張 哲

(中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司，北京 100097)

1 互通立交設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路

1.1 正確把控設(shè)計(jì)要素

公路中互通立交的設(shè)計(jì)，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)公路的承載力，提高公路網(wǎng)的設(shè)計(jì)以及通行的保障，確保公路能夠保持穩(wěn)定安全有效的通行狀態(tài)。

互通立交設(shè)計(jì)建設(shè)的基本目的在于提升道路交通運(yùn)載能力，提升道路整體運(yùn)行效率，強(qiáng)化互通立交設(shè)計(jì)，突出表現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)意義在于互通立交設(shè)計(jì)能夠有效的解決現(xiàn)存的交叉路口問題，增強(qiáng)高速公路的通行能力，減少交叉通行的擁堵時間。通過解決的交通問題，能夠明顯的提升通行效率，減少道路通行的壓力。進(jìn)而有效保證交叉路段的通行安全。通過以上表述表明加強(qiáng)道路互通立交的設(shè)計(jì)，對于積極推動道路發(fā)展有著重要的意義，也是公路通行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的基礎(chǔ)要素，滿足人民生活群眾安全出行的重要保障[1]。

1.2 合理選擇設(shè)計(jì)方案

在進(jìn)行道路互通立交設(shè)計(jì)前，要合理的選擇設(shè)計(jì)方案。要充分的調(diào)查好互通立交區(qū)域周圍的地質(zhì)勘探以及地形地貌，根據(jù)當(dāng)?shù)靥赜械牡貏萏卣?，合理的根?jù)土地的利用性質(zhì)。地勢較低會導(dǎo)致道路易出現(xiàn)山體滑落的現(xiàn)象，地勢較高會導(dǎo)致道路受力面積較大，發(fā)生損壞的現(xiàn)象，因此道路設(shè)計(jì)上要因地制宜，選取合理的規(guī)劃方案，在進(jìn)行互通立交設(shè)計(jì)時要充分的考慮好道路與周邊地勢地貌的相互協(xié)調(diào)，避免自然條件所帶來的一系列問題，造成方案的反復(fù)修改，影響道路項(xiàng)目的建設(shè)[2]。

在進(jìn)行互通立交設(shè)計(jì)的控制性詳細(xì)規(guī)劃階段中，位于立體交叉的總體布局需要根據(jù)整體道路規(guī)劃的道路網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一整理與布局，一般都是在重要的交叉位置設(shè)置互通立體交叉，在設(shè)計(jì)階段結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高整個互通立交設(shè)計(jì)整體的功能布局。

正常道路的互通立交之間的間距應(yīng)該充分地發(fā)揮出互通立交之間的轉(zhuǎn)換功能，使道路之間的交通量充分地保持平衡，另外車輛與道路交通標(biāo)志要滿足保持距離的要求，一般滿足的距離為100 m左右，相鄰互通立交的最小間距應(yīng)該滿足上游立交入口漸變終點(diǎn)至下游立交出口漸變段起點(diǎn)之間的距離≮500 m左右，盡量的保持之間的距離，確保生命安全[3]。

道路設(shè)置的互通場地一般占地規(guī)模較大，一般受地形條件的影響以及居民分布的情況，良好的地形條件能夠快速確定互通立交設(shè)計(jì)的實(shí)施，而居民的分布情況較少能夠有效降低拆遷的問題，減少社會的糾紛。

在一般的設(shè)計(jì)上不適合采用環(huán)形的互通立交設(shè)計(jì)，不適宜采用選用占地面積較大的全首蓓葉形立交，需同時設(shè)置同側(cè)的環(huán)形左轉(zhuǎn)匝道，在相鄰左轉(zhuǎn)環(huán)形匝道之間設(shè)置集散車道，由此可見，交通量是確定互通立交設(shè)計(jì)形式及規(guī)模的重要依據(jù)[4]。

1.3 互通立交匝道平面設(shè)計(jì)

(1)環(huán)形匝道線性設(shè)計(jì)

在環(huán)形匝道設(shè)計(jì)時，應(yīng)將內(nèi)環(huán)匝道設(shè)計(jì)成卵形線，這樣可以保證流入和流出的車輛安全行駛，同樣一方面可以改善外環(huán)形匝道的行車條件，另一方面可以為獲得較為順滑的匝道線形。

