公路路線互通式立交設(shè)計問題分析

戴杰

（鹽城市交通規(guī)劃設(shè)計院有限公司，江蘇鹽城 224001）

0 引言

公路路線互通式立交設(shè)計可以為人們帶來更為便捷的城市交通運輸環(huán)境，使公路路線的設(shè)計與當(dāng)前城市交通運行的需求變得更為契合，從而推動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。某市的省道快速化改造工程項目路線全長為7.465km，是城市快速路網(wǎng)規(guī)劃“四縱、四橫、井字放射形”的第三縱重要組成部分，同時也是“井字放射形”的第三縱與高速公路的重要組成部分。項目的建設(shè)能實現(xiàn)快速集散城市內(nèi)外交通，同時對提升干線公路城鎮(zhèn)段通行能力、完善公路功能均具有重要的作用。因此，在公路路線的互通式立交設(shè)計上，應(yīng)注重將公路路線的各項功能切實發(fā)揮出來。

1 互通式立交設(shè)計的原則

1.1 經(jīng)濟美觀

科學(xué)合理的設(shè)計可以使得立交橋建造以及后期養(yǎng)護的費用大大縮減，不僅能夠優(yōu)化工程造價，還減輕了施工單位與政府的經(jīng)濟壓力。同時，因為互通式立交屬于大型交通工程，會對人們的視覺造成一定的沖擊，所以立交設(shè)計需要在考慮工程施工安全、交通性能的基礎(chǔ)上，從觀賞性的角度出發(fā)，融入更多自然、綠化等元素，使得互通式立交設(shè)計變得更具人性化。

1.2 安全性能

互通式立交的設(shè)計必須重點考慮安全性。其中，對于交叉線形的設(shè)計，應(yīng)該結(jié)合力學(xué)原理，使車輛行駛得更為平穩(wěn)，以利于保障交通運輸?shù)陌踩?。同時，還應(yīng)該確保交通安全設(shè)施齊備，盡量避免因此而導(dǎo)致的交通安全事故[1]。

1.3 交通通暢

公路路線互通式立交的設(shè)計必須滿足交通通暢運行的基本要求，這是互通式立交設(shè)計的基礎(chǔ)性作用。不同的路線線形設(shè)計方案，可以直接體現(xiàn)出交通運行的通暢程度；只有在設(shè)計中充分考慮了路線線形這一元素，才能確保交通體系的整體運行更加通暢。

1.4 線形簡單

互通式立交的結(jié)構(gòu)一般都較為復(fù)雜，在一些拐彎的路段往往采用不同線形的匝道設(shè)計，便于各方向車輛順利通達，但是如果匝道線形設(shè)計不合理，則很可能引起交通運行方面的問題。因此，在設(shè)計互通式立交時，應(yīng)該結(jié)合工程施工現(xiàn)場的自然條件以及交通運行的實際情況，盡可能設(shè)計線形比較簡單的路線，不僅可以減少車輛繞行的距離，同時也能夠更好地幫助駕駛員正確識別路線，避免出現(xiàn)走錯路線的問題。

2 公路路線互通式立交設(shè)計的流程

2.1 準(zhǔn)備資料

第一，城市規(guī)劃部門應(yīng)首先研究施工路段的規(guī)劃成果。第二，對城市交通流量的情況進行統(tǒng)計，并分析具體的統(tǒng)計結(jié)果與預(yù)測結(jié)果。第三，需要明確互通式立交施工技術(shù)等級、路幅寬度以及總平面參函數(shù)等各項數(shù)據(jù)信息。第四，需要及時掌握主線交叉路段的資料，具體包括數(shù)字地圖的模型、比例尺數(shù)據(jù)等。第五，應(yīng)明確立交施工現(xiàn)場周邊各種建筑物的信息參數(shù)。只有充分做好前期的資料準(zhǔn)備工作，獲得了全面完整的數(shù)據(jù)，才能保證立交設(shè)計更符合城建規(guī)范[2]。

