山地城市立交選型的思考

曾光勇

（林同棪國(guó)際工程咨詢（中國(guó)）有限公司，重慶市 401121）

0 前言

立交使相交道路的交通流在平面和空間上分隔開，互不干擾，保證了行車的快速、安全、順暢，從而大大提高了相交道路之間的交通轉(zhuǎn)換通行能力。隨著城市的發(fā)展，車輛的急速增長(zhǎng)，立交在城市路網(wǎng)中的作用越來越重要。優(yōu)秀的立交設(shè)計(jì)是在滿足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上結(jié)合具體項(xiàng)目的具體要求，減少對(duì)周圍環(huán)境和控制因素的影響，力求在設(shè)計(jì)階段消除或減少事故多發(fā)點(diǎn)，提高立交設(shè)計(jì)的安全性和優(yōu)越性，因而立交設(shè)計(jì)選型尤為重要。

1 立交選型的原則

城市道路互通式立交方案選型設(shè)計(jì)是立交設(shè)計(jì)過程的最初階段，決定了立交建設(shè)的總方向。好的立交方案，不僅能夠保證交通安全、流暢，而且能夠減少用地、拆遷、降低造價(jià)，節(jié)省建設(shè)和營(yíng)運(yùn)費(fèi)用。同時(shí)，通過合理的景觀布置與橋梁結(jié)構(gòu)結(jié)合也能夠與環(huán)境相協(xié)調(diào)，成為城市中一道亮麗的風(fēng)景線。與公路立交相比，城市道路立交有其自身的特點(diǎn)，主要有：

（1）存在大量非機(jī)動(dòng)車與行人的混合交通，交通組成復(fù)雜；

（2）周圍構(gòu)建筑物密集，地下管網(wǎng)復(fù)雜，用地緊張；

（3）對(duì)線型標(biāo)準(zhǔn)要求可以比公路略低，計(jì)算車速較低；

（4）斷面形式較多，路幅較寬。

因此，城市道路立交的設(shè)計(jì)選型原則與公路立交有所不同，其一般原則為：

（1）主線和匝道的布設(shè)要分清主次，全面安排；立交線型設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)須滿足《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，需高則高，能低則低，以最小的投資獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）立交的形式首先應(yīng)與相交道路的性質(zhì)和交通功能相一致，選定的類型應(yīng)確保行車安全暢通和車流的連續(xù)。

（3）造型要注意近遠(yuǎn)期結(jié)合，全面考慮。

（4）立交布局統(tǒng)籌兼顧。經(jīng)濟(jì)合理，盡可能減少拆遷和占地，對(duì)建成的大型公用民用建筑應(yīng)盡量保留，以確保實(shí)施的可行性。

（5）立交的形式必須與當(dāng)?shù)氐臈l件相適應(yīng)，在滿足交通要求的前提下綜合考慮，力求達(dá)到合理利用地形并與環(huán)境相協(xié)調(diào)，同時(shí)造型美觀，結(jié)構(gòu)新穎。

（6）立交橋下輔道系統(tǒng)以解決周圍區(qū)域交通為主，應(yīng)充分利用橋下空間以節(jié)省資金。

（7）結(jié)構(gòu)造型要新穎，外型輕巧美觀，盡量壓低構(gòu)造高度，減小匝道縱坡，線型簡(jiǎn)潔、流暢、明快、和諧，充分體現(xiàn)現(xiàn)代化橋梁建筑藝術(shù)風(fēng)格，富有時(shí)代氣息。

2 立交設(shè)計(jì)

2.1 工程概況

五臺(tái)山立交是南北向的重慶市快速路三縱線與現(xiàn)狀東西向城市主干路石楊路交叉形成的立交節(jié)點(diǎn)，立交北至紅巖村大橋、江北，南往大渡口，西是石橋鋪，東到楊家坪。

目前五臺(tái)山立交一期工程已建設(shè)完成。五臺(tái)山立交按“蝶式”方案實(shí)施，建成的立交為石楊路與陳庹路（三縱線南段）形成的“T”型交叉，左轉(zhuǎn)匝道分別為山跨和下穿石楊路。石楊路北側(cè)為35 m 的高邊坡，坡頂4～7 層建筑密集分布，有220 kV 高壓鐵塔。西南象限為春風(fēng)與湖在建房地產(chǎn)小區(qū)，東南象限公租房地塊，立交場(chǎng)地狹小，地復(fù)雜，擬建設(shè)的紅巖村長(zhǎng)隧道從現(xiàn)狀立交北側(cè)接入（見圖1）。

