關(guān)于新老高速公路交叉時(shí)互通立交設(shè)計(jì)的探討

陳光

（中鐵二院昆明勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，昆明650200）

1 引言

為了進(jìn)一步擴(kuò)大我國(guó)高速公路路網(wǎng)的覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)高速路網(wǎng)之間的有效銜接，推動(dòng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展，近年來(lái)，高速公路項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模和數(shù)量都在不斷增長(zhǎng)，出現(xiàn)了比較多的新老高速公路交叉的情況。目前，主要采用的是互通立交方式來(lái)進(jìn)行新老高速公路的交叉設(shè)計(jì)。而互通立交對(duì)設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平有較高要求。這主要是由于受既有高速公路線路的制約，以及新老高速公路在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)時(shí)速、車流軌跡和流量等方面均存在一定的差異，因此，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)各種影響因素進(jìn)行全面的分析，并對(duì)設(shè)計(jì)方案不斷優(yōu)化，才能提高互通立交設(shè)計(jì)的合理性，提高互通立交通行的安全性，并確保其連接方式以及通行能力能夠達(dá)到工程建設(shè)的要求。

2 設(shè)計(jì)新老高速公路互通交叉立交的主要影響因素分析

2.1 交叉節(jié)點(diǎn)選擇受線路走向規(guī)劃因素影響

在互通立交的交叉節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，既有線路的走向、平縱面指標(biāo)以及新高速公路的規(guī)劃、周邊地區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等多種因素都對(duì)交叉節(jié)點(diǎn)的選擇產(chǎn)生了較大的限制，使得交叉節(jié)點(diǎn)的可選擇范圍被局限在了有限的范圍內(nèi)，造成互通設(shè)計(jì)難以與其周邊地區(qū)的地形地貌條件相匹配。

2.2 交流流量變化因素對(duì)型式選擇的影響

由于互通立交時(shí)新老高速公路的交叉網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其存在較大的轉(zhuǎn)向流量，且其主次線的交通流量也存在較大的差異，因此，對(duì)互通立交的型式選擇產(chǎn)生了較大的影響，要求設(shè)計(jì)人員在互通立交選型中必須充分考慮實(shí)際交通流量情況，并準(zhǔn)確把握其特點(diǎn)規(guī)律，才能提高型式選擇的合理性【1】。

2.3 不同平縱面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)因素的影響

新老高速公路在互通范圍內(nèi)存在明顯的平縱指標(biāo)差異，通常老高速公路由于設(shè)計(jì)建設(shè)較早，其指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低，對(duì)后期的互通設(shè)置也缺乏必要的考慮，其主線平縱指標(biāo)通常只能達(dá)到互通設(shè)計(jì)的極值水平，而無(wú)法滿足互通立交的一般值要求，因此，也給互通立交設(shè)計(jì)增加了困難。

2.4 既有線路交通因素對(duì)互通方案設(shè)計(jì)的影響

在互通立交的設(shè)計(jì)中，其在施工過(guò)程會(huì)對(duì)既有高速公路的安全暢通造成不利影響，因此，通常只能采取上跨方式來(lái)進(jìn)行新路主線以及匝道的設(shè)計(jì)，這會(huì)造成與地形特點(diǎn)無(wú)法完全匹配的問(wèn)題，對(duì)互通立交的組合層次方式設(shè)計(jì)產(chǎn)生了較大的制約【2】。

2.5 不同設(shè)計(jì)時(shí)速因素對(duì)互通設(shè)計(jì)的影響

在互通立交設(shè)計(jì)中，其新老高速公路在互通立交交叉節(jié)點(diǎn)范圍的前后路段在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)時(shí)速上也可能存在一定的差異，當(dāng)其需要在互通范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)過(guò)渡時(shí)，給互通立交的設(shè)計(jì)也帶來(lái)了較大的困難。

2.6 在設(shè)計(jì)中要充分考慮未來(lái)改擴(kuò)建需求因素

在互通立交的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要充分考慮后期的改擴(kuò)建需要。由于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路的交通流量呈現(xiàn)迅猛增長(zhǎng)的趨勢(shì)，因此，老高速公路往往面臨需要進(jìn)行改擴(kuò)建的問(wèn)題，所以，在互通立交設(shè)計(jì)中也要對(duì)該因素有科學(xué)的預(yù)估，并在設(shè)計(jì)方案中預(yù)留出合理空間，這在一定程度上也增加了互通立交的設(shè)計(jì)難度。

3 設(shè)計(jì)新老高速公路互通交叉立交的基本要點(diǎn)分析

3.1 合理選擇互通段位置

在選擇互通立交的互通位置時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分了解既有線路的走向以及新建高速公路的線路走向規(guī)劃，同時(shí)要充分考慮互通段的地形地貌特點(diǎn)、周邊地區(qū)的道路分布、新老線路的平縱指標(biāo)要求以及設(shè)置間距等因素，從而確保高速公路互通的安全暢通以及其各項(xiàng)功能的正常發(fā)揮。同時(shí)，如果轉(zhuǎn)向主次流量存在明顯的差異時(shí)，應(yīng)選擇定向互通立交型式，并應(yīng)采取斜交方式來(lái)進(jìn)行新老高速公路的交叉處理，這樣可以為互通匝道設(shè)計(jì)創(chuàng)造便利條件【3】。

