文/布文超、薛李松
隨著交通需求量的日益提升,進一步對互通式立體交叉的轉向通行能力、運行安全、環(huán)形適應性等方面提出了更加嚴格的要求。面對如此局面,應在現(xiàn)有的基礎上強化對互通式立體交叉布設型式的探究與鉆研,并制定出有針對性的布設方案,才能在根本上充分滿足當代交通對安全、舒適、經濟等各項要求。然而,由于互通式立體交叉布設型式時常受如交通流量、地形地貌等因素影響,因此我們要提高對這些影響因素的重視程度,并通過切實可行的方式方法予以解決,從而為提升整體質量打下堅實基礎。
就目前而言,我國道路設計工作人員在開展工作的過程當中對于交叉道路的設計一直是沿用早期的方法,即以相互連通為基本,通過切實可行的方式來逐步提升整體通行能力,最后再將安全等多種因素考慮其中。如今,互通式立交經常用到的形式有以下幾種:單喇叭形、雙喇叭形、菱形、葉形、環(huán)形等,而在樞紐部分的互通立交有Y 形、直連通形、渦輪形等[1]。
山區(qū)受地形、天氣等條件的限制,倘若使用正常的立交形式布設,則可能引發(fā)環(huán)境的污染、高填深挖等問題,甚至會給周圍的生態(tài)環(huán)境帶來破壞,另外還會降低道路整體的安全性與穩(wěn)定性。因此,要想在山區(qū)中布設互通式立交,可以通過使用扁平形、組合形等方式來滿足互通式立交的設計[2]。
隨著《公路工程技術標準》(JTG B01-2014)的頒布,其在文中明確規(guī)定了相鄰兩條互通式立交最佳間隔的距離保持在30km 范圍之內[3]。因此,在開展具體設計的工程當中,施工單位需積極地將互通式立交設置對經濟等因素的影響考慮到其中:倘若要設計道路深處深谷、坡陡等位置,則可以在現(xiàn)有的基礎上適當?shù)奈恢迷O置U 型轉彎基礎設施。實際情況下,互通式立交布設存在以下特點:第一,常受外界因素的影響。在山區(qū)進行道路互通式立交布設時,應對當?shù)氐匦螚l件開展細致的勘察,并在合適的地點將其設置在匝道之外,與此同時,還需要縝密地考慮收費站與道路之間連接狀況;第二,對于水文、地形地貌較差的山區(qū),可以將互通式立交設立在位置開闊且平緩的地方;第三,在山區(qū)中設置收費站,會使用過多的土地面積;第四,主線整體的線性指標較差。在縱面指標不斷的影響下,縱向坡面的傾斜程度持續(xù)增加,而這也在一定程度上降低了互通式立交匝道技術標準,從而使得道路缺乏穩(wěn)定性與安全性。
在開展互通式立體交叉布設的過程中,交通量及交通組成是相關施工單位要考慮的關鍵影響因素。依照《公路路線設計規(guī)范》(JTG D20-2017),要求在進行項目規(guī)劃和工程研究時,確保設計出的互通式立體交叉方案可以滿足20年以后的交通量;同時,在設計環(huán)節(jié),采用的互通式立體交叉設計可以在根本上滿足交通量季節(jié)性的變化,進而確?;ネㄊ搅Ⅲw交叉設計方案的可行性與有效性。一般情況下,互通式立體交叉最為常用的就是A 型單喇叭和B 型單喇叭的方式,并且在對它們進行選用時一定要詳細地考量交通量和交通組成。
以圖1、圖2為例。由圖可以看出,從陜西向右轉去往河南路線以及從河南向左轉去往陜西方向的路線均為主要交通流方向,而由內蒙古右轉前往陜西以及由陜西左轉前往內蒙古為次要的交通流方向。依照交通量預測值來看,在此互通交通的組成中,大型貨車所占比例將近90%,中小型汽車所占比例在110%左右,同時由圖1我們也可以看出從陜西始發(fā),右轉去往河南方向的車道為關鍵承載車道,而從河南始發(fā)左轉去往陜西的車道為空載車道。