圖1 五臺(tái)山立交一期工程示意圖

2.2 交通量預(yù)測(cè)與分析

圖2為2035年交通量流量流向預(yù)測(cè)圖。

圖2 五臺(tái)山立交交通流量流向預(yù)測(cè)圖

由圖2分析可知，南北向、東西向?yàn)橹饕飨颍黄溆酁榇我飨颍伊髁肯嗖畈淮蟆?/p>

2.3 設(shè)計(jì)思路

該方案在盡量利用一期工程的基礎(chǔ)上，結(jié)合紅巖村隧道出口，在規(guī)劃用地的范圍內(nèi)，重點(diǎn)考慮建筑物和電力線的拆遷，以及邊坡開挖對(duì)生態(tài)影響，在保證交通安全的基礎(chǔ)上對(duì)二期建設(shè)匝道進(jìn)行選型優(yōu)化。

2.4 總體方案

該立交節(jié)點(diǎn)在重慶是主城區(qū)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系中的位置，該立交為南北向快速路三縱線與東西向城市主干路形成的立交交叉，等級(jí)采用立B 類，其交通流行駛特征為主要道路連續(xù)快速行駛，部分轉(zhuǎn)向交通存在交織。該項(xiàng)目結(jié)合節(jié)點(diǎn)的交通特點(diǎn)，重點(diǎn)考慮北側(cè)長(zhǎng)隧道出口與立交的銜接，立交場(chǎng)地的復(fù)雜地形，已建構(gòu)筑物，對(duì)周邊已劃紅線地塊的影響等條件，擬定了兩個(gè)方案?jìng)溥x。

（1）方案一(蝶型立交規(guī)劃方案，見圖3)。

圖3 五臺(tái)山立交方案一平面圖

方案一在規(guī)劃方案一期工程的基礎(chǔ)上續(xù)建，隧道出口左右轉(zhuǎn)從主線分出后，利用西北象限布設(shè)，左轉(zhuǎn)匝道向西迂回，下穿石楊路后，左側(cè)匯入。石楊路左轉(zhuǎn)進(jìn)紅巖村隧道采用在東南象限布置環(huán)圈匝道實(shí)現(xiàn)，石楊路右轉(zhuǎn)進(jìn)紅巖村隧道，布置在東北象限直接右轉(zhuǎn)解決。立交在西北象限布設(shè)較多匝道，造成北側(cè)山體開挖大，需對(duì)坡頂鐵塔搬遷和較大規(guī)模房屋拆遷。北往東的匝道下穿石樣路后從主線左側(cè)匯入，影響東西向主線的通行能力，存在安全隱患。

（2）方案二(變異渦輪型立交，見圖4)。

方案二立交為三層布置，將規(guī)劃方案石楊路右轉(zhuǎn)進(jìn)紅巖村隧道的匝道，調(diào)整為在已建的石楊路左轉(zhuǎn)往陳庹路匝道下穿道出口分離出E 匝道，利用主線橋跨下穿，再逆時(shí)針迂回匯入主線完成右轉(zhuǎn)；紅巖村隧道右轉(zhuǎn)往石楊路，采用貼緊石楊路布設(shè)實(shí)現(xiàn)；紅巖村隧道左轉(zhuǎn)往石楊路匝道，采用在右轉(zhuǎn)匝道分出，跨石楊路后，沿道路控制綠化帶布設(shè)，向南降坡，利用陳庹路桃花溪大橋第一橋跨，下穿陳庹路“U”轉(zhuǎn)后匯入W-H 右轉(zhuǎn)匝道實(shí)現(xiàn)。石楊路左轉(zhuǎn)進(jìn)紅巖村隧道匝道，采用在主線駛出后，下穿主線橋跨后匯入W-F 匝道實(shí)現(xiàn)。W-E 和W-F右轉(zhuǎn)匝道采用規(guī)劃線形實(shí)現(xiàn)。由于調(diào)整了紅巖村隧道出口相接匝道的位置，隧道出口位置可向南移動(dòng)75 m，大大減小洞口挖方，避免的大規(guī)模山體破壞和城市拆遷，環(huán)境和社會(huì)效益較好。

