徐超、王琦、李澤坤

（東營市公路勘察設(shè)計院有限公司，山東東營257091）

0 引言

為提高通行能力，同時避免不同方向的車流造成相互干擾，互通式立體交叉得到了廣泛應(yīng)用。而要想讓立體交叉形式發(fā)揮出應(yīng)有的功能，工作人員必須對其設(shè)計引起足夠的重視，明確設(shè)計中需要注意的各項問題，以此為實際的設(shè)計工作提供合理參考。

1 互通式立體交叉設(shè)計流程

在所有設(shè)計階段，都要嚴格遵循從宏觀到微觀，再從微觀到宏觀的基本操作規(guī)范，簡單來說就是先進行總體設(shè)計，明確設(shè)計理念、原則及總體布局，以此為之后分項設(shè)計過程中的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)奠定良好基礎(chǔ)；然后做好分項設(shè)計，在分項設(shè)計結(jié)束后，重新開始宏觀設(shè)計，對每個分項設(shè)計及之間的關(guān)系和最終的成果進行評審。在必要的情況下，可以對分項設(shè)計進行重新調(diào)整。

互通式立體交叉的一般設(shè)計流程為：

資料調(diào)查、收集與分析，包括規(guī)劃資料、路網(wǎng)資料、周圍環(huán)境資料及交通量預(yù)測結(jié)果等—初步擬定立體交叉的數(shù)量與位置，并進行規(guī)劃論證—資料擴充、現(xiàn)場勘測與分析，包括評審意見、實際交通量、地形圖及現(xiàn)場測量成果—對全線立體交叉進行總體設(shè)計，包括明確設(shè)計時需遵循的基本原則，立體交叉、規(guī)模、等級與設(shè)計時速等—立體交叉選型與多方案對比、選擇，包括平縱橫設(shè)計、路基路面設(shè)計、橋涵設(shè)計、綠化美化設(shè)計、交通工程及沿線設(shè)施設(shè)計、經(jīng)濟性分析、工程量統(tǒng)計等—通過綜合分析與評價，確定推薦方案—方案審定與各立體交叉的總體設(shè)計，包括定線、幾何設(shè)計、交通組織與線形指標的檢核—勘察定測與立體交叉的細化設(shè)計，包括平縱橫詳細設(shè)計、平面交叉與收費站等附屬設(shè)施設(shè)計、路基路面設(shè)計、橋涵與水文設(shè)計、排水綠化設(shè)計、交通工程與沿線設(shè)施設(shè)計和虛擬仿真評價。以上內(nèi)容均需反復(fù)進行優(yōu)化和修改，最后對工程的具體數(shù)量與預(yù)算進行說明—建設(shè)期后續(xù)服務(wù)[1]。

2 互通式立體交叉設(shè)計問題

互通式立交總體布局、具體形式與設(shè)計是否合理都直接影響交叉口處的通行能力，以及道路的功能，除了和主線整體規(guī)劃有關(guān)，還決定道路經(jīng)濟性與周圍環(huán)境?；诖耍ぷ魅藛T在實際的設(shè)計工作中，應(yīng)高度重視并處理好下列各方面問題。

2.1 資料準備

為保證設(shè)計質(zhì)量，設(shè)計開始前必須做好資料收集工作，在施工圖設(shè)計中，需收集的資料或數(shù)據(jù)類型包括：包含科研階段在內(nèi)的各前期階段資料及成果；上級部門針對前期階段得出的研究成果進行審查后提出的意見；項目周圍規(guī)劃資料，如城鎮(zhèn)規(guī)劃與道路規(guī)劃；項目遠期交通量預(yù)測結(jié)果及轉(zhuǎn)向交通量具體分布情況；立交所在位置周圍的主線信息，如道路標準、技術(shù)等級、橫斷面組成、路幅寬度、平縱面設(shè)計參數(shù)等；被交叉的路段資料，內(nèi)容與主線相同；地形圖及數(shù)字地面模型（應(yīng)提供多種比例尺）；立體交叉周圍主線內(nèi)分布的構(gòu)造物信息；設(shè)計需遵循的各項規(guī)范及標準，為設(shè)計人員的掌握和理解奠定基礎(chǔ)。

2.2 位置選擇

確定立交具體位置在公路總體設(shè)計中作為一項重要內(nèi)容，要求設(shè)計人員結(jié)合項目功能要求與被交叉各條道路基本情況，在綜合考慮立交周圍地質(zhì)與地形地勢以及立交所在地區(qū)城鎮(zhèn)與交通規(guī)劃的基礎(chǔ)上進行。通常情況下，結(jié)點位置往往直接影響路線方案優(yōu)劣。當(dāng)?shù)匦蔚韧獠織l件的限制和制約較大時，若不能在主線和各條被交叉道路相交的部位設(shè)置結(jié)點，則可進行適當(dāng)?shù)暮喜⑴c移位，并在允許的情況下采取分離設(shè)置的方法[2]。

2.3 等級確定

立交等級需綜合考慮以下因素確定：相交的各條道路的技術(shù)等級；立交所處地區(qū)具體位置；立交功能和工程規(guī)模；交通規(guī)劃。

2.4 型式選擇

立交型式選擇是否合理直接決定了立交與相關(guān)道路的通行能力能否達到預(yù)期目標，可以說直接影響到立交設(shè)計的成敗。在型式選擇時，應(yīng)重點考慮以下要素：路網(wǎng)規(guī)劃、結(jié)點交通量及轉(zhuǎn)向量、立交需具備的功能、地形條件與工程地質(zhì)條件[3]。

