李崴然

（中鐵大橋勘測設計院集團有限公司華東分公司，江蘇南京210031）

0 引言

目前，國家越發(fā)重視公路工程的建設，通過一系列公路建設工程優(yōu)化措施提升公路設計的完善程度，從而促進地方經(jīng)濟的發(fā)展，緩解人民群眾的出行擁堵問題。作為一項重要的基礎設施類建設工程，互通式立交的建設在城市建設中的重要性不言而喻，公路施工設計人員應遵循公路路線互通式交叉設計的基本原則，并根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況及公路路線的實際需求，針對性地進行設計，保證公路路線的功能性、美觀性與價值性。

1 公路路線互通式交叉設計的基本原則

1.1 經(jīng)濟美觀

公路作為城市建設的重要組成部分，不僅需要考慮城市規(guī)劃的經(jīng)濟性因素，同時也要考慮美觀性因素，因此公路路線互通式交叉設計應遵循經(jīng)濟美觀的基本原則[1]。在進行公路路線互通式交叉的設計時，應將經(jīng)濟性因素考慮在內(nèi)，包括基礎設施的建設費用以及后續(xù)的養(yǎng)護費用等，從而減少公路路線的建設成本與運營成本，減輕政府財政部門的壓力。另外，互通式立交作為一種較大的城市交通工程，不僅是一項城市的基礎設施，同時也是城市的一張“名片”，因此在對公路路線進行互通式交叉設計時，要充分結(jié)合當?shù)氐淖匀画h(huán)境，在保證互通式立安全性與功能性的基礎上，提升其外觀的美觀程度。

1.2 安全性能

無論對于何種形式的交通工程設計來說，安全性永遠是最重要的基本原則之一。因此在進行交叉線形的設計時，設計人員應將互通式立交的安全性設計作為工作中的重點內(nèi)容，提高駕駛員在互通式立交中行駛過程的舒適性，降低安全事故的發(fā)生率。

1.3 通暢的交通運行

互通式立交設計的初衷是為了緩解城市日益緊張的交通壓力，因此在進行公路路線互通式交叉設計時，設計人員應充分保證互通式立交的交通運行暢通性，以較高的標準對互通式立交進行設計，保證不同時段、不同交通管制情況下交通運行的通暢性[2]。

1.4 線形簡單

通常情況下，互通式立交的線路結(jié)構(gòu)都較為復雜，存在大量的轉(zhuǎn)彎、路線交叉，匝道等，一旦設計不當，將會引發(fā)多種交通問題。在這種情況下，為了保證各路線之間連接的流暢性，設計人員應盡量保證公路路線互通式交叉設計的線形簡單，并根據(jù)不同地區(qū)的交通運行特點，以簡單的線形結(jié)構(gòu)作為公路路線互通式交叉設計的主體，從而縮短車輛的繞行距離，避免出現(xiàn)路線錯誤等問題。

2 公路路線互通式交叉設計流程

2.1 資料準備

充分的準備工作是公路路線互通式交叉設計質(zhì)量的保證。為了進一步提高公路路線互通式交叉設計的工作質(zhì)量，設計人員應在正式設計開始前，做好資料的收集、整理、分析工作[3]。公路路線互通式交叉設計所需的資料主要包括以下內(nèi)容：

第一，城市建設規(guī)劃部門對施工路段的前期研究規(guī)劃成果，如以往施工圖紙設計等。第二，城市整體交通流量統(tǒng)計結(jié)果及預測結(jié)果分析等。第三，互通式立交所在位置的公路標準信息、施工技術等級信息、路幅寬度信息、縱平面參數(shù)信息等各項數(shù)據(jù)參數(shù)。第四，與主線交叉的路段的各類資料，如地圖比例尺參數(shù)、數(shù)字地圖模型等。第五，互通式立交周邊建筑物信息等。

