摘要 道路建設(shè)在城市建設(shè)當中占據(jù)著舉足輕重的地位，要想滿足我國城市化進程極大加速的形勢，就需要持續(xù)開展城市道路建設(shè)工作。城市道路互通式立交設(shè)計能夠?qū)⒃械缆菲矫娌季洲D(zhuǎn)化為空間布局，增強城市道路層次性，既緩解了城市交通擁擠問題，同時也能有效節(jié)約城市用地，讓道路在城市中通行更順暢。文章論述了城市道路互通式立交橋設(shè)計的基本原理，討論了城市道路互通式立交橋方案設(shè)計問題，并且對于城市道路互通式立交橋設(shè)計要點進行了分析。

關(guān)鍵詞 交互式立交；立交設(shè)計；技術(shù)指標

中圖分類號 U412.352 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）07-0063-03

0 引言

近年來，雖然我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一直在快速推進，但由于車輛不斷增多，使得道路交通面臨巨大壓力，能顯著緩解交通壓力問題的交互式立交橋受到普遍關(guān)注與重視。交互式立交作為公路或者城市內(nèi)部公路中不同路段的連接點，關(guān)系到公路整體通行情況。恰當?shù)剡x擇設(shè)計地點、設(shè)計布局以及準確地運用技術(shù)參數(shù)，可顯著改善公路通行能力，并在增強其景觀效果的同時降低建設(shè)成本。

1 交互式立交設(shè)計原則

1.1 經(jīng)濟美觀

公路是城市設(shè)計的重要組成部分，城市設(shè)計不僅要考慮經(jīng)濟因素，還要考慮美學因素，因此公路交互式立交的設(shè)計必須遵循經(jīng)濟美學的基本原則。在設(shè)計道路交會處時，要綜合考慮基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及日后維護費用等經(jīng)濟因素，減少道路線形施工及運營費用，減輕行政負擔。交互式立交作為重要的城市交通工程，既是城市的基礎(chǔ)設(shè)施，又是城市的“名片”，因此，道路交互式立交的設(shè)計要充分結(jié)合當?shù)刈匀画h(huán)境，在確保安全和功能的基礎(chǔ)上，提升交互式立交的價值。所以，在交互式立交設(shè)計時要兼顧安全與功能，并充分考慮當?shù)刈匀画h(huán)境，以改善交互式立交外觀。

1.2 安全性能

在交通設(shè)計中，安全始終是其主要指導(dǎo)原則。在交互式立交布置設(shè)計中設(shè)計者應(yīng)該將交互式立交安全設(shè)計放在首位，提高交互式立交駕駛員舒適度，降低安全事故發(fā)生頻次。

2 公路線路交互式立交設(shè)計流程

2.1 資料準備

做好充分準備，才能確保公路連接線工程的質(zhì)量。為進一步提升公路路線交互式立交設(shè)計的質(zhì)量，要求設(shè)計人員必須對資料進行搜集、整理與分析，然后進行正式設(shè)計。公路線路交互式立交設(shè)計需要的主要資料如下：一是城市規(guī)劃部門在建設(shè)階段所做的前期規(guī)劃研究成果，比如前期建設(shè)項目圖紙等。二是對全市交通流量統(tǒng)計結(jié)果與預(yù)測結(jié)果進行分析。三是有關(guān)公路標準、工程等級、道路寬度、縱向剖面參數(shù)等數(shù)據(jù)參數(shù)以及交互式立交布置信息。四是跨越主線路段信息，包括地圖比例參數(shù)與數(shù)字地圖模型。五是處于如交叉口附近建筑的資料[1]。

2.2 位置選擇

道路交會處設(shè)計的重要因素之一就是交會處選址。設(shè)計者要從工程實際需求出發(fā)，結(jié)合城市交通現(xiàn)狀以及城市地質(zhì)、水文條件等因素，在全面調(diào)研分析通過城市主要干道基本條件之后，選定立交橋選址方案。

2.3 等級確定

公路路線交互式立交設(shè)計時應(yīng)綜合考慮下列因素來確定道路的級別。一是各有關(guān)線路技術(shù)等級。二是結(jié)點建設(shè)技術(shù)級別問題。三是結(jié)點尺寸。四是城市交通擁擠程度。

2.4 型式選擇

2.4.1 立交功能與收費制式

交互式立交通常有2種型式，一是進口/出口型式，二是交互式立交型式。出入口型式以連接公路為主，需設(shè)置1個收費站，制約著型式選擇，例如Y型或者組合式立交型式等。公路交匯處設(shè)計用于公路交通流的快速切換，一般沒有收費站，所以在種類選擇方面具有較大靈活性[2]。

