程杰

（中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，湖北 武漢 430061）

一、互通立交概述

互通立交是現(xiàn)代交通建設(shè)的一種形式，包含有三路交叉、四路交叉和多路交叉幾種形式，能夠?qū)崿F(xiàn)道路的多向連接。三路交叉主要有喇叭型、定向型兩種互通建設(shè)模式；四路交叉主要有菱形、不完全苜蓿葉型、完全苜蓿葉型、定向型四種互通建設(shè)模式[1]?；ネㄊ搅Ⅲw交叉通過設(shè)置匝道來實現(xiàn)不同道路之間的連接，并通過匝道在道路之間的連接作用，實現(xiàn)了車流的規(guī)避，避免了交通事故的發(fā)生，也避免了行車交匯過程中產(chǎn)生交通沖突而導(dǎo)致?lián)矶碌那闆r[2]。

二、工程案例

杭州繞城高速公路三墩互通改建工程位于杭州余杭區(qū)，是在現(xiàn)狀三墩互通基礎(chǔ)上進行立交工程新建，以實現(xiàn)新建城市道路與原有高速公路的有效連接，實現(xiàn)該工程附近道路交通承載力的提升，改善目前的車流擁堵問題。該項目屬于市政和高速的道路交叉節(jié)點，除要滿足行車的基本需求，也要兼顧高速公路施工期間不斷流的需要，由于新建工程為城市道路，還應(yīng)設(shè)置人非系統(tǒng)。同時該互通立交項目是繞城高速與城市道路連接的重要位置，其交通流量極大，需要充分考慮工程建設(shè)施工完成后通車的順暢性，避免交通擁堵情況的發(fā)生。該工程實際施工狀況如圖1所示：根據(jù)交通需求，三墩互通擬拆除改建為樞紐互通形式，按繞城高速公路八車道預(yù)留，新建八條匝道（四條左轉(zhuǎn)半定向匝道，四條右轉(zhuǎn)匝道）。根據(jù)互通區(qū)主線改建范圍，擬定本項目起點位于繞城高速樁號MK82+450，終點位于繞城高速樁號MK84+000。被交高架橋起點位于留祥路抬升施工的終點位置，與該項目高架平臺k0+202.271順接，終點位于三墩互通區(qū)末端，樁號為k1+970。互通區(qū)新建匝道總長度約為7.26km，拆除高速公路現(xiàn)狀三墩互通和東側(cè)現(xiàn)狀收費站，在工程兩側(cè)增設(shè)收費站，并新增后期運行需求的相關(guān)工程設(shè)施。

圖1 互通立交工程項目示意圖

該工程中主要的設(shè)計內(nèi)容包含了主線和互通匝道等內(nèi)容，主線設(shè)計：滿足高速互通建設(shè)的相關(guān)要求，按我國道路工程建設(shè)施工的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2014）相關(guān)規(guī)范內(nèi)容規(guī)劃，路基規(guī)劃為41m，通行時速為100km，車輛承載規(guī)劃采用公路-Ⅰ級；新建道路設(shè)計采用我國道路建設(shè)工程一級公路施工要求標(biāo)準(zhǔn);路基規(guī)劃為26.5m，通行時速為80km，車輛承載規(guī)劃采用公路-Ⅰ級；互通匝道設(shè)計：互通匝道單向路基寬9m，雙向路基寬10.5m，通行時速為40km～60km，推薦方案匝道均以雙車道路基寬度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。

三、城市道路互通立交優(yōu)化設(shè)計

在該項目的設(shè)計工作開展中，通過對項目建設(shè)背景、項目規(guī)劃及當(dāng)前工程現(xiàn)狀條件等分析，該工程具有較為鮮明的設(shè)計特點：建設(shè)施工需注重施工區(qū)間內(nèi)繞城高速正常運行；項目要求2022年完成，施工組織需充分考慮工期因素；鐵路建設(shè)因素對項目方案影響較大；本項目范圍內(nèi)分布有重要管線，對管線的定位及保護方案要求高；建設(shè)方案需兼顧客貨兩種交通流的需求；施工方案在環(huán)境安全方面需進行相應(yīng)設(shè)計。

首先是節(jié)點優(yōu)化設(shè)計。在該工程中，豎曲線路段范圍內(nèi)現(xiàn)狀控制因素較多，包括已拼寬為雙向八車道的上跨海曙路4m～16.5m混凝土矮T梁、（16+22+16）m混凝土空心板的余杭塘河橋和下穿余杭塘河橋的多條污水管線。

