文｜東莞市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司 呂祖南

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大城市對(duì)人口虹吸效應(yīng)越來越明顯，大城市規(guī)模增長(zhǎng)速度迅猛，城市人口日益增多，車輛數(shù)也越來越多。

公路及城市道路運(yùn)行多年的平交，頻繁出現(xiàn)車流緩慢、交通堵塞的情況，許多城市開始大力發(fā)展道路的立交交叉，方便主車流的快速通行，以求解決道路服務(wù)功能低下的情況。但由于地方道路的頻繁接入，平交和立交、立交和立交之間短距離連接，如果立交布局不當(dāng)，不僅對(duì)道路服務(wù)功能沒有改善，反而加重道路壓力，引起更大范圍的擁堵。

在道路的交通組織里，立交的總體設(shè)計(jì)往往成為區(qū)域交通的關(guān)鍵。在互通立交設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)相交道路的等級(jí)、交叉節(jié)點(diǎn)在路網(wǎng)中的地位和功能、交通量、周邊環(huán)境要素等條件，綜合分析研究后確定立交總體設(shè)計(jì)。

2 立交選型

立交選型是工程總體設(shè)計(jì)和具體設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，一旦選定并實(shí)施后，很難改變或改建。一般而言，立交的建設(shè)與否，主要根據(jù)相交道路的性質(zhì)和等級(jí)確定，由區(qū)域交通組成的先天因素決定，根據(jù)《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則 JTGT D21--2014》《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D20-2017》和《城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程CJJ 152-2010》規(guī)定：①高速公路或快速路由于其交通封閉的特殊性，其他道路與其相交時(shí)，高速公路采用立交形式，快速路采用立交形式或只允許“右進(jìn)右出”；②一級(jí)公路或主干路與其他同等級(jí)或低等級(jí)道路相交時(shí)，按交通量及綜合效益來確定是否采用立交形式，城市道路同時(shí)還要考慮規(guī)劃的情況。

立交選型是由設(shè)計(jì)優(yōu)先提出，再經(jīng)地方政府、交通主管部門、設(shè)計(jì)方、建設(shè)方、管理方等多方共同論證的統(tǒng)一產(chǎn)物，是可塑的后天產(chǎn)物，是建立在對(duì)區(qū)域干線路網(wǎng)規(guī)劃或城市總體規(guī)劃路網(wǎng)、交通量（現(xiàn)狀及遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)）、周圍環(huán)境要素、城市景觀、建成后的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益等相關(guān)因素基礎(chǔ)上的。

立交型式有一般互通立交、樞紐互通立交、特殊條件下互通立交。

（1）一般互通式立體交叉主要服務(wù)于地方交通流的接入與集散，為地方道路提供接入高等級(jí)道路的接入口，方便交通的集散和轉(zhuǎn)換。一般互通式立體交叉的常用形式主要有喇叭形（A型、B型）、半直連式T形、子葉形、部分苜蓿葉形、菱形、環(huán)形等。

（2）樞紐互通式立體交叉主要用于高速公路或快速路等高等級(jí)道路之間的交叉，應(yīng)擔(dān)負(fù)高等級(jí)道路之間交通流轉(zhuǎn)換的重要功能。樞紐互通式立體交叉的常用形式主要有三岔Y形、三岔T形、直連式、渦輪形、完全苜蓿葉形、變形苜蓿葉形等。

（3）特殊條件下互通立交主要由于建設(shè)條件的限制或者立交間距過近而特殊設(shè)置的立交，常用形式主要有輔助車道相連接的復(fù)合立交、集散車道相連接的復(fù)合立交、匝道相連接的復(fù)合立交、匝道帶平交的立交、主線帶平交的立交、獨(dú)象限式立交等。

圖1 立交方案總體設(shè)計(jì)順序

3 立交總體設(shè)計(jì)中需注意的環(huán)節(jié)