只有做好充分、全面的資料準備工作，才能保證公路路線互通式交叉設計能夠符合城市規(guī)劃整體建設的規(guī)范及標準。

2.2 位置選擇

作為公路路線互通式交叉設計中一項重要的內(nèi)容，互通式立交位置的選擇至關重要，互通式立交的位置選擇恰當與否，直接影響最終的運營效果。設計人員應在對城市主干線路與各交叉公路基本情況進行全面調(diào)研、分析后，結(jié)合工程項目的實際需求與城市交通現(xiàn)狀、城市地質(zhì)水文條件等，對互通式立交的具體位置進行選擇。

2.3 等級確定

對于公路路線互通式交叉設計來說，進行等級的確定需要將以下幾種因素考慮在內(nèi)：第一，所涉及的各條線路的技術等級。第二，互通式立交的施工技術等級。第三，互通式立交的工程規(guī)模[4]。第四，城市交通擁堵等級。

2.4 型式選擇

2.4.1 立交功能與收費制式

通常情況下，可以將互通式分為出入口型與樞紐型兩種。其中，出入口型主要與高速公路相連接，需要設置收費口，導致可供選擇的型式有限，主要包括雙喇叭型、Y字型與組合變化型等。樞紐立交的功能主要為快速轉(zhuǎn)換不同類型的公路交通流，一般情況下無需設置收費站，因此在型式選擇上有較大的自由空間。通常情況下，樞紐立交常見型式為菱形立交、渦輪型立交（見圖1）、組合變化型與全定向型等。

圖1 渦輪型互通式立體交叉設計

2.4.2 設計交通量和通行能力

增強交叉路口處的通行能力，減少公路路線交叉造成的交通擁堵問題是互通式立交的主要功能，因此對城市交通流量與通行能力的設計是公路路線互通式交叉設計的主要流程之一。

2.4.3 匝道設計速度

匝道作為互通式立交中的重要組成部分之一，匝道速度的設計直接決定著互通式立交的功能發(fā)揮。通常情況下，匝道速度的設計需要結(jié)合互通式立交的幾何形狀、視距等線指標、路幅尺寸等進行。

2.4.4 公路與立交的等級

立交的交通量與相交公路的技術等級兩個要素決定了互通式立交的等級。我國對于互通式立交的設計雖然和國外相比有一定的差異，但都對速度與交通量進行了設計，并對相交公路進行了全面的考慮。

2.4.5 立交自身服務水平

在進行公路路線互通式交叉設計時，設計人員應充分考慮互通式立交的自身服務水平，能夠滿足不同交通流轉(zhuǎn)換情況下的交通需求，滿足駕駛員行駛時間、自由度、舒適度等方面的需求。

通過上述分析可知，互通式立交的型式選擇較為復雜，需要考慮的因素眾多，因此需要相關設計人員在進行設計時，應對設計流程進行充分的考慮，保證公路路線互通式交叉設計的合理性。

3 公路路線互通式交叉設計研究

3.1 主線相互合流方式

在公路路線互通式交叉設計中，互通式立交的主線合流方式主要有左行線從右側(cè)合流與左右側(cè)交通線直接合流兩種。在不同的交通量情況下，主線相互合流的設計也有所不同[5]。

第一，對于主線相互合流來說，其交通量主要來自主交通量與左側(cè)交通量，這種情況下的左右側(cè)交通量較為平均，因此可以采用左右側(cè)相互之間直接合流的方式，從左側(cè)直接進行合流。

第二，當來自左側(cè)的交通量屬于次交通量時，進行主線相互合流設計時需要采用左行線右側(cè)合流的方式，如圖2所示。

圖2 左行交通量為次交通流時合流方式

首先，如果主線相互合流之前的交通量與公路路線互通式交叉設計之后的交通量相差不大時，可以在結(jié)合原有車道數(shù)量的基礎上直接進行合流。

其次，在主線相互合流之前，如果一側(cè)交通量較大，而另一側(cè)交通量較小時，需要從右側(cè)進行交通量較小一側(cè)的合流，并設置一個最低為400m的輔助車道進行過渡，這樣可以減少互通式立交的車道數(shù)量。