(2)匝道分、合流點(diǎn)處的超高處理

為適應(yīng)主線較高的行車速度，匝道在分、合流點(diǎn)處應(yīng)具有較大的曲率半徑，所以在此處的超高值較小，進(jìn)入匝道圓曲線內(nèi)存在超高過渡，為了使超高過渡段在緩和曲線內(nèi)進(jìn)行，需要將緩和曲線的端點(diǎn)設(shè)計(jì)在分流點(diǎn)之后，合流點(diǎn)之前一定范圍內(nèi)，使超高緩慢變化，也適應(yīng)了汽車行駛速度的變化，增加了行車安全。同時，若匝道的車道寬度、硬路肩寬度與主線車道寬度、硬路肩寬度不相等時，也可在分、合流鼻端至緩和曲線端點(diǎn)之間加寬線性過渡。

(3)超高過渡區(qū)間的處理

在有橋梁路段，超高過渡應(yīng)該充分考慮橋跨布置，一般過渡段最好放在橋梁的同一跨徑里面，這樣可減少橋梁上部結(jié)構(gòu)的處理難度。

(4)匝道加寬的處理

根據(jù)路線加寬，路面加寬要設(shè)置在圓曲線內(nèi)側(cè)。對于互通立交匝道，因其具有圓曲線半徑小、匝道長度短、加寬值大、以曲線為主、構(gòu)造物多的特殊性，如果圓曲線加寬位置仍在內(nèi)側(cè)，對于S形曲線或反向曲線的加寬，將沿著匝道平面忽左忽右，匝道平面寬度頻繁變化，使匝道橋梁上部結(jié)構(gòu)布置困難，同時影響路容的美觀。對于同向曲線或C形曲線距離較近時，也會在用地困難的城鎮(zhèn)附近采用到，如果加寬的圓曲線在同側(cè)，也存在匝道寬度反復(fù)變化，同樣也不利于橋梁的布置和路容的美觀。

1.4 互通立交匝道縱斷面設(shè)計(jì)

在進(jìn)行互通立交匝道縱斷面設(shè)計(jì)時，首先需要合理的設(shè)計(jì)互通立交的入口，根據(jù)互通立交安全性的要求，互通立交入口應(yīng)視野開闊且無遮擋物，避免影響駕駛?cè)藛T的視野，以保證交通安全，同時，可在入口處設(shè)計(jì)運(yùn)行速度檢驗(yàn)，以保證駕駛?cè)藛T能夠按照規(guī)定的速度要求行駛。

其次，在進(jìn)行交通立交匝道縱斷面設(shè)計(jì)時，需要參考《公路施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》ITG B01中的要求，匝道凈空大于5。

在進(jìn)行交通立交匝道縱斷面設(shè)計(jì)時，需保證豎曲線半徑與主線縱坡控制在合理的范圍之內(nèi)，在分流鼻端前識別視距的控制路段，主線凸行豎曲線半徑應(yīng)大于規(guī)定的一般值。

最后，由于互通立交匝道縱坡間距短的特點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)時，需要從匝道前后縱斷面線形、平面線形兩個方面設(shè)計(jì)，合理調(diào)控各匝道車輛行駛速度，確保匝道車輛行駛速度在設(shè)計(jì)要求之內(nèi)。

1.5 選擇立交的位置要合理

對互通立交設(shè)計(jì)人員來說，科學(xué)合理的選擇城市立交橋的位置，是確定整個城市交通樞紐的關(guān)鍵部分，同時也是互通立交總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。設(shè)計(jì)人員應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，以整體工程建設(shè)項(xiàng)目的具體功能為中心，深入施工現(xiàn)場，對周邊的生態(tài)環(huán)境有著具體分析，同時能夠詳細(xì)了解周邊的交通環(huán)境，包括城市規(guī)劃過程中為互利交通預(yù)留好動的位置、施工現(xiàn)場周邊道路的交通狀況、以及施工附近的地形和地質(zhì)條件。在對上述注意事項(xiàng)進(jìn)行仔細(xì)確定后，設(shè)計(jì)人員還要仔細(xì)考慮施工項(xiàng)目的實(shí)際交通量、預(yù)測交通量的分布情況、以及區(qū)域道路的通行能力等等，根據(jù)這些影響因素分析還之后，最終確定互利交通的節(jié)點(diǎn)位置。正常情況下，一個地區(qū)道路交通設(shè)計(jì)最終的設(shè)計(jì)方案，要取決于當(dāng)?shù)亓⒔粯虻奈恢?，只有立交橋位置能夠最終確定下來，才能使互通立交設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)的效果。如果互通立交設(shè)計(jì)無法滿足當(dāng)?shù)馗哔|(zhì)量建設(shè)、工程項(xiàng)目應(yīng)用的具體要求、以及無法設(shè)置交通主線與被穿越道路交叉口時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)考慮采用位移、合并或分離等措施，使道路能夠更加的運(yùn)行下去，同時確保當(dāng)?shù)氐幕ネㄊ搅⒔辉O(shè)計(jì)更加規(guī)范化與合理化。