根據(jù)項目原《留祥路西延通航論證報告》及航道管理部門意見，原則上同意現(xiàn)狀橋梁航行4.4m高度，橋涵水位約2.37m。

該項目在該節(jié)點對兩側(cè)坡度適當(dāng)抬高，采取路面加鋪改建方案。該方案影響范圍約900m，其中路基段最高加鋪厚度約32cm，增加投資約1710萬元。該方案需對余杭塘河局部橋梁范圍內(nèi)抬高約21cm，根據(jù)橋梁荷載計算，直接加鋪路面，現(xiàn)狀老橋空心板梁板和蓋梁無法利用，僅可利用下部結(jié)構(gòu)。該方案能滿足凸曲線半徑R=15km要求，施工期可采取先拼寬改建再拆除老橋方案，對繞城高速施工期影響約3個月，但可改善橋梁狀況。

其次是路線優(yōu)化設(shè)計。本工程的施工改造位置處于高速路和市政路的交匯位置，現(xiàn)存三墩互通結(jié)構(gòu)為單喇叭式，與主線呈現(xiàn)為上下交匯形式，并且公路設(shè)有交通收費設(shè)施。改造實踐中，以原位復(fù)建為主，并要實現(xiàn)道路之間的有效互聯(lián)，實現(xiàn)市政路與高速公路的有效銜接。設(shè)計選擇以渦輪型和苜蓿葉型進行比選，其工程主線建設(shè)長度在1.5km左右，區(qū)內(nèi)被交道路（留祥路高架）1.77km左右，匝道長度7.26km左右。工程需對繞城的交通收費結(jié)構(gòu)進行破拆，在新建工程東、西兩側(cè)增設(shè)收費系統(tǒng)，以及配置必要的綜合用房和設(shè)施。

最后是三墩互通優(yōu)化設(shè)計。該項目互通式立交方案是重難點，從城市發(fā)展建設(shè)、對外交通、城市交通多角度分析比較，合理選用互通形式，對本項目的建設(shè)尤為重要。

方案一：渦輪型互通設(shè)計

該方案設(shè)計總體為渦輪形樞紐互通，盡量利用現(xiàn)狀三墩互通范圍，互通匝道布置緊湊、指標(biāo)均勻。立交主線用高架形式上跨高速道路，此處施工中，道路基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)高度基本不變，主線用雙向四車道路斷面，互通區(qū)范圍繞城拓寬至八車道，主線時速規(guī)劃為80km，繞城高速設(shè)計通行時速100km。該立交節(jié)點高四層，繞城處于一層結(jié)構(gòu)位置，轉(zhuǎn)向匝道位于二層和三層，留祥路主線置于四層結(jié)構(gòu)。左轉(zhuǎn)半定向匝道和右轉(zhuǎn)匝道通行時速規(guī)劃為60km，公路橫斷面為10.5m的單向雙車道路基寬度。該互通需新增一處收費設(shè)施，互通區(qū)范圍內(nèi)主線采用高架橋形式上跨現(xiàn)狀繞城高速公路，繞城高速路面標(biāo)高基本維持現(xiàn)狀，主線、匝道大多為橋梁。

方案二：半苜蓿葉形互通設(shè)計

該方案設(shè)計總體為半苜蓿葉形互通，盡量利用現(xiàn)狀三墩互通范圍，互通匝道布置緊湊、指標(biāo)均勻；立交主線以高架橋形式上跨繞城高速公路，主線為雙向四車道斷面，互通區(qū)范圍繞城高速公路拓寬至八車道，主線設(shè)計時速80km。

該立交節(jié)點高三層，該項目位于第二層，繞城高速公路位于第一層，部分轉(zhuǎn)向匝道位于第三層。連接路的設(shè)計時速為40km，工程橫斷面形式選擇8.5m單向單車道和10m單向雙車道。該互通需新增一處收費設(shè)施，互通區(qū)范圍內(nèi)主線采用高架橋方式上跨現(xiàn)狀繞城高速公路，匝道大多為橋梁。

經(jīng)上述互通方案進行比選，從項目功能、服務(wù)水平、施工、經(jīng)濟進行綜合比選，優(yōu)化設(shè)計推薦方案確定為方案一，在綜合造價、用地、交通功能及交通保通等因素方面都具有顯著優(yōu)勢。

四、結(jié)語

綜上所述，道路互通立交優(yōu)化設(shè)計對于交通建設(shè)發(fā)展具有重要意義，在設(shè)計中，需要根據(jù)工程的實際情況，結(jié)合交通功能需求，全面保障互通立交設(shè)計工作開展的科學(xué)性，推動城市交通事業(yè)進一步發(fā)展。