2.4.2 設(shè)計交通量和通行能力

增加路口容量，降低道路路線路口引起的擁擠是路口的重點作用，城市交通流量與容量設(shè)計則是道路路線路口設(shè)計的重點工序之一。

2.4.3 匝道設(shè)計速度

由于匝道在交互式立交中占有舉足輕重的地位，因此匝道設(shè)計速度的快慢直接關(guān)系到交互式立交性能。通常坡道速度設(shè)計需結(jié)合交互式立交幾何形狀、視距及其他線路特征及道路尺寸。

2.4.4 公路與立交的等級

決定交互式立交平整度的因素有交互式立交通量、交互式立交道路技術(shù)平整度等。我國交互式立交設(shè)計同國外稍有不同，但是均從速度、交通量等方面來考慮交互式立交道路問題。

2.4.5 立交自身服務(wù)水平

在公路線路交叉點設(shè)計中，設(shè)計者要充分考慮交叉點自身服務(wù)水平，以保證其能夠適應(yīng)不同交通流要求，同時滿足駕駛員出行時間、自由舒適等要求。由上述分析可知，路口類型選擇比較復(fù)雜，所以在進行路口設(shè)計時一定要充分考慮諸多影響因素，才能確保路線路口設(shè)計合理[3]。

3 交互式立交設(shè)計中的要點分析

3.1 交互式立交公路分合流的設(shè)計

公路交互式立交在設(shè)計過程中關(guān)鍵點在于結(jié)合實際情況和規(guī)范要求對相鄰出入口之間的距離進行確定，而公路設(shè)計者通常僅采用最小值指標來設(shè)計出入口距離，由于公路實際施工時交互式立交大小有增大區(qū)域的總體作用，后續(xù)拆除拓寬公路時亦然。因此，在出入口間距設(shè)計時要綜合考慮車輛行駛實際運行長度及信號要求。主要交互式立交處的最小彎道半徑由《中國公路路線設(shè)計》確定，起初以日本標準為依據(jù)?，F(xiàn)行交互式立交路線設(shè)計以測量與調(diào)查相結(jié)合為主，兼顧交互式立交地理位置與施工范圍[4]。

3.2 立交公路的匝道半徑設(shè)計

坡道對交互式立交公路至關(guān)重要，尤其對決定坡道圈半徑及坡道類型的適應(yīng)性。交互式立交設(shè)計要認真分析考慮交互式立交所處的地理位置、地形、地貌及環(huán)境條件等因素，在保證過往車輛行駛安全性的前提下，使其與坡道升降速度相適應(yīng)。坡道半徑選擇及左轉(zhuǎn)彎、直行或者半直行、右轉(zhuǎn)彎等坡道設(shè)計，要根據(jù)規(guī)范要求綜合考慮。通常交互式立交左轉(zhuǎn)半直道匝道與右轉(zhuǎn)匝道半徑應(yīng)視匝道設(shè)計車速而定。例如，如果匝道的設(shè)計速度為60 km/h，則匝道的設(shè)計曲線應(yīng)具有120 m的較小半徑。由于最小半徑通常為150 m，因此半徑將大于正常值，坡道之半徑應(yīng)視其性質(zhì)而定。

3.3 公路的環(huán)圈匝道設(shè)計要點

環(huán)圈匝道的特點是不需要進行橋梁設(shè)置的左轉(zhuǎn)彎匝道，其在交互式立交公路的通行中有著十分明顯的作用.內(nèi)環(huán)匝道是可以布置在任意的象限范圍之內(nèi)的，唯一區(qū)別是對車輛的行駛效果。所以，在具體的設(shè)計時要對公路的交通流進行準確計算，并以此為依據(jù)來進行內(nèi)環(huán)匝道的設(shè)計確認，車流量小的方向要通過內(nèi)環(huán)流量大的方向，這樣設(shè)計的理念是將內(nèi)環(huán)匝道與交通流相互匹配。另外，在設(shè)計時需注意出口匝道線形指標要高于入口匝道，很多情況下會把出口匝道設(shè)計成為S形路線（如圖1所示），而入口匝道則設(shè)計成為環(huán)形曲線線路。

3.4 匝道的縱斷面設(shè)計

公路交互式立交設(shè)計時，坡道縱向設(shè)計一般都要經(jīng)過慎重考慮公路中心線方向而擬定，這是因為公路與坡道交接處空間常常受到限制。出入口設(shè)計應(yīng)以道路暢通無阻為準，并以主干公路口及出口坡道縱向設(shè)計為主。坡道與公路的聯(lián)系至關(guān)重要。設(shè)計師應(yīng)重視這方面的工作。但實際坡公路線縱向坡度通常和主線不符。從主線分出的坡道，必須填入10～20 m的緩坡，通過設(shè)計橫斷面的縱向剖面，可以確定坡道的起點，緩坡的角度可以設(shè)計成縱向剖面的實際下坡，實踐證明，這種設(shè)計是合理的[5]。

