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高速公路互通立交设计要点探讨耿伟

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年7月13期作者：耿伟

[导读] 互通式立交是高速公路交通网交流转化的重要组成部分，也是高速公路设计的关键点，互通立交设计需要促使公路干线之间的交通客流量实现集散和转化，以此提高高速公路运输效率，减少拥堵事件的发生。

北京交科公路勘察设计研究院有限公司耿伟

摘要：互通式立交是高速公路交通网交流转化的重要组成部分，也是高速公路设计的关键点，互通立交设计需要促使公路干线之间的交通客流量实现集散和转化，以此提高高速公路运输效率，减少拥堵事件的发生。互通式立交设计技术水平高、形式复杂、占地面积大，成本高，需要综合规划、科学设计，互通立交设计直接影响着高速公路干线的交通运行安全和服务效率，对此需要相关部门人员加强重视。
关键词：高速公路；互通立交；设计要点
        随着交通运输事业的发展，高速公路互通立交设计也变得尤为重要，为了更好的完成设计，需要重点从立交桥位置选择、立交形式选择、设计方法入手，并准确把握互通立交设计要点，以此完善高速公立交通网基础设施建设。
        一、高速公路互通立交设计概述
        高速公路互通立交设计会受到多种因素的影响，因此必须要明确设计思路和方法，根据平纵线标准和原则进行科学设计，便于后期建设。互通立交选形定位前，需要对当地的地理条件、水文状况、交通枢纽、占地面积等数据信息进行搜集、分析，从而根据立交间距、交通便捷性、经济、技术要素确定互通立交位置、形式，以此综合设计，确保设计科学、合理。
        二、高速公路互通立交设计要点
        （一）位置选择
        互通立交一般需要根据公路级别、规划路网作用、公路服务功能、互通式立交间距、互通立交区的地理条件来选择位置，主要包括以下这几个方面：第一，规划路网中的节点。互通式立交是高速公路交通转化重要载体，也是路网规划的重要节点，互通立交需要布设在高速公路和干线道路相交处，以此为公路沿线提供交通服务。第二，被交道路条件。互通立交主线交通量和被交道路有着直接的关系，匝道和被交道路相交处需要选择在道路纵横指标高的路段中，在和互通立交连接时，需要重点考虑连接处的路线地理位置。第三，互通路线地质和地形条件。互通立交占地面积大，因此在确定位置时尽量避开地质、地形复杂的地区，选择可以互通展线布置的地区，从而减少需要拆迁的区域，便于控制互动立交建设规模。第四，互通立交间距。互通立交间距需要科学控制，其和互通立交沿线的隧道间距、大型结构物间距都有着一定的关系。
        （二）形式选择
        互通立交需要根据相交道路级别、互通承载功能、互通立交交通量、高速公路沿线地形、车辆绕性长度、车辆通行安全、互通立交区域地形地质条件、建设面积等因素进行选择，尽量和匝道线形设计相符。第一，匝道形式。设计匝道形式时，需要根据匝道功能和相交道路特点，将互通式立交匝道分为右转匝道和左转匝道，左转匝道主要有直接式、半直接式、间接式三种。第二，互通立交形式。根据互通立交相交道路条数分为三路立体交叉、四路立体交叉、多路立体交叉等，三路立体交叉主要有喇叭式立体交叉、子叶式立体交叉和Y型立体交叉。其中多路立体交叉主要是五路和六路相交叉的方式。
        （三）整体规划、综合设计
        第一，匝道速度的确定。匝道速度设计需要根据匝道的形式、互通立交种类，转向匝道的交通量、互通区占地面积，建设资金等进行确定。匝道速度设计直接影响着匝道平纵技术参数、技术标准、匝道曲线标高。环形匝道速度设计较低，直连式和半连式左转弯匝道参数设计需要根据规范进行上限和中间值设定，左转弯设计相同。第二，匝道设计通行能力。匝道设计通行能力和匝道路段、匝道端部、匝道交通通行能力有着直接的关系，因此需要根据以上关系确定最小值，匝道设计通行能力也和互通立交主线分合流区通行能力相关。