2.2 選擇位置

選擇合適的位置是立交設(shè)計的重要一環(huán)，因為它會直接影響到互通式立交的實際運營效果。設(shè)計人員需要首先開展調(diào)研與分析工作，即要明確城市主干道與各條交叉公路的基本分布情況，然后再結(jié)合實際的工程施工需求、城市交通情況以及地質(zhì)與水文條件等，確定互通式立交的位置。

2.3 確定等級

互通式立交的等級確定，需要結(jié)合多個方面不同的因素。首先，需要明確互通式立交施工的技術(shù)等級。其次，應(yīng)確定互通式立交項目工程的整體規(guī)模。最后，需要考慮城市交通的擁堵程度。

2.4 選擇立交形式

2.4.1 互通式立交的功能

一般而言，互通式立交分為樞紐型或出入口型。出入口型互通式立交與高速公路連接在一起，需要設(shè)置相應(yīng)的收費口。其復(fù)雜性使之能夠采用的形式比較少，只能選擇雙喇叭形、“Y”字形或者組合變化式等形式。而樞紐型互通式立交的功能是快速轉(zhuǎn)換交通流，所以通常不需要設(shè)置收費站。在形式選擇方面有著更高的自由度，常見的有菱形、渦輪形、組合變化式以及全定向式等形式。

2.4.2 交通流量與通行能力的設(shè)計

立交路口處通行能力的強弱，關(guān)系到公路路線交通擁堵問題，如果通行能力較強，那么會發(fā)揮出緩解擁堵的功能，所以互通式立交設(shè)計中的交通流量與通行能力設(shè)計是非常重要的內(nèi)容。某工程實例中，為了確保交通流量與通行能力的設(shè)計更為科學(xué)，不僅做好了前期的調(diào)查工作，還對未來的交通類型進行了全面預(yù)測，同時作出相應(yīng)的目標(biāo)導(dǎo)引，具體如表1 所示。如此才能令互通式立交設(shè)計更為科學(xué)合理。

表1 某市特征年居民交通出行結(jié)構(gòu)導(dǎo)引目標(biāo)

2.4.3 匝道速度設(shè)計

互通式立交中的匝道是不容忽視的一個部分，其速度設(shè)計會影響到互通式立交功能的實現(xiàn)。一般而言，匝道速度的設(shè)計應(yīng)該結(jié)合立交的幾何形狀、視距指標(biāo)以及路幅尺寸等[3]。

2.4.4 公路與立交的等級

互通式立交的等級取決于立交的交通流量，同時還要結(jié)合相交公路的技術(shù)等級。雖然我國與國外相比，互通式立交的設(shè)計存在著很大的差異，但是二者的設(shè)計都考慮了速度、交通流量以及相交公路等因素。

2.4.5 立交的服務(wù)水平

在公路路線互通式立交設(shè)計中，設(shè)計人員需要考慮互通式立交的服務(wù)水平，盡可能地滿足更多不同種類的交通流轉(zhuǎn)需求，從而進一步為駕駛員提供充足的行駛時間，滿足其自由度、舒適度等方面的合理需求。

總之，立交形式的選擇是一個比較復(fù)雜的問題，需要考慮到諸多因素，所以設(shè)計人員在進行設(shè)計的過程中，應(yīng)該對整個設(shè)計流程進行綜合性考慮，以保證公路路線互通式立交設(shè)計的科學(xué)性與合理性。在本文所列舉的工程實例中，其經(jīng)過了前期的資料準(zhǔn)備、位置選定、等級與形式的確定后，方案初步確定為渦輪形，并明確了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表2 所示。

表2 某公路路線互通式立交設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3 公路路線互通式立交設(shè)計問題探討

3.1 主線相交的合流方式

在互通式立交設(shè)計中，常見的主線相交合流方式有兩種，即左行線從右側(cè)合流以及左右側(cè)交通線直接合流。二者的選擇與設(shè)計應(yīng)該結(jié)合交通流量的情況進行設(shè)計，故而主線相交合流的設(shè)計也會存在差異。如果交通流量的主要來源是主交通流與左側(cè)的交通流，為了平均左右兩側(cè)的交通流量，可以采用左右側(cè)交通線直接合流的方式。但如果左側(cè)的交通流是次交通流，那么合流設(shè)計應(yīng)該采用左行線從右側(cè)合流的方式。