圖4 五臺(tái)山立交方案二平面圖

2.5 方案比選表（見表1）

綜合上述比選，推薦采用方案二變異渦輪型立交。

2.6 立交匝道進(jìn)出主線加減速車道和漸變段

根據(jù)《城市道路交通規(guī)劃及路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(DBJ 50-064-2007)要求：主線外側(cè)車道設(shè)計(jì)車速80km/h,匝道為30 km/h 時(shí)，減速車道最小長(zhǎng)度為95 m，加速車道最小長(zhǎng)度230 m，漸變段最小長(zhǎng)度為50 m，而五臺(tái)山立交加減速車道剛好在紅巖村隧道洞口處，考慮到隧道洞口變換車道的不利條件，對(duì)五臺(tái)山立交減速車道長(zhǎng)度進(jìn)行適當(dāng)增長(zhǎng)，減速車道長(zhǎng)度為130 m，加速車道長(zhǎng)度采用230 m，漸變段長(zhǎng)度采用60 m，滿足規(guī)范要求。

2.7 人行系統(tǒng)

五臺(tái)山立交設(shè)計(jì)了完善的人行系統(tǒng)：石楊路東側(cè)上原一條匝道的地通道，改為人行地通道，解決石楊路上橫向過街；石楊路北側(cè)西至東方向的人行過街，主要通過下穿W-B 匝道，通過三縱線、W-F 匝道橋下，接入東側(cè)的石楊路人行系統(tǒng)；石楊路南側(cè)西至東方向的人行過街，主要通過下穿W-E 匝道，通過三縱線、W-F 匝道橋下，接入W-H匝道上的人行系統(tǒng)。因三縱線為快速路，隧道內(nèi)只有檢修道，無(wú)人行系統(tǒng)。石楊路西側(cè)至陳庹路上的人行系統(tǒng)設(shè)置在W-C 匝道的外側(cè)，匯入陳庹路現(xiàn)狀的人行系統(tǒng)。陳庹路至石楊路東側(cè)的人行系統(tǒng)設(shè)置，先下穿A 匝道后設(shè)置在W-H 匝道的外側(cè)，最后匯入石楊路東側(cè)的人行系統(tǒng)。

表1 五臺(tái)山立交方案比選表

3 山地城市立交的選型設(shè)計(jì)思考

3.1 山地城市立交的特點(diǎn)

（1）用地緊張，主線線位調(diào)整余地小。

（2）地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，建設(shè)場(chǎng)地控制因素較多。

（3）自然氣候條件較為復(fù)雜。

（4）工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜。

這些特點(diǎn)造成了山區(qū)高速公路互通式立交在選型設(shè)計(jì)上，若處置不當(dāng)極易產(chǎn)生較多的安全隱患。

3.2 山地城市立交的選型體系

山地城市立交的選型是通過對(duì)立交可能的方案進(jìn)行分析、研究和綜合比較，優(yōu)選出合理、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的立交型式。立交選型是否恰當(dāng)，不僅影響交叉道路本身的功能和經(jīng)濟(jì)，如通行能力、行車安全、行程時(shí)間、運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)等，而且對(duì)地區(qū)的規(guī)劃、地方交通功能的發(fā)揮、區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及環(huán)境市容等都有十分密切的關(guān)系。山地城市立交的選型設(shè)計(jì)需綜合考慮影響山區(qū)城市立交類型的主觀條件和客觀條件。主觀條件主要是從相交道路上來考慮，如相交道路的等級(jí)、設(shè)計(jì)形成速度、交通量、相交道路數(shù)等，從而確定互通式立交應(yīng)該采用的立交等級(jí)；客觀條件主要是從立交所處區(qū)域的地形、地貌、周邊控制因素等方面考慮，如地面高差、立交區(qū)域內(nèi)的橋梁、隧道、構(gòu)建筑物等對(duì)立交類型的影響。從而推出互通式立交應(yīng)該按照哪種條件類型進(jìn)行立交選型。最后結(jié)合主觀條件與客觀條件，經(jīng)過多方面的論證比選，最終確定互通式立交的類型（見圖5）。

4 結(jié)語(yǔ)

圖5 山區(qū)城市立交選型體系圖

山地城市自然地形條件較為復(fù)雜，用地緊張，立交周邊用地限制條件多，豎向銜接關(guān)系復(fù)雜，立交選型要做到規(guī)模與等級(jí)匹配，匝道設(shè)計(jì)要重點(diǎn)考慮控制條件，減少環(huán)境影響、節(jié)約土地、減少拆遷、縮短繞行距離、降低造價(jià)，靈活布設(shè)，采用合適的技術(shù)指標(biāo)，選擇最合適的立交型式。要求立交不但實(shí)現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換的功能，還要更好地融入城市的建設(shè)目標(biāo)。