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在设计时需要综合考虑主线变速车道及渐变段长度、分流点曲率等技术指标进行确定，环形匝道设计通行能力有一个范围值，需要根据互通立交具体的交通量设计半径，从而提高匝道服务水平。第三，互通立交主线设计。互通立交主线是最为核心的部分，其设计需要遵循行车辨别、速度快、安全原则，主线平纵面技术指标要高于主线一般路段指标，主线平纵技术指标和匝道线路总体布局也有着直接的关系，影响主线合流区车辆运行。第四，互通立交被交路设计。被交路是高速公路及一级公路时，互通匝道连接处位置需要选择平纵指标高的线路，以此更好的进行改建规划。在改建规划时，需要根据远期标准开展项目，一般在互通区域内修建，以此减少工程浪费，被交路是二级和三级公路时，互通连接线和被交路之间需要设计平面交叉，在确定位置时，需要考虑被交道路交叉口间距和被交道路平纵指标。第五，匝道平面线形设计，匝道平面线形设计需要根据匝道作用、匝道速度、匝道通行能力、互通区主线线形、专项交通量、互通地形条件等进行设计。匝道平面线形主要分为曲线、直线、圆曲线。
       （四）加强布局设计
        互通立交在选择位置前先需要进行布局，设计人员需要树立整体意识，注重从全域视角做好布局设计工作。第一，先需要分析交通立交工程可行性研究报告，对互通立交的数量、位置进行分析，通过实地调查核查报告中的转弯、相交线路条数。分析地方路网布局、交通源的方向、方式，作为依据，最终确定科学、合理的互通立交总体设计方案。第二，需要对项目所在地的交通环境、社会环境、自然环境进行调查，搜集沿线地区的路网数据，了解当地城市交通规划，获取相关部门对互通立交的意见，以此优化设计。第三，互通立交在选择位置时，一般需要根据公路网规划和批准方案，选择地势平坦、地质构造简单的地方，并在施工中要采用技术手段控制对环境的影响，确保相交路线处有较高平、纵面线型指标。第四，对于互通立交线路之间的间距和相邻设施之间的间距需要科学控制，根据限制条件最大化的设置必要设施，并通过论证，采取相关安全防范措施，确保车辆安全稳定通行。第五，互通立交建设的最终目的是保证当地交通流畅，因此既需要考虑当前使用，也需要预留一定的发展空间，以此满足远期交通需求。
        （五）设计规范注意要点
        第一，平纵指标。平纵指标需要根据设计标准进行设计，其直接影响着互通立交工程项目的开展，因此需要严格根据设计标准确定平纵指标，在确定平纵标准后，可以更好的保证工程质量和成本。引用公路测量技术，确保公路数据精准；根据控制要点，布置匝道路线；根据线型连续性和平衡性特点选择线型指标；科学应用平纵面技术指标，由此控制工程规模和技术之间的关系，最终确保匝道设计科学合理；应用技术指标需要考虑地形条件，确保工程功能发挥，符合实际互通立交工程现状。第二，超高设计。超高设计可以优化车辆运行速度和线路空间分布之间的关系，对此可以从以下几个方面进行设计：对匝道车辆运行速度进行估算，从而控制车速，根据车速、匝道曲线半径参照规范确定超高数据；控制隧道、桥梁最大超高值；控制同一运行方向，曲线横向力系数发生变化；根据实际情况确定超高值；对于曲线其他位置，需要按照技术标准，控制横向力系数；加强合成坡控制。第三，交通标志。互通立交也需要进行交通标志设计，促使互通立交可以正常运营，保证车辆运行安全，设计时需要保证交通标志科学合理、齐全、指向清晰，根据立交级别、交叉道路交通量情况，针对性设计，尤其是匝道出入口的车速标志。第四，防护工程设计。互通立交建设还需要进行防护工程设计，尽量利用植物、自然条件进行绿化布置，从而降低防护工程量和成本，由此保证交通建设和周围环境的一致性。
        三、结束语
        在进行互通立交设计时，需要根据选址选形来综合考虑高速公路通行能力和运行效率，互通匝道设计需要根据技术标准、线形设计标准进行综合考虑，以此保证互通立交技术的科学，工程规模经济性。另外，互通立交设计需要选择多种方案，科学选择主线、匝道平纵线形指标、线形组合方式，以此保证互通立交位置科学、形式科学，确保其交通转化作用的充分发挥。
参考文献：
[1]陈鹏. 山区高速公路互通立交设计要点探讨[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2019.
[2]宋晓婧. 山区高速公路互通立交设计要点思考[J]. 黑龙江交通科技, 2019.
[3]王涛, 陈玲, 杨森顺. 山区高速公路互通式立交设计方案探讨[J]. 西部交通科技, 2019.