立交總體設(shè)計(jì)是在立交選型明確之后，進(jìn)行設(shè)計(jì)細(xì)化的過程:設(shè)計(jì)平縱橫的指標(biāo)；對(duì)超高、加寬的詳細(xì)設(shè)計(jì)；對(duì)匝道出入口的形式選擇等。這些都在技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上，總體設(shè)計(jì)針對(duì)周圍地形地物、交通量、區(qū)域路網(wǎng)、城市景觀、各方協(xié)調(diào)意見等因素通盤考慮，有取舍、有優(yōu)缺點(diǎn)，是各種因素?cái)?shù)據(jù)化、參數(shù)化、指標(biāo)化的成果。

（1）立交主線交織段設(shè)計(jì)。運(yùn)行多年良好的高速公路或快速路，隨著城市快速發(fā)展的需求，沿線增加立交的情況越來越多，再加上高峰時(shí)間車流的增加，駛出車流與駛?cè)胲嚵饔捎诹⒔恢g間距不足，車輛交織段長(zhǎng)度不足，車輛頻繁的被制動(dòng)、被啟動(dòng)，車輛行駛速度緩慢，導(dǎo)致經(jīng)常擁堵。因此，設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮出入口交織段的長(zhǎng)度，無論是復(fù)合立交之間的交織段，還是立交本身出入口之間的交織段，如果主線交織段難以滿足規(guī)范或設(shè)計(jì)速度的需求，應(yīng)在主線上設(shè)置集散車道，使得交織車輛完全在集散車道上進(jìn)行慢速交織，待交織完成后再出入主線，以保證主線主交通流的通行順暢。如完全苜蓿葉立交的兩個(gè)環(huán)形匝道之間由于交織段的問題，一般設(shè)置了集散車道。

（2）立交匝道連續(xù)分、合流設(shè)計(jì)。立交匝道連續(xù)分、合流主要出現(xiàn)在樞紐立交或復(fù)合立交的定向式或半定向式匝道上，車輛在匝道上合流，行駛一段距離后，又要進(jìn)行分流。分流端的最小間距為駕駛?cè)苏J(rèn)讀標(biāo)志、反應(yīng)時(shí)間和車輛側(cè)移等過程所需的最小距離。設(shè)計(jì)中由于地形地物的限制、造價(jià)的因素等，對(duì)該交織段長(zhǎng)度考慮不充分，往往導(dǎo)致立交建成后，車輛在該區(qū)域行車緩慢或走錯(cuò)匝道的現(xiàn)象，存在安全隱患。因此，設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)該交織段長(zhǎng)度考慮更為寬裕一點(diǎn)，連續(xù)分流段長(zhǎng)度應(yīng)在規(guī)范最小長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上提高一個(gè)等級(jí)。

（3）匝道平面線形設(shè)計(jì)。匝道平面線形包括直線、緩和曲線和圓曲線。設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)速度去選擇適合的圓曲線半徑，在規(guī)范允許的最短緩和曲線基礎(chǔ)上設(shè)置緩和曲線和直線，但設(shè)計(jì)中往往忽略緩和曲線長(zhǎng)度的選擇。由于匝道圓曲線半徑普遍比較小，匝道超高較大，緩和曲線的長(zhǎng)度除了規(guī)范要求的最小長(zhǎng)度外，應(yīng)充分考慮超高緩和段長(zhǎng)度的需求，兩者取大值。