3.5 立交公路的超高設(shè)計

坡道設(shè)計以車輛速度實際增減和坡道多種高度限制為依據(jù)。當定向坡道通過主線時，通常被設(shè)計為圓形曲線并采用最小半徑或者最小和最大的值。

4 案例分析

4.1 項目概況

該項目全線初測方案全長為61.393 km，定測方案全長為62.497 036 km（其中：第1合同段初測方案全長為17.550 157 km，定測方案全長為16.697 637 km；本項目第2合同段初測方案全長為43.842 843 km，定測方案全長為45.799 399 km），全線位于興義市境內(nèi)。該項目互通范圍內(nèi)支線最小平曲線半徑為1 500 m，最大縱坡2.5%。支線采用左半幅3×30 m現(xiàn)澆箱梁+3×30 m現(xiàn)澆箱梁+2 × 30 m 鋼箱梁+2×32 m現(xiàn)澆箱梁、右半幅采用3×30 m現(xiàn)澆箱梁+3×30 m現(xiàn)澆箱梁+2×30 m鋼箱梁+2×35 m現(xiàn)澆箱梁上跨昆曲高速。

4.2 總體設(shè)計

4.2.1 項目特點分析

該工程前半部分地形起伏大、地質(zhì)復(fù)雜、地形陡、橫坡較多，需加大線路的選擇力度，進行總體設(shè)計。后半部分地形越來越平坦，地質(zhì)條件也越來越好，但是部分地段溫度較高，對于電力線有較大障礙，線路設(shè)計時應(yīng)該盡量避開。部分地段須克服海拔差異大的問題，路線設(shè)計須考慮縱向坡度連續(xù)。

4.2.2 路線設(shè)計

因新建項目多與沿線路網(wǎng)布局，交互式立交選址及地形地質(zhì)條件，人文生態(tài)環(huán)境等因素相結(jié)合。本項目初設(shè)工程規(guī)模如表1所示。

全線互通式立交布局合理，立交選型及技術(shù)指標運用基本適當。下階段應(yīng)進一步優(yōu)化互通式立交平縱面線形，完善匝道分匯流段的線形過渡，加強平交口渠化設(shè)計，提高運營服務(wù)水平和安全性。注意事項如下：

（1）羅漢山樞紐互通式立交采用對向象限半苜蓿葉+半渦輪式匝道的混合式樞紐立交方案。下階段應(yīng)加強與曲靖市東過境高速公路項目協(xié)調(diào)工作，做好與已實施羅漢山樞紐相關(guān)工程銜接設(shè)計，保障工程銜接舒順、協(xié)調(diào)、合理。

（2）文明村、馬龍、月望、新峰、瓦窯互通式立交采用單喇叭A型立交方案。下階段應(yīng)綜合區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃、土地利用、工程規(guī)模等，進一步優(yōu)化馬龍、月望、新峰互通式立交匝道及連接線布設(shè)，按工程安全、經(jīng)濟、合理原則擇優(yōu)實施。

（3）施工圖設(shè)計結(jié)合咨詢意見昌隆鋪往曲靖方向左轉(zhuǎn)匝道（匝A）直接從支線起始邊左側(cè)偏出，圓曲線半徑由初步設(shè)計的270 m提高為360 m，同時昆明左轉(zhuǎn)往昌隆鋪方向的B匝道半徑由初步設(shè)計270 m增大至320 m，保證整個樞紐車輛的快速轉(zhuǎn)換。主線橋長由760 m減少為550 m，匝道橋由175 m增加為345 m，整體橋梁規(guī)模降低，進一步節(jié)約了占地。同時，互通式立交結(jié)合昌隆鋪支線的調(diào)整而調(diào)整，優(yōu)化后的月望樞紐互通式立交內(nèi)的最高挖方邊坡由初設(shè)的30 m降至10 m多，路基工程與防護工程均明顯下降，互通式立交布置方案較環(huán)保、行車視覺美觀。

（4）昌隆鋪樞紐互通式立交采用全渦輪式復(fù)合型立交方案。下階段應(yīng)做好與宣曲高速馬龍連接線昌隆鋪立交相關(guān)銜接設(shè)計，確保相關(guān)工程協(xié)調(diào)合理銜接。

5 結(jié)語

現(xiàn)代化交互式立交在滿足交通要求、提供安全、舒適操作條件的同時，還應(yīng)全面踐行綠色公路建設(shè)理念，力求與自然和社會環(huán)境相協(xié)調(diào)。具體表現(xiàn)為安全、環(huán)境、功能、土地使用及項目規(guī)模設(shè)計方法更加靈活。設(shè)計人員要充分認識到工程所處位置地形以及自然環(huán)境等基本特點，本著以人為本、安全第一的設(shè)計原則進行公路互通設(shè)計，以最大限度地減少地質(zhì)及生態(tài)環(huán)境的破壞為設(shè)計依據(jù)，為人類活動提供了一個舒適環(huán)境。

參考文獻

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