1）右轉(zhuǎn)匝道

右轉(zhuǎn)匝道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般從正線右側(cè)直接駛出，不設(shè)跨線構(gòu)造物。

（2）左轉(zhuǎn)匝道

左轉(zhuǎn)匝道需轉(zhuǎn)90°～270°穿越對(duì)向車道及相交道路，除環(huán)圈式匝道外，至少需要一座跨線構(gòu)造物。按匝道布設(shè)與相交道路的關(guān)系，左轉(zhuǎn)匝道可分為直接式、半直接式、環(huán)圈式三種類型[1]。

a.直接式匝道，又稱“定向式”或“左出左進(jìn)式”，從車行道左側(cè)分流駛出到相交道路的左側(cè)合流駛?cè)耄ㄒ妶D1）。該匝道線形簡(jiǎn)捷、轉(zhuǎn)向明確，匝道長(zhǎng)度最短，運(yùn)營費(fèi)用低，沒有反向迂回，自然流暢，指標(biāo)較高，適應(yīng)車速高，通行能力最大，但跨線構(gòu)造物多，相交道路的對(duì)向行車道之間需有足夠間距，或把對(duì)向行車道設(shè)計(jì)成不等高的路基，以便上跨或下穿，中型車和慢速車左側(cè)高速駛出困難，到相交道路左側(cè)高速駛?cè)肜щy，且不安全[1]。

圖1 直接式（定向式）左轉(zhuǎn)匝道

b.半直接式匝道，又稱“半定向匝道”，分為左出右進(jìn)式、右出左進(jìn)式、右出右進(jìn)式。左出右進(jìn)式匝道的左轉(zhuǎn)車輛從行車道左側(cè)直接分流駛出后左轉(zhuǎn)，到相交道路時(shí)由右側(cè)合流駛?cè)搿Ｔ撛训栏纳屏俗筮M(jìn)的缺點(diǎn)，車輛駛?cè)氚踩?，但匝道上車輛略有繞行（見圖2）。右出左進(jìn)式匝道的左轉(zhuǎn)車輛從車行道右側(cè)分流右轉(zhuǎn)駛出，在匝道上左轉(zhuǎn)彎，到相交道路時(shí)直接由行車道左側(cè)合流駛?cè)?。該匝道改善了左出的缺點(diǎn)，車輛駛出安全（見圖3）。右出右進(jìn)式匝道的車輛從行車道右側(cè)分流右轉(zhuǎn)駛出，在匝道上左轉(zhuǎn)彎，到相交道路時(shí)由行車道的右側(cè)合流駛?cè)?。該匝道完全消除了左進(jìn)左出的缺點(diǎn)，行車安全，但匝道繞行最長(zhǎng)，跨線構(gòu)造物最多（見圖4）[1]。

圖2 左出右進(jìn)式左轉(zhuǎn)匝道

圖3 右出左進(jìn)式左轉(zhuǎn)匝道

圖4 右出右進(jìn)式左轉(zhuǎn)匝道

c.環(huán)圈式匝道的左轉(zhuǎn)車輛駛過正線跨線構(gòu)造物后，向右回轉(zhuǎn)約270°達(dá)到左轉(zhuǎn)的目的，在相交道路的右側(cè)駛?cè)?。該匝道右進(jìn)右出，分合自然，行車安全，匝道上不需設(shè)跨線構(gòu)造物，造價(jià)最低，但線形指標(biāo)低，適應(yīng)車速低，通行能力較小，占地大，左轉(zhuǎn)車輛繞行距離長(zhǎng)[1]（見圖5）。

圖5 環(huán)圈式左轉(zhuǎn)匝道

左轉(zhuǎn)匝道的基本型式變化多，各種匝道可以單獨(dú)或相互組合使用，形成許多對(duì)稱或不對(duì)稱的不同類型的立交型式。

3 城市樞紐立交典型實(shí)例分析

（1）燕湖大道與迎賓大道立交（匝道集中布置在東南、西北象限）

燕湖大道與迎賓大道立交位于清遠(yuǎn)市燕湖新城。該立交節(jié)點(diǎn)各向的交通量較均衡。立交節(jié)點(diǎn)西側(cè)有現(xiàn)狀河涌，東側(cè)有在運(yùn)營的武廣高鐵。為節(jié)約用地，其匝道盡量布置在東南象限（武廣高鐵圍成的三角區(qū)域）及西北象限（現(xiàn)狀河涌圍成的三角區(qū)域）。北往東、南往西左轉(zhuǎn)采用半直接式匝道，西往北、東往南采用環(huán)圈式匝道。另外，設(shè)置西往北（站前東路）的左轉(zhuǎn)匝道解決西向燕湖新城往高鐵站的交通轉(zhuǎn)換功能。圖6為燕湖大道與迎賓大道立交平面圖。

圖6 燕湖大道與迎賓大道立交平面圖

（2）成都市成洛立交（多路立交）[2]

成都市成洛立交是成安渝高速公路、成都繞城高速和成洛路連接的樞紐立交，為五路立交。該立交節(jié)點(diǎn)重慶往返成都交通量最大，其次是重慶往返繞城高速的交通量，宜采用直接式或半直接式匝道，其他方向的交通量均不大，宜采用環(huán)圈式匝道。