3.2 互通式立交減速車道及其分流點的設(shè)計

減速車道的設(shè)計是互通式立交設(shè)計中的重要一環(huán)，設(shè)計人員需要確保各項指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。具體而言，減速車道的長度應(yīng)該長于建設(shè)規(guī)范中的最低標(biāo)準(zhǔn)。為了防止減速車道上出現(xiàn)嚴(yán)重的交通事故，設(shè)計人員還應(yīng)該根據(jù)實際情況調(diào)整其長度，如根據(jù)縱坡的坡度適當(dāng)延長減速車道。

3.3 視距設(shè)計

因互通式立交的車輛更多，駕駛環(huán)境更復(fù)雜，所以針對視距設(shè)計而言也有著更高和更嚴(yán)格的要求。在進行設(shè)計時，必須考慮引導(dǎo)視距與停車視距。引導(dǎo)視距應(yīng)與行駛速度相適應(yīng)，其數(shù)值等于停車視距，通常在高于駕駛員眼部1.2m 左右的高度設(shè)置引導(dǎo)視距標(biāo)識牌。停車視距指在遇到突發(fā)情況時，駕駛員可以作出反應(yīng)的最短距離。在立交的出口位置，視距設(shè)計應(yīng)該根據(jù)主線運行速度進行優(yōu)化；而針對交叉口處的視距設(shè)計，應(yīng)該確保駕駛員在車輛進入交叉口之前就能看到交叉部分的基本情況，因此必須在交叉入口前設(shè)置標(biāo)識牌，為駕駛員預(yù)留出更多的反應(yīng)與決策時間[4]。

3.4 出口設(shè)計

由于立交的出口處車況復(fù)雜，因此應(yīng)該做好出口處的前期設(shè)計規(guī)劃?；谖覈覀?cè)行駛的交通規(guī)則，當(dāng)前引發(fā)交通事故的主要原因是左側(cè)突然出現(xiàn)的車輛讓正常行駛的駕駛員猝不及防。在此情況下，設(shè)計人員應(yīng)盡量避免出口處左側(cè)出現(xiàn)車輛。此外，在設(shè)計立交出口時，還應(yīng)該避免在較短的距離內(nèi)設(shè)計較多的出口，否則會因為出口處的擁堵而影響車輛的正常行駛。

為避免互通匝道、輔道在主線上設(shè)置連續(xù)的出入口對行車安全造成的不利影響，某公路路線的匝道出入口設(shè)計在主線上設(shè)置一處出口，匝道和輔道車流從出口分流，交織運行一段距離后再次分流。具體的匝道技術(shù)指標(biāo)如表3 所示。

表3 匝道技術(shù)指標(biāo)

4 公路路線互通式立交設(shè)計的注意事項

為了切實提高互通式立交的安全性，在進行立交設(shè)計時，應(yīng)盡量避免小半徑曲線出現(xiàn)在主線部位，同時還應(yīng)該盡量避免離心力導(dǎo)致的交通事故[5]。具體而言，在設(shè)計豎曲線時，為了避免進入匝道的車輛出現(xiàn)失控情況，應(yīng)該盡量將縱坡路段的長度縮短，同時還應(yīng)該避開路況不好的路段，以防止駕駛員因不熟悉路況而導(dǎo)致交通事故。在進行主線設(shè)計時，應(yīng)該堅持橫豎均衡的原則，提高線形指標(biāo)的合理性，并提高立交的運行流暢度與過渡自然性。

5 結(jié)語

總而言之，公路路線互通式立交設(shè)計的方法以及安全性、合理性等方面的問題，越來越受到人們的重視，其建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。為了緩解城市交通壓力，并提高交通運行的流暢性，設(shè)計人員在設(shè)計互通式立交時，必須深度分析公路路線的整體布局，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H路況，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，滿足市民們的出行需求。