2.4.1 立交功能與收費制式

若按照功能分類，可將互通式立交分成樞紐與出入口型兩種。其中，樞紐立交的主要功能在于使不同公路交通流實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換。在選型過程中基本不會受到收費站設(shè)置因素的影響，可選擇型式有很多，相關(guān)設(shè)計人員有很大發(fā)揮空間，常用型式包括苜蓿葉型立交、菱形立交、渦輪型立交、全定向型立交與組合變化型立交；而出入口型立交的主要功能在于，為地方道路中的交通流從高速公路中上、下提供良好服務(wù)。由于需設(shè)置收費站，所以可選擇的型式比較有限，常用型式包括單喇叭型立交、部分苜蓿葉型立交、雙喇叭型立交、Y 字型立交和組合變化型立交。

2.4.2 設(shè)計交通量和通行能力

設(shè)置立交的核心目的在于增強交叉路口處的實際通行能力，盡可能減少由于交叉給交通造成的影響和干擾，使交叉口處的車流得以快速和安全的通過。基于此，在選擇立交型式的過程中必須充分考慮交通流量及需要達到的通行能力。

2.4.3 匝道設(shè)計速度

作為立交重要組成部分之一，匝道設(shè)計速度決定立交幾何形狀、不同組成部分的具體尺寸、超高與視距等線形指標，如果匝道設(shè)計速度不合理，將對其功能的正常發(fā)揮造成很大影響。

2.4.4 道路與立交的等級

立交的等級由相交道路技術(shù)等級與立交的交通量兩個要素決定，在等級劃分過程中，我國與國外遵循的標準有一定差別，但都對連接道路進行了充分考慮，包括設(shè)計速度和交通量。

2.4.5 立交自身服務(wù)水平

這是立交型式選擇重要因素之一，用于描述不同交通流轉(zhuǎn)換情況與其對使用者感受的質(zhì)量檢測標準，在多種要素上均有反映，如行駛速度（時間）、自由度、舒適度、便利性與安全性。

通過以上分析可知，立交型式選擇難度很大，涉及不同的影響因素，在設(shè)計中需對所有因素之間的關(guān)系進行協(xié)調(diào)，以保證所選立交型式的合理性與適用性。

2.5 設(shè)計指標

即在線形設(shè)計期間要對車速進行動態(tài)分析，確定合理的設(shè)計指標。匝道上車輛行駛速度趨于變化，對設(shè)計人員而言，需在平縱面設(shè)計時動態(tài)掌握，以便將速度作為標準，確定適宜的平縱面指標。對于速度相對較高的位置，應(yīng)提高指標，比如匝道和主線之間的銜接部位及其周圍；但在速度相對較低的位置，則應(yīng)降低指標，比如收費站周圍或平面交叉周圍。通過對這一基本理念的引入，可以在保證功能與安全的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對立體交叉工程規(guī)模的有效控制，進而減少占地和造價。

2.6 充分結(jié)合宏觀和微觀

過去設(shè)計人員在接到具體任務(wù)后立即著手開展詳細設(shè)計，對不同的細節(jié)問題進行分析處理，對怎樣利用軟件完成平曲線的組合及超高處理有很高的關(guān)注度。這樣雖然是設(shè)計基本所需，但往往會忽略一些其他問題，包括：方案的合理性與可行性、所選擇的立交型式能否滿足主線要求、和被交叉道路之間的銜接方式、交叉部位橋梁等構(gòu)造物的空余能否達到要求。在這種情況下，會由于其他方面出現(xiàn)問題或產(chǎn)生變化導(dǎo)致返工，甚至重新進行設(shè)計。因此設(shè)計人員要轉(zhuǎn)變思路，不能一味地將重點放在細節(jié)設(shè)計上，而是要對宏觀方面的問題引起足夠重視，比如方案設(shè)計、綠化、排水與行車安全。

2.7 順應(yīng)地形

互通式立交的幾何設(shè)計應(yīng)與地形良好適應(yīng)，主動避讓沿線對環(huán)境較為敏感的點，并盡可能減少高填深挖，以免給路段的環(huán)境及自然景觀造成破壞。在合理確定技術(shù)指標與采用綠化作為視線誘導(dǎo)的基礎(chǔ)上，還可采用以下幾種方法：其一，適當(dāng)增加橋長、降低填土的高度；其二，減小邊坡坡率；其三，做好坡面修復(fù)；其四，優(yōu)先考慮自然的防護方法和暗埋式排水方法。實際工作中，要嚴格遵循安全、環(huán)保、舒適與和諧的基本理念，同時還要在精心設(shè)計方面下足功夫，確保最終的設(shè)計成果除了能滿足各項功能要求，還能和周圍自然環(huán)境達到良好協(xié)調(diào)或起到美化、點綴的作用。

3 結(jié)語

綜上所述，互通式立交作為公路重要組成部分之一，其設(shè)計工作目前已經(jīng)形成和我國特有交通流特點及使用者習(xí)慣良好適應(yīng)的理論及方法。然而，伴隨公路設(shè)計理念不斷提高，對設(shè)計方法、手段及水平都有了更嚴格的要求，一方面需要設(shè)計人員加強對相關(guān)專業(yè)知識與技術(shù)的學(xué)習(xí)，另一方面則要掌握和理解所有相關(guān)規(guī)范及標準。此外，更重要的是引入其他高新技術(shù)，使原本的以經(jīng)驗為主的靜態(tài)設(shè)計變?yōu)橐詳?shù)據(jù)及其分析成果為主的動態(tài)設(shè)計。