城市互通立交设计实践

发表时间:2021/4/13   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:李洋
[导读] 摘要:随着社会经济的飞速发展,人们日常生产、生活对交通运输的要求也逐渐提升,虽说近年来我国在基础建设方面已取得了十分可观的成就,但就城市互通立交设计而言,其依然存在着极大的进步空间。
        湖北省交通规划设计院股份有限公司  湖北武汉  430051
        摘要:随着社会经济的飞速发展,人们日常生产、生活对交通运输的要求也逐渐提升,虽说近年来我国在基础建设方面已取得了十分可观的成就,但就城市互通立交设计而言,其依然存在着极大的进步空间。此时若想全面增强互通立交建设的质量,进而使其在社会发展中发挥更大的作用,对城市互通立交设计的研究也需要提上日程,这也是地方乃至国家实现综合发展的必要途径。
        关键词:城市互通立交;设计;实践
        1城市互通立交的概念
        互通立交即为互通式立体交叉的道路,简单来讲,就是通过设置跨线构造物,来达成使相交道路空间分离的目的,同时使用匝道连接上下道路,为车辆提供转弯途径的道路交叉设计方式。具体来讲,互通立交建设能帮助工程范围内道路上的车辆转弯换道行驶,一方面,将各条道路反向道路的交叉冲突点消除;另一方面,也能使各道路、方向车辆间的相互干扰得到规避。可依据交叉处车流运行方向及道路交叉几何形状间的差别,将互通立交划分成3种类型,分别是完全互通式、部分互通式与环形立交,其中,完全互通式以喇叭形与苜蓿叶式为主要代表,而部分互通式则常见菱形立交。
        2城市互通立交设计的关键点
        2.1注重线形指标与交通量的要求
        首先是线形指标,在实际的设计中,平纵指标的选择相对于后期车辆安全运行以及行车舒适性有着很大的意义。圆曲线半径比较小或者纵坡太大,对道路的通行能力会降低,降低了安全性,很容易导致拥堵,使得其他相关使用性能降低。其次,交通量的确定,这也作为规划设计中非常重要的要点,其作为立交形式和规模确定的主要依据,需要对其充分论证和调查,同时和区域经济发展特点结合起来等,并且,还需要对交通量未来的发展以及交通量需求进行结合起来,将其作为依据选取相应的立交形式和规模。
        2.2充分考虑功能需求
        首先,相应的管理部门需要将城市发展水平和增长速度作为依据,对未来一段时期当中城市地段交通需求进行预测,在对互通立交设计方案当中融合前瞻性的设计要求,保证在城市互通立交建设完成后,可以对城市发展的交通压力缓解。其次,城市互通立交设计的目标不能仅仅局限在短期当中的交通问题中,还需要为城市的可持续发展奠定良好的基础。最后,若是在互通立交设计中,对于建设环境没有充分思考,就会导致建设工程和实际需求不相符合,从而使得互通立交的使用功能受到很大的影响。因此,设计人员在开始设计阶段就需要结合实际环境要求和建设需求进行思考,在调研工作中,对既有建设设施以及交通环境等加强重视,将调研所得信息作为根据,为规划的可行性、合理性提供更高保证。
        2.3确保设计方案制订的合理性
        在针对城市互通立交规划设计当中,需要保证和实际情况能够结合起来,确保对于目标地段的市政管线以及交通量等做好调查,这样才可以最大化的将城市互通立交设计中所产生的不良因素进行消除。在对第一手资料准确的获取之后,设计部门和人员才可以对施工方案进行制定,这样同样也可以使得施工方案具有一定的合理性和经济性。如果互通立交在设计中和实际情况没有合理结合,或者没有对区域实际要求作为参考,只是将其他类型的工程形式硬性的套入,这样,不但工程方案和规划效果很好体现出来,在实际的互通立交建设中,相应的弊端也会相应的出现。具体来讲,在最终方案确定之前,必须做好实地调查,保证对各方面因素的充分考虑,从根本上确保工程方案制订的科学性。
        2.4坚持以人为本的理念
        城市道路建设并非只为处理一时的交通拥堵问题,其也是刺激城市经济发展的重要手段,是使民生问题得到有效处理的前提条件之一。换句话讲,城市互通立交的设计必须以人民群众的需求为中心。具体来说,在使互通立交基本功能得到满足之后,就应做到简单化与美观化,最好能与城市的代表性文化兼顾,保证来往车辆能安全、顺利地驶过路段到达目的地,也使其能在正常行使的过程中保持良好的心情,在增强其满意度与幸福指数的基础上,使城市获得更好的发展。
        3城市互通立交设计实践