1.6 對互通立交設(shè)計(jì)的形式進(jìn)行科學(xué)衡定

在互通立交設(shè)計(jì)過程中，互通立交的形式直接會影響到當(dāng)?shù)亓⒔患跋到y(tǒng)以及道路的通行能力。因此在設(shè)計(jì)互通立交過程中應(yīng)以科學(xué)的角度進(jìn)行判定。同時需要從兩個方面對互通立交的形式進(jìn)行分析，首先是從城市立交的適用功能角度來看。從功能上看，互通立交可分為樞紐型互通立交和入口式互通立交。樞紐型互通立交能夠有效解決當(dāng)?shù)刂饕缆分g存在的交通問題。緩解當(dāng)?shù)亟煌ㄘ?fù)擔(dān)相對嚴(yán)重的現(xiàn)象。由于這種互通立交設(shè)計(jì)的形式占地面積較大，并且所投入的資金與技術(shù)相對較多，整個施工過程存在著一定難度，因此在實(shí)際選擇過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)著重考慮樞紐型互通立交的實(shí)用功能，保證樞紐型互通立交能夠滿足當(dāng)?shù)爻鞘械缆返男枨蟆Ｈ肟谑交ネ⒔灰话氵m用于當(dāng)?shù)氐缆返纳舷陆煌?，無論是在型式上以及功能上，都和樞紐型互通立交有著很大的不同。另外這種設(shè)計(jì)類型也具有一定的缺陷性，需要仔細(xì)考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，包括當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，氣候條件等等，需要完全按照當(dāng)?shù)匾蠓娇蛇M(jìn)行；第二是保證當(dāng)?shù)氐缆返耐ㄐ心芰Α；ネ⒔坏淖罱K目的就是提高道路交叉口的運(yùn)行效率，使更多的車輛能夠快速運(yùn)行，防止出現(xiàn)過度擁堵的現(xiàn)象，使交通運(yùn)行效率急速下降。最終降低道路交叉口對車輛交通出行的影響。在通過對互通立交進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)后，一方面可以很好的滿足當(dāng)?shù)亟煌ò踩?，使車輛出事故的概率大大降低，另一方面能夠滿足車輛快速通過的要求。提高了道路的運(yùn)行效率。另外設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)日當(dāng)?shù)氐缆方徊婵诼范纹綍r的交通狀況，在選擇互通式立體型式過程中，要特別注重互通式立交的實(shí)用性功能，促進(jìn)當(dāng)?shù)氐缆方煌ǚ€(wěn)定的通行能力，提高交通運(yùn)行效率。

1.7 增強(qiáng)對匝道設(shè)計(jì)的綜合性考慮

在互通立交總體設(shè)計(jì)過程中，道路匝道設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的，尤其是車輛運(yùn)行的速度以及車輛通行能力非常關(guān)鍵，在整個互通立交總體設(shè)計(jì)中扮演著重要的角色，根據(jù)目前的情況來看，匝道車輛運(yùn)行速度與車輛通行能力主要受兩個因素影響，分別為當(dāng)?shù)鼗ネ⒔辉O(shè)計(jì)的具體形狀以及設(shè)計(jì)尺寸。外觀形狀能夠?qū)υ训勒w的運(yùn)行有著很大影響，如果外觀形狀不合理的話，會導(dǎo)致整個匝道的運(yùn)行功能出現(xiàn)偏差。而設(shè)計(jì)尺寸是為了保證車輛能夠順利安全運(yùn)行，如果設(shè)計(jì)尺寸存在一些偏差，不僅會使車輛運(yùn)行出現(xiàn)一些問題，同時對整個匝道會出現(xiàn)一些影響，從而帶來了相對惡劣的后果。因此為了增強(qiáng)當(dāng)?shù)氐缆返耐ㄐ心芰?，保證交通安全，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對當(dāng)?shù)氐脑训涝O(shè)計(jì)進(jìn)行綜合考慮，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況開展設(shè)計(jì)。在速度方面的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員首先要考慮到當(dāng)?shù)鼗ネ⒔坏牡燃?、類型以及轉(zhuǎn)彎交通量，如果等級類型和交通量都符合標(biāo)準(zhǔn)，那么設(shè)計(jì)人員根據(jù)這些影響因素就能設(shè)計(jì)出相應(yīng)的匝道速度。其次在匝道設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則，第一右轉(zhuǎn)匝道應(yīng)采用上限標(biāo)準(zhǔn)或中間值，使車輛能夠平穩(wěn)運(yùn)行，保證車輛的交通安全。第二直行或半直聯(lián)左轉(zhuǎn)匝道的設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用上限標(biāo)準(zhǔn)或者中間值，利用中間值的具體數(shù)據(jù)，使車輛在運(yùn)行的過程中能夠快速平穩(wěn)通過，保證當(dāng)?shù)氐缆方煌ǖ倪\(yùn)行效率。第三在入口匝道路段設(shè)計(jì)中，左轉(zhuǎn)匝道的設(shè)計(jì)應(yīng)采用上限標(biāo)準(zhǔn)或中間值，在車輛運(yùn)行速度的設(shè)計(jì)上應(yīng)提高向?qū)?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值，另外在靠近出口的匝道路段設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對車速行駛速度設(shè)置較低，因?yàn)樵诳拷房诘脑训缆范沃?，?jīng)常會有大量的車輛所聚集，防止交通意外的發(fā)生。第四在匝道通行能力方面，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮相關(guān)因素，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，采用BIM技術(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確定出合理的設(shè)計(jì)方案，使當(dāng)?shù)卦训赖耐ㄐ心芰δ軌蚋?，滿足當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)行的實(shí)際需求。