最后，如果兩側(cè)交通量都較小，可以直接進行相互合流。

3.2 互通式立交減速車道的設計

在公路路線互通式交叉的設計中，最重要的一點即互通式立交減速車道的設計，設計人員應保證對各項指標的控制符合有關標準。以減速車道的設計為例，減速車道的長度應高于公路工程建設規(guī)范中的最低標準。同時，為了避免互通式立交減速車道中發(fā)生交通事故，設計人員應根據(jù)實際情況對減速車道的長度進行調(diào)整，如根據(jù)主線縱坡的實際坡度對減速車道進行延長設計[6]。以甘肅省武威市某樞紐互通式立交的設計為例，該項目根據(jù)當?shù)貙嶋H交通情況，設計了專門的減速車道與輔助車道，其長度如表1所示。

表1 甘肅省武威市互通式立交減速車道長度

3.3 視距設計

由于互通式立交的駕駛環(huán)境較為復雜，車輛較多，因此對于視距設計的要求也更高、更嚴格，視距設計需要綜合考慮引導視距與停車視距。視距設計時要將視距范圍充分考慮在內(nèi)，通常情況下，應選取距離駕駛員眼部1.2m左右的高度作為引導視距的標準，而停車視距是指駕駛員在遇到緊急情況時做出反應所需的最短距離。在進行立交出口位置的設計時，設計人員對視距識別范圍的設計要參照主線運行的速度，對于互通式立交交叉口的設計，要保證在車輛進入交叉口前就能夠看到交叉路面的基本情況，這就需要在交叉口入口前一定距離內(nèi)設置相應的指示牌，給駕駛?cè)藛T充分的反應時間與決策時間。

3.4 出口設計

在互通式立交路線中，出口處的交通擁堵較為普遍，車況最為復雜，同時，互通式立交的出口處也是交通事故頻發(fā)的路段。因此，設計人員在進行公路路線互通式交叉設計時，應做好出口的設計與規(guī)劃。由于我國的交通行駛規(guī)則為右側(cè)行駛，因此從左側(cè)突然駛出的車輛往往會引發(fā)交通事故，在進行互通式立交出口的設計時，應盡量避免車輛從左側(cè)出現(xiàn)。另外，在進行互通式立交出口設計時，應避免短距離內(nèi)設置多個出口，因出口處擁堵影響互通式立交的整體車流速度。

4 公路路線互通交叉設計的注意事項

在公路路線互通式交叉設計過程中，為了最大程度地提升互通式立交的安全性與運行流暢性，在進行平面線形的設計時，應盡量避免主線出現(xiàn)小半徑平曲線，減少車輛快速行駛過程中因離心力導致的交通事故。在進行豎曲線的設計時，為了防止車輛在進入匝道時失控引起較為嚴重的交通事故，設計人員在設置縱坡路段時應盡量縮短長度[7]。另外，在設置互通式立交時，應盡量避開路況不好的路段，避免對路況不熟悉的駕駛員在行駛至該路段時出現(xiàn)交通事故。同時，在進行互通交叉的主線設計時，應遵循著“橫豎均衡”的基本原則，提高線形指標的合理程度，提升互通式立交的運行流暢性與過渡的自然性。

為了避免互通式立交施工期間對其他公路的運行造成影響，在進行公路路線互通式交叉設計時，應注重施工現(xiàn)場的保護與隔離措施。同樣以甘肅省武威市西樞紐互通式立交項目為例，該工程項目施工時設置了保護與隔離措施，在主線路邊界線處、原高速公路主線下匝道與新建互通匝道之間設置長度約200m的隔離墻，隔離墻高度為1.8m，每隔5m設置一處加固連接，從而保證隔離墻的穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著人們對出行要求的日益提升，城市建設對公路路線互通式交叉設計的方法、手段、安全性與合理化程度都提出了更高標準。因此，為了進一步緩解城市交通壓力，提升交通運營的流暢性，設計人員在進行公路路線互通式交叉設計時，應對路線布局進行全面、深入的分析，結(jié)合當?shù)亟煌▽嶋H情況等相關因素，優(yōu)化互通式立交的設計，方便人民群眾的出行。