試析高速公路互通式立體交叉關(guān)鍵技術(shù)研究

玉俊杰 史剛雷

摘 要：在高速公路施工建設(shè)中，互通式立體交叉是交通流量產(chǎn)生轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，是高速公路建設(shè)中非常重要的一個(gè)樞紐。選擇合理的施工技術(shù)不僅可以達(dá)到交通量和路網(wǎng)規(guī)劃的基本要求，并且也影響著高速公路路線的走向。基于此，本文對(duì)高速公路互通式立體交叉關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：高速公路 互通式立體交叉 關(guān)鍵技術(shù)

1.工程概況

某互通立交位于和平鎮(zhèn)西南，該互通主要解決本項(xiàng)目與沿河至印江公路X540的交通轉(zhuǎn)換。該互通的布設(shè)對(duì)加快區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)沿河縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對(duì)外交流，具有重要意義。根據(jù)交通量預(yù)測(cè)，2034年沿河至大漆方向（黔渝界）設(shè)計(jì)交通量187pcu/h，為次交通流向，德江至沿河方向設(shè)計(jì)交通量318pcu/h，為主交通流向。本互通立交采用變異A型單喇叭，主線上跨匝道，交叉樁號(hào)為K20+755.935（=L2K0+124.163）、K21+051.524（=EK0+358.631），互通區(qū)間為K20+251～K21+965.237。主線設(shè)計(jì)速度80km/h，路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面寬度為21.5m。匝道設(shè)計(jì)速度40km/h，B、D匝道采用單車(chē)道匝道，路基寬度8.5m；C、E 匝道采用單車(chē)道出入口的雙車(chē)道匝道，路基寬度10.5m。互通內(nèi)設(shè)置橋梁6 座，橋梁總長(zhǎng)2575.724m。互通內(nèi)設(shè)置小橋3座，涵洞1道，通道2處。互通區(qū)主要平縱技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

2.高速公路互通式交叉立橋的關(guān)鍵技術(shù)

2.1利用VISSIM仿真技術(shù)研究互通式交叉立橋最小凈距

互通式交叉立交最小凈距指的是鄰近前一個(gè)互通式立交加速車(chē)道合流鼻端和下一互通立交減速車(chē)道分流鼻端之間的行車(chē)安全要求以及路段通行能力。

為了將復(fù)雜道路交通情況體現(xiàn)出來(lái)，需要利用VISSIM道路交通系統(tǒng)仿真模型來(lái)進(jìn)行分析。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，對(duì)VISSIM模型中的相關(guān)參數(shù)做了下述標(biāo)定：

（1）道路參數(shù)。單側(cè)車(chē)道的寬度為2.1×3.75m，交織區(qū)輔助車(chē)道為單車(chē)道，車(chē)道的寬度為3.5m。

（2）交通組成。按照表客車(chē)車(chē)型標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，并標(biāo)定出寬度、長(zhǎng)度和行為特征。

（3）車(chē)輛性能。車(chē)輛性能主要包括最小加速度、最大加速度、期望加速度，功率、重量分布，飽和流平均車(chē)頭時(shí)距，啟動(dòng)損失時(shí)間，期望車(chē)速等參數(shù)。

（4）仿真時(shí)間設(shè)計(jì)為600～4200s。2.2按照區(qū)域人口密度設(shè)置互通式立體交叉立交數(shù)目

立交數(shù)目設(shè)置主要是根據(jù)區(qū)域人口密度來(lái)決定的。當(dāng)區(qū)域人口密度較少時(shí)，那么對(duì)應(yīng)的交叉式立交需要度也會(huì)隨之降低。反之，當(dāng)區(qū)域人口比較密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度良好時(shí)，可以適當(dāng)增加立交數(shù)目。具體標(biāo)準(zhǔn)可以參考表2。

3.高速公路互通式立體交叉的具體設(shè)計(jì)

3. 1平面設(shè)計(jì)

互通范圍主線為直線、圓曲線和緩和曲線，圓曲線半徑為710m。C、D匝道采用直接式減速車(chē)道，B、E匝道采用平行式加速車(chē)道。匝道最小平曲線半徑為R=55m（B匝道），最小緩和曲線參數(shù)為A=65（B匝道）。

3.2縱斷面

互通區(qū)范圍內(nèi)主線變坡點(diǎn)樁號(hào)分別為K20+460、K21+200、K21+865，縱坡分別為-1.429%、3%、1.7%、4%，豎曲線半徑分別為R=10000m（凹）、R=30000m（凸）、R=8000m（凹）。匝道的最大縱坡i=5%（E匝道），最小凸形豎曲線半徑R=2000m（D匝道），最小凹形豎曲線半徑R=1436.79m（E匝道）。連接線的最大縱坡i=-5.95%，最小凸形豎曲線半徑R=2500m，最小凹形豎曲線半徑R=3000m。縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)需考慮凈空及填挖，注重平、縱線形組合等因素。