（4）匝道縱斷面設(shè)計(jì)。匝道縱斷面設(shè)計(jì)是主線出入口與主線、被交路銜接的豎向設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中應(yīng)區(qū)分平面交叉與立體交叉中縱斷面設(shè)計(jì)的差異：平面交叉豎向設(shè)計(jì)是主路和被交路路面標(biāo)高同時(shí)改變；立體交叉縱斷面設(shè)計(jì)是主路和被交路設(shè)計(jì)標(biāo)高不動(dòng)，中間通過較長(zhǎng)的匝道縱斷面標(biāo)高順接的過程。立交匝道縱斷面設(shè)計(jì)中應(yīng)注意幾點(diǎn)：①分流或合流的鼻端為路基時(shí)，匝道分流與合流的鼻端之間里程為縱斷面設(shè)計(jì)范圍，其余變速車道設(shè)計(jì)標(biāo)高隨主線或被交路，如遇到主線與匝道橫坡不一致時(shí)，應(yīng)注意路脊線的設(shè)計(jì)，首先確定匝道鼻端的橫坡，計(jì)算出鼻端設(shè)計(jì)標(biāo)高和縱坡后再進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)；②分流或合流的鼻端為橋梁時(shí)，一般以橋梁橋墩處作為匝道設(shè)計(jì)的起終點(diǎn)，便于橋梁施工。

（5）匝道加寬設(shè)計(jì)。匝道設(shè)計(jì)中，受限于周邊地形地物，匝道圓曲線大部分半徑R≤250m，設(shè)計(jì)中應(yīng)區(qū)分公路立交規(guī)范與城市市政道路立交規(guī)范兩者的差異：按公路規(guī)范為匝道內(nèi)側(cè)加寬；按城市市政道路規(guī)范為每條車道加寬。

（6）匝道超高設(shè)計(jì)。匝道車輛在曲線上行駛會(huì)產(chǎn)生離心力，通過超高橫坡來平衡離心力。匝道超高設(shè)計(jì)主要是根據(jù)設(shè)計(jì)速度、圓曲線半徑、橫斷面類型、超過旋轉(zhuǎn)軸位置、超高漸變率、路側(cè)條件、行駛安全性、行使舒適度等多種因素來確定。匝道上兩個(gè)超高橫坡不同時(shí)，應(yīng)設(shè)置超高過渡段。匝道超高設(shè)計(jì)中應(yīng)注意排水不良、匝道與主線不同橫坡的情況。①反向超高過渡段存在橫坡過緩的情況（出現(xiàn)0%坡點(diǎn)），應(yīng)注意該區(qū)域縱斷面避免過緩（小于0.5%）的情況，否則合成坡度小于0.5%，不利于路面排水；②匝道與主線不同橫坡，存在路脊線的情況，應(yīng)設(shè)置變速車道橫坡反向過渡段，該部分過渡段已進(jìn)入主線，設(shè)計(jì)中應(yīng)注意避免遺漏。

（7）出入口變速車道設(shè)計(jì)。變速車道的總體設(shè)計(jì)，主要考慮變速車道的位置、采用形式、長(zhǎng)度是否滿足規(guī)范要求、車道數(shù)是否平衡，進(jìn)而影響著匝道的展線。變速車道形式和要求在現(xiàn)行規(guī)范中都有詳細(xì)的規(guī)定，設(shè)計(jì)中還應(yīng)注意變速車道長(zhǎng)度的問題。變速車道長(zhǎng)度一般按主線里程，當(dāng)變速車道位于直線或圓曲線外側(cè)時(shí)，車輛實(shí)際行駛軌跡的長(zhǎng)度是大于主線變速車道里程長(zhǎng)度，有利于行車安全；當(dāng)變速車道位于圓曲線內(nèi)側(cè)時(shí)，車輛實(shí)際行駛軌跡的長(zhǎng)度是小于主線變速車道里程長(zhǎng)度，不利于行車安全。因此，變速車道位于圓曲線內(nèi)側(cè)時(shí)，應(yīng)充分考慮變速車道實(shí)際行駛長(zhǎng)度，保證行車安全。

4 結(jié)語

立交總體設(shè)計(jì)最終達(dá)到經(jīng)濟(jì)、美型、交通相一致。在滿足各項(xiàng)指標(biāo)的要求下，達(dá)到立交選型合理、布局勻稱、美觀、線形流暢、造價(jià)合理、少占地等多項(xiàng)綜合指標(biāo)的最優(yōu)化。