首先，可以將該節(jié)點(diǎn)立交分成3個(gè)常規(guī)立交進(jìn)行考慮。成安渝高速與繞城高速立交采用Y型立交，成洛路與繞城高速立交采用部分苜蓿葉形立交，成洛路與成安渝高速立交采用Y型立交。然后，綜合交通量情況，合并、簡(jiǎn)化部分匝道，取消重慶往返洛帶方向匝道，合并東側(cè)成洛路、成安渝高速往返成都繞城高速的匝道。經(jīng)過匝道簡(jiǎn)化和合并后，把3個(gè)立交放在一個(gè)交點(diǎn)，形成最后的方案（見圖7）。同時(shí)，成洛路在該立交節(jié)點(diǎn)西側(cè)下一個(gè)平交口設(shè)置掉頭車道，同樣能滿足重慶往返洛帶車輛轉(zhuǎn)換的需求。

圖7 成洛立交平面圖

（3）華村立交（利用地形地勢(shì)）[4]

華村立交是由南北快速干道、嘉陵江濱江路、嘉陵路、高九路連接線等快速路、主干路、次干路相交形成的七岔路口。其中：南北快速干道、嘉陵江濱江路為交通性干道，嘉華大橋—黃沙溪立交、沙坪壩—上清寺兩對(duì)流向?yàn)橹髁鞣较?；嘉陵江濱江路上的沙坪壩與上清寺兩個(gè)方向分別上下嘉華大橋通往江北區(qū)，上下大坪隧道通往黃沙溪立交的4對(duì)流向均為次主流方向；嘉陵江濱江路與嘉陵路之間的交通轉(zhuǎn)換為次要流向。圖8為華村立交平面圖。

立交所處地勢(shì)南高北低，南側(cè)為山體斜坡及大坪隧道，北側(cè)為嘉陵江及嘉華大橋，西側(cè)為化龍橋香港瑞安集團(tuán)開發(fā)用地，中部為造紙工業(yè)研究所、嘉韻山水居住小區(qū)、李子壩加油站等，東側(cè)為畔江樓居民樓、李子壩小學(xué)，大坪隧道出口東側(cè)為六十二中學(xué)。匝道的布設(shè)盡可能少穿周邊單位、住宅，以減少征地拆遷，同時(shí)避免對(duì)立交南側(cè)山體的大面積開挖，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。其中，嘉華大橋南引道與嘉陵路高差近23 m，與濱江路高差近30 m。為了克服高差并完成4條道路之間的交通轉(zhuǎn)換，推薦采用定向組合式立交。

圖8 華村立交平面圖

該立交采用三部分匝道分別連接4條道路：第一部分匝道是連接南北干道與嘉陵江江濱路的A、B、F、K 4條半定向匝道；第二部分匝道是連接嘉華大橋與高九路連接線的J、G 2條半定向匝道；第三部分匝道是連接嘉陵江濱江路與高九路連接線的A、I 2條半定向匝道；第四部分匝道是連接嘉陵江濱江路與嘉陵路的C匝道。由于嘉陵江濱江路道路等級(jí)比嘉陵路高，故設(shè)計(jì)時(shí)南北干道通過半定向匝道先與濱江路相連，通過濱江路再與嘉陵路相連，以解決大部分方向上下南北干道的交通。為利用地形地勢(shì)，減少征地拆遷，高九路連接線往嘉華大橋的J匝道及往濱江路的I匝道均采用隧道形式。

（4）京滬高速與五環(huán)路立交（現(xiàn)有立交改造）[5]

現(xiàn)狀節(jié)點(diǎn)為京滬高速與五環(huán)路立交，即大羊坊立交?，F(xiàn)狀節(jié)點(diǎn)通過8條匝道聯(lián)系京滬高速與五環(huán)路，能夠滿足各方向的轉(zhuǎn)向。但是，現(xiàn)狀節(jié)點(diǎn)南側(cè)約380 m位置有京滬高速去往亦莊方向的一處出口。該出口是京滬高速聯(lián)系亦莊開發(fā)區(qū)的唯一出口，交通繁忙，早晚高峰期間車輛擁堵。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，現(xiàn)狀京滬高速亦莊出口距離五環(huán)路匝道進(jìn)口僅450 m，實(shí)際交織長(zhǎng)度約380 m，高峰期間交通量較大時(shí)極易產(chǎn)生擁堵。因此，解決好亦莊出口與五環(huán)路進(jìn)口的交織問題，是節(jié)點(diǎn)改造方案的關(guān)鍵所在。

立交改造盡量減少對(duì)現(xiàn)狀交通的影響，對(duì)現(xiàn)狀立交北向西匝道進(jìn)行改造，將原單車道出口改造為雙車道出口，并拓寬京滬高速主線，設(shè)置輔助車道。匝道向南分流，其中一條匝道與現(xiàn)狀立交北向西匝道銜接，另一條匝道下穿五環(huán)路輔路橋、現(xiàn)狀立交東向南匝道橋、現(xiàn)狀立交南向西匝道橋以及五環(huán)路主路橋后，上跨現(xiàn)狀立交西向南匝道，之后在兩車道斷面基礎(chǔ)上增設(shè)一條輔助車道，然后匝道分流，分別與東環(huán)路和文化園東路相接。圖9為京滬高速與五環(huán)路立交改造平面圖。

圖9 京滬高速與五環(huán)路立交改造平面圖

4 結(jié)論

城市樞紐立交建設(shè)條件復(fù)雜，受周邊用地和現(xiàn)有建（構(gòu)）筑物影響較大，景觀要求高，立交型式多變。本文針對(duì)城市樞紐立交的特點(diǎn)，分析城市樞紐立交選型的原則和方法，且通過典型的實(shí)例分析，總結(jié)城市樞紐立交實(shí)際選型過程中需注意的問題和方法。