3.3橫斷面

主線路基寬度為21.5m，從左至右依次為：0.50m土路肩+1.5m硬路肩（含0.50m路緣帶）+2×3.75m行車(chē)道+0.5m路緣帶+1.5m中央分隔帶+0.5m路緣帶+2×3.75m行車(chē)道+1.5m硬路肩（含0.50m路緣帶）+0.50m土路肩=21.5m。單向單車(chē)道匝道（B、D匝道）路基寬度為8.5m，從左至右依次為：0.75m土路肩+1.00m硬路肩（含0.50m路緣帶）+3.50m行車(chē)道+2.50m硬路肩（含0.50m路緣帶）+0.75m土路肩=8.5m。單向雙車(chē)道匝道（C、E 匝道）路基寬度為10.5m，從左至右依次為：0.75m土路肩+1.00m硬路肩（含0.50m路緣帶）+3.50m行車(chē)道+3.50m行車(chē)道+1.00m硬路肩（含0.50m路緣帶）+0.75m土路肩=10.5m。連接線路基寬度為12.0m，從左至右依次為：0.75m土路肩+1.50m硬路肩（含0.50m路緣帶）+3.75m行車(chē)道+3.75m行車(chē)道+1.50m硬路肩（含0.50m路緣帶）+0.75m土路肩=12.0m。

橫坡：主線及連接線采用雙向路拱橫坡（以超高旋轉(zhuǎn)軸作為分界），其他匝道采用單向路拱橫坡。正常路段行車(chē)道、硬路肩橫坡為2%，土路肩橫坡為4%。

3.4加寬設(shè)計(jì)

B匝道和連接線，依據(jù)規(guī)范對(duì)內(nèi)側(cè)行車(chē)道進(jìn)行加寬，并在局部路段對(duì)加寬做了加強(qiáng)處理。分流鼻處根據(jù)規(guī)范要求主線硬路肩加寬0.5m，匝道硬路肩加寬0.8m，漸變率不小于1/10并取其后整數(shù)樁號(hào)，小鼻端半徑采用R=0.6m，大鼻端半徑采用R=1.5m。橋梁分叉處根據(jù)與橋跨對(duì)齊的原則靈活處理。

3.5橋梁、涵洞設(shè)計(jì)

互通內(nèi)設(shè)置橋梁6座，橋梁總長(zhǎng)2575.724m。主線石板溪大橋左幅：K20+251～K21+145.5，主線石板溪大橋右幅：K20+251～K21+166，采用預(yù)應(yīng)力混凝土T梁；B匝道橋：BK0+106.154～BK0+264.154，采用鋼筋混凝土箱梁；D匝道橋：DK0+156.879～DK0+394.193，采用預(yù)應(yīng)力混凝土T梁；E匝道橋：E K0+110～E K0+53 0，采用鋼筋混凝土箱梁；連接線橋一：L2K0+91.694～L2K0+605.694，采用鋼筋混凝土箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，連接線橋二：L2K1+108～L2K1+428，采用鋼筋混凝土箱梁。互通內(nèi)共設(shè)小橋3座，圓管涵1道。

3.6管線交叉

互通路線與電力供、輸電線路、通訊電纜等多處交叉。為確保高速公路交通安全、沿線設(shè)施的完好及各種管線的使用、維修方便，凡與互通路線相交的地埋通信線路均按規(guī)范要求下穿高速公路并采取管道加固措施；凡與互通路線相交的架空電力線、通訊線均按規(guī)范要求以架空方式跨越主線；走向與本合同段線路大致平行而又被主線路基覆壓的線路均采取拆遷改造的方式處理。

4.互通式立體交叉施工注意事項(xiàng)

（1）施工前應(yīng)認(rèn)真研究設(shè)計(jì)圖紙，理解設(shè)計(jì)意圖，不清楚的地方應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位溝通，對(duì)于關(guān)鍵性的坐標(biāo)，高程應(yīng)進(jìn)行復(fù)查；對(duì)于導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、GPS點(diǎn)等控制點(diǎn)的坐標(biāo)及高程應(yīng)進(jìn)行復(fù)測(cè)后方可使用。

（2）互通周邊村莊較多，人口密集，應(yīng)精細(xì)化土方施工與爆破作業(yè)，減少對(duì)居民區(qū)的環(huán)境污染。

（3）施工單位在施工前應(yīng)對(duì)照地形仔細(xì)核查排水防護(hù)設(shè)置位置和區(qū)間，若發(fā)現(xiàn)填挖交界處樁號(hào)、邊（排）水溝縱坡、防護(hù)工程設(shè)置高度等與地形不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)與業(yè)主、監(jiān)理工程師、設(shè)計(jì)代表聯(lián)系，按實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

（4）路基防護(hù)工程數(shù)量表中，防護(hù)高度均采用平均值，施工時(shí)依據(jù)實(shí)際地形并結(jié)合防護(hù)段落長(zhǎng)度自行調(diào)整防護(hù)形式。

（5）邊溝、排水溝設(shè)計(jì)表中已給出各個(gè)斷面的溝底高程，施工時(shí)可根據(jù)平面圖上所示排水方向，結(jié)合實(shí)際情況，靈活確定溝底高程，但必須保證涵洞及互通區(qū)排水通暢、與天然排水通道銜接順暢。

5.結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)高速公路交通的不斷發(fā)展下，互通式立體交叉立交建設(shè)已經(jīng)成為了一個(gè)國(guó)家和一個(gè)城市發(fā)展水平的重要體現(xiàn)內(nèi)容，不僅代表著國(guó)家、城市的工程技術(shù)水平。同時(shí)也代表著一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)水平。所以，在施工過(guò)程中，要不斷的借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，從而使得互通式立體交叉有更好的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

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