除此之外,圖1和圖2進一步展現(xiàn)出互通式立體交叉布設的兩種方案,該方案不同之處在于主要交通流和次要交通流的布設方式上。圖1中所示的方案對主要交通流是有一定好處的,對于主要交通流,重載車輛在通過匝道之后,可以通過轉向直接進入道路主線,在車輛通過其他匝道之后即可實現(xiàn)轉向。而圖2所示的方案中,其與圖1的主要差別是交通流的重載方向需通過多個匝道才能實現(xiàn)交通轉換,這樣一來車輛會行駛較遠的距離,同時還會多次經過主線,對重載車輛產生一定影響。對于次要交通流,進行左轉時主要是通過回頭匝道的方式完成轉型,這會給過往車輛帶來嚴重影響,從而降低了互通服務水平。
圖1 方案一中的交通量整體分布
圖2 方案二中的交通量整體分布
通過上述對交通量和交通組成的細致分析,我們可以知道交通量和交通組成對互通式立體交叉布設型式影響較大,因此開展互通式立體交叉布設工作時,我們需在現(xiàn)有的基礎上嚴謹思考交通量和交通組成對整體的影響,并制定出科學有效的解決策略,從而實現(xiàn)提升服務質量的目標。
地形地貌是影響山區(qū)互通式立體交叉布設主要因素之一,在山區(qū)布設互通式立體交叉存在一定的困難,這主要是由于在山區(qū)中山丘較多且開闊地較少,從而使互通式立體交叉布設受到一定限制。要想在山區(qū)中布設互通式立體交叉,需在確保功能的前提下,拓展設計思路,不能僅僅局限于傳統(tǒng)的立交型式,要根據(jù)山區(qū)實際情況進行有針對性的變化與布置。
圖3和圖4展示了不同地形地貌所設計出的兩種不同方案。其中,方案一為變化的單喇叭型式,因為受地形條件因素的影響,A 和C 匝道出現(xiàn)了深挖方邊坡的情況,并且在A 和D 匝道相匯之后挖方邊坡已經到了村莊的前面,進而對村莊產生了極大影響,甚至還會出現(xiàn)安全事故。而方案二,減少了A 匝道的深挖方邊坡長度,距離村莊也較遠,這樣就不會對村莊帶來影響。由這兩個方案可以看出,互通式立體交叉布設受地形地貌影響還是較大的,降低了匝道線性指標的質量。
圖3 方案一全局圖
圖4 方案二全局圖
通過上述分析,我們可以得出,方案一對主流交通量存在優(yōu)勢,然而由于其規(guī)模較大,因此會對村莊產生一定影響;而方案二對主流交通中重載交通影響較大,卻因其規(guī)模較小且工程造價低,受到了廣泛青睞。
倘若遇到山區(qū)地形浮動較大的情況,則在進行互通式立體交叉布設的過程中,很容易出現(xiàn)深挖和高填路基的現(xiàn)象,因此施工單位要通過一定方式、方法對互通式立體交叉型式進行有效的確認,以此來減少高填深挖路段,縮小整體工程規(guī)模,以達到節(jié)約土地資源、維護自然生態(tài)環(huán)境的目的。由圖4可知,深挖方路段比圖3變短了很多,這不僅降低了對土地資源的占用率,同時也減少了對周圍環(huán)境的污染,所以在不考量交通量和交通組成的情況下,方案二要比方案一更好一些。
綜上所述,由于山區(qū)道路存在規(guī)模較大且地形復雜的特點,相關施工單位要積極做好互通式立體交叉選型工作,在提升山區(qū)道路整體服務質量和服務水平的同時,確保自然生態(tài)環(huán)境和土地資源不受到破壞與過度侵占。與此同時,為進一步提升互通式立體交叉選型工作的科學性,應在現(xiàn)有的基礎上對相關規(guī)劃與方案進行有針對性的優(yōu)化與完善,確保后續(xù)工作開展的有序性,為推動山區(qū)復雜地形條件下互通式立體交叉選型的可持續(xù)化發(fā)展奠定良好基礎。