2 互通立交設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法

重視城市道路的互通立交設(shè)計(jì)的可用性與合理性，通過技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩個方面進(jìn)行，技術(shù)上加強(qiáng)互通立交人才的培養(yǎng)，組建優(yōu)秀專業(yè)的互通立交設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)濟(jì)上政府部門要加大資金的投入，優(yōu)化城市基礎(chǔ)道路的建設(shè).增強(qiáng)人們出行方便。在進(jìn)行互通立交設(shè)計(jì)中重視道路匝道之間的設(shè)計(jì)，確定匝道設(shè)計(jì)速度時，不能片面的追求高速度的行車速度，從實(shí)際出發(fā)，統(tǒng)一的考慮好互通立交設(shè)計(jì)的占地面積、運(yùn)營投資、距離長遠(yuǎn)以及行駛速度。尤其是對整個道路的建設(shè)框架進(jìn)行合理的布局，促使互通立交建設(shè)的效果有著良好的經(jīng)濟(jì)效益以及較強(qiáng)的社會效益。具體問題具體分析，根據(jù)城市道路的性質(zhì)情況進(jìn)行細(xì)致的分析，并確定好道路的類型與等級，有助于加強(qiáng)城市道路的實(shí)用性以及安全性。

從安全性的角度來看，互通式立交路段應(yīng)處于道路平緩，并且人們事業(yè)足夠開闊的地區(qū)，這樣做的好處就是加強(qiáng)車輛駕駛員的識別程度，提高總駕駛員的視野，保證駕駛員的駕駛環(huán)境更加安全，減少交通事故概率的出現(xiàn)。當(dāng)樞紐型立交設(shè)計(jì)增加量降低，應(yīng)采用左單出口的設(shè)計(jì)方式。在與互通區(qū)距離比較遠(yuǎn)的地區(qū)，設(shè)置好醒目的標(biāo)志，能夠讓駕駛員在第一時間快速的看到，對標(biāo)志牌的內(nèi)容能夠清晰認(rèn)識。另外標(biāo)志牌內(nèi)容應(yīng)該盡量簡化，內(nèi)容不可過于復(fù)雜。以方便駕駛員快速的進(jìn)行識別。在主線匝道的設(shè)計(jì)中，行車之間應(yīng)當(dāng)設(shè)置合適的距離，當(dāng)駕駛員由高速向低速行使的過程中，保證駕駛員能夠順利通行過去。對于有漸變要求的曲線設(shè)計(jì)，應(yīng)逐漸縮減曲線的半徑范圍，并按照實(shí)際的行使速度去控制曲線的半徑，盡量避免小半徑曲線的設(shè)計(jì)出現(xiàn)嚴(yán)重不合理現(xiàn)象。

利用好城市道路的周邊環(huán)境，在節(jié)約好建設(shè)成本的同時，還能增強(qiáng)城市互通立交的美感，與周圍環(huán)境能夠更加的美觀協(xié)調(diào)，增強(qiáng)城市的美化，提升人們的視覺感受。

3 結(jié) 論

綜上所述，做好互通立交的優(yōu)化設(shè)計(jì)，無論是對于居民出行便利性而言，還是對于城市設(shè)施體系的優(yōu)化建設(shè)而言，都具有極為重要的積極作用。在具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，要做好設(shè)計(jì)方案的合理規(guī)劃，明確匝道、縱斷面乃至整體布局的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與規(guī)范要求，以達(dá)到最佳的互通立交體系構(gòu)建效果。在此基礎(chǔ)上，還需要做好相關(guān)的人才建設(shè)與監(jiān)督審核工作，以進(jìn)一步提高互通立交設(shè)計(jì)的落實(shí)質(zhì)量，為城市交通網(wǎng)絡(luò)的高水平建設(shè)提供助力。