3.2 合理運(yùn)用設(shè)計(jì)手段處理平縱面指標(biāo)差異

當(dāng)新老高速公路互通范圍內(nèi)存在明顯的平縱指標(biāo)差異時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)老高速公路的實(shí)際指標(biāo)來(lái)分析其行車方向的辨別難度以及行車的安全性，從而確定相應(yīng)的改造處理方案。同時(shí)在互通范圍內(nèi)，一般其主線的平縱面指標(biāo)與正常路段相比應(yīng)略高，特別是在設(shè)計(jì)主線合流位置時(shí)應(yīng)采用平緩縱坡，并增加視距，同時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小橫坡坡度，以確保其出入口位置以及行車方向易于識(shí)別，從而提高行車的安全性。但也應(yīng)合理控制指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，避免對(duì)既有線路進(jìn)行大規(guī)模的改造處理，造成工程成本的無(wú)謂增加。

在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，當(dāng)既有線路的平縱指標(biāo)在一般值與極限值范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行采取增設(shè)交通標(biāo)識(shí)及其他方式來(lái)進(jìn)行處理。當(dāng)其低于極限值時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理選擇互通型式，并選擇既有線路中指標(biāo)相對(duì)較高的位置設(shè)置匝道，同時(shí)應(yīng)向原高速公路的管理部門以及業(yè)主提交改造方案。如果能夠?qū)⒑狭魑恢门c低指標(biāo)位置錯(cuò)開時(shí)，則應(yīng)在合流處的橫縱坡以及視距均能夠滿足行車安全的條件時(shí)，盡量不進(jìn)行改造處理，而應(yīng)通過(guò)提高匝道合流位置的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及限速設(shè)置等方式來(lái)進(jìn)行處理。

3.3 合理選擇跨線方式

為了避免互通立交在施工階段影響老高速公路的正常交通，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采取將新建線路以及其互通匝道上跨既有線路的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)條件允許時(shí)，應(yīng)盡量避免采取將墩臺(tái)設(shè)置在既有線路的中央隔離帶處的設(shè)計(jì)方案，從而減低互通立交施工對(duì)老高速公路正常運(yùn)營(yíng)的影響。此外，在線型選擇時(shí)應(yīng)盡量采取跨線橋相對(duì)集中以及跨線次數(shù)較少的線型方案。例如，當(dāng)存在兩座鄰近的匝道跨線橋時(shí)，應(yīng)采取合并跨越方式，同時(shí)應(yīng)合理控制老路的主線合流路段長(zhǎng)度以及合流節(jié)點(diǎn)數(shù)量，盡量在交通量流出主線后再對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)彎分配處理。

3.4 合理預(yù)留改擴(kuò)建空間

在互通立交設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要為后期的改擴(kuò)建留出充分的空間。設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面了解老高速公路的發(fā)展趨勢(shì)以及交通量的實(shí)際增長(zhǎng)情況，并要掌握老高速公路是否存在改擴(kuò)建計(jì)劃等信息，然后結(jié)合各種資料信息在跨線橋的設(shè)計(jì)中合理預(yù)留凈高以及凈寬空間。目前在互通路段內(nèi)大多按照6車道或8車道為老高速公路預(yù)留凈寬，而凈高則應(yīng)預(yù)留5.2m以上。同時(shí)由于在改擴(kuò)建既有線路時(shí)一般會(huì)內(nèi)移其楔形端，這會(huì)使匝道拉坡長(zhǎng)度相應(yīng)地縮短，所以在設(shè)計(jì)合流匝道時(shí)應(yīng)采用平緩縱坡，并適當(dāng)增加緩坡段的預(yù)留長(zhǎng)度，從而為后期的改擴(kuò)建提供便利條件。此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)考慮到后期出現(xiàn)主線流量增長(zhǎng)明顯，需要對(duì)單車道匝道進(jìn)行雙車道改擴(kuò)建的情況，因此，在橋面設(shè)計(jì)中應(yīng)預(yù)留10.5m左右的寬度。

3.5 根據(jù)通行能力要求合理選擇匝道類型

當(dāng)互通立交屬于新老2條高速公路的樞紐交叉互通立交時(shí)，由于其通常會(huì)有較大的轉(zhuǎn)換流量，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)科學(xué)預(yù)估其互通交通量，并合理選擇匝道類型以及平縱指標(biāo)、車道數(shù)等設(shè)計(jì)參數(shù)，從而保證匝道的通行能力設(shè)計(jì)能夠與設(shè)計(jì)通行量相一致。以小客車為例，當(dāng)其年平均日交通量在5 000～6 000輛范圍內(nèi)時(shí)，互通匝道應(yīng)選擇環(huán)圈類型；而當(dāng)其年平均日交通量超過(guò)6 000輛時(shí)，則應(yīng)選擇定向以及半定向類型的匝道。此外，在互通立交的層次設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量采用2.5層的設(shè)計(jì)方式，這樣，能夠在保證互通立交的通透性以及簡(jiǎn)潔性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)互通組合，并便于駕駛?cè)藛T的識(shí)別，而且還可以有效控制工程造價(jià)。目前，大多在設(shè)計(jì)中采用雙車變速方式來(lái)進(jìn)行出入口的車道設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)根據(jù)具體的交通量來(lái)合理設(shè)計(jì)輔助性車道，以保證互通立交出入口的通行能力能夠滿足實(shí)際需要。

4 結(jié)語(yǔ)

新老高速公路交叉時(shí)，由于限制因素比較復(fù)雜，因而對(duì)互通立交的設(shè)計(jì)提出了較高的要求。設(shè)計(jì)人員必須對(duì)各種影響因素進(jìn)行充分的考慮，并結(jié)合新老高速公路的特點(diǎn)，嚴(yán)格遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，準(zhǔn)確把握相關(guān)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)方案不斷進(jìn)行優(yōu)化選擇，從而提高互通設(shè)計(jì)的合理性和可行性，為保證互通立交的通行能力，提高互通立交通行的安全性和暢通性奠定良好的基礎(chǔ)，從而促使我國(guó)高速公路事業(yè)的快速發(fā)展。