        某地区高速路与城市道路的交汇处原本就有互通立交线路,现因交通需要又增加了一个互通立交工程,该互通立交设计标准中,绕城高速的设计时速为120km/h,双向8车道,属于全封闭类型公路。

路基宽为42.0km,横断面路基进行如下布置:土路肩0.75m+硬路肩3.00m+行车道4×3.75m+路缘带0.75m+中央分隔带3.00m+路缘带0.75m+行车道4×3.75m+硬路肩3.00m+土路肩0.75m。
        匝道设计:从目前交通流量、省内互通设计情况、道路养护经验等来看,需采用40km/h的设计速度,才能更好地满足行车需求。采用双车道断面的匝道,具体规格是10.5m的宽,出入口采用单车道,几何尺寸布置路基横断面:土路肩0.75m+硬路肩1.00m+行车道2×3.50m+硬路肩1.00m+土路肩0.75m。
        变速车道长度:三角渐变段加速车道和加速车道分别长度必须大于90m、230m;双车道若是单入口车道,其匝道的加速车道长度必须>240.00m;减速车道若为三角渐变车道,其长度必须>100.00m,若为如同减速车道,其长度应>145.00m;硬路肩的宽度及土路肩的宽度要根据主线来确定,只需保证在变速车道范围内拥有相同宽度即可。
        3.1平纵指标
        ①平面指标。就这段高速路而言,其圆曲线路段就是平面线的位置所在地,只要现场测量即可拟合平面线位,初步确定平曲线半径为8700.00m。②纵面指标。同样地,纵面也有现场测量,加以拟合之后发现:最大纵坡为1.559%,最小纵坡为0.414%;处于“42km+591.907m~42km+868.095m”之间的数值就是凹形竖曲线最小半径;最终确定R=14000.00m。根据互通立交设置的相关要求,该绕城高速公路平纵指标达到标准。
        3.2匝道宽度分析论证
        根据各项数据加以科学评估发现,在城市未来的发展中,该区域往返于一些大中型城市方向的交通量至少要达到390pcu/h;主城区往返于大中型城市方向的交通量也要达到630pcu/h;因此该互通立交采用的双车道断面,所有匝道宽度相同为10.5m。
        3.3收费车道
        ①卡门数的确定。以K=0.102作为该项目的互通取值交通流量系数,以D=0.52作为不均匀方向的系数。进口服务时间为8s,出口服务时间为20s;据科学预测,以8进12出作为收费卡门,2进2出为ETC通道,2进2出为超宽车道,到未来,设计交通量为DHV=AADT×K×D=37645×0.102×0.52=1997(辆/h)。②确定收费车道宽度。ETC通道及普通车道的宽度均为3.20m,超宽车道的宽度为4.50m。
        3.4互通方案
        这个项目建设最终目的是衔接好城市快速路与高速公路,避免交通拥堵。控制好三角渐变路段、加减速车道、匝道的位置,现场测量,确定平面指标和纵面指标,使其满足互通立交的需要;避免绕城高速与城市道路出现分离。互通立交方案以变形双喇叭为主,喇叭布置在绿廊内部,分布在收费站两侧,以8进12出为主。出入口以单车道为主,匝道为10.50m宽的单向双车道断面匝道。共有匝道4条,分别是C、D、F、G匝道,其中,前两条被高速公路下穿而过,上跨城市道路的是F匝道,同时跨绕城高速和城市大陆的是G匝道。
        关于互通方案:①设计选用变形双喇叭,可以利用高速两侧的绿廊空间,在高速两侧设计进出口收费广场,节约空间。②注重设计安全。设计安全极为重要:a.设计时必须分离大小车,不让大型车辆驶入小半径匝道桥;b.必须邀请专业人士设计匝道排水处;c.互通匝道的拼宽范围必须进行专项设计,以保证通行安全。③注意环保。项目施工必然会影响周边环境,必须设法将噪音降至最低,保护好周边环境。如有必要,可设置全封闭隔音棚,屏蔽声音,此外,还可以以路面降噪等方式来处理施工噪音。
        结语
        综合来看,由于该互通立交处于城市居民和办公区域,能够提供建设的空间范围不是很充分,因此,在设计中,不但需要对设计方案是否满足功能需要,还要将造价、用地量、影响程度、环保力度等纳入考量范围,最大程度地降低影响。
        参考文献
        [1]何裕坤.城市T型交叉进行全互通立交设计探讨[J].工程技术研究,2019,4(05):186-187.
        [2]李刚.城市互通立交的设计思考[J].城市建设理论研究(电子版),2017(07):99-100.
        [3]滕国臣.城市互通立交的选型与设计[J].交通建设与管理,2015(06):65-68.
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