城市互通立交設計實踐

劉樹文 （安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230000）

1 概述

在安徽省合肥市的南繞城高速路與集賢路的交匯處原本就有互通立交線路，現因交通需要又增加了一個互通立交工程，在兩條路的交匯地帶，這個項目工程正式啟動，進入施工階段。在繞城高速公路處有一個運營樁號，其規格確定在“41km+203m～42km+736m”之間。在距離該項目4.4km的地方就是金寨互通立交，但這一項目與蜀山互通立交的距離達到7.4km。近些年，合肥市經濟迅速發展起來，這一項目建設的核心目的就是為了滿足該市經濟發展需要；合肥市經濟的發展讓金寨路及蜀山的互通立交的交通壓力越來越大，建設這一項目有利于提升這兩條高速公路的運行效率，改善合肥市的交通出行條件，幫助合肥市實現交通暢通，促進該市與西南地區形成組團效應，實現多方共贏。

2 互通立交設計標準

2.1 繞城高速公路

繞城高速的設計時速為120km/h，雙向8車道，屬于全封閉類型公路。路基寬為42.0km，橫斷面路基進行如下布置：土路肩0.75m+硬路肩3.00m＋行車道4×3.75m＋路緣帶0.75m＋中央分隔帶3.00m＋路緣帶0.75m＋行車道4×3.75m＋硬路肩 3.00m＋土路肩0.75m。

2.2 匝道設計標準

從目前交通流量、省內互通設計情況、道路養護經驗等來看，需采用40 km/h的設計速度，才能更好地滿足行車需求。采用雙車道斷面的匝道，具體規格是10.5m的寬，出入口采用單車道，幾何尺寸布置路基橫斷面：土路肩0.75m＋硬路肩1.00m+行車道2×3.50m+硬路肩1.00m+土路肩0.75m。

2.3 變速車道長度

三角漸變段加速車道和加速車道分別長度必須大于90m、230m；雙車道若是單入口車道，其匝道的加速車道長度必須＞240.00m；減速車道若為三角漸變車道，其長度必須＞100.00m，若為如同減速車道，其長度應＞145.00m；硬路肩的寬度及土路肩的寬度要根據主線來確定，只需保證在變速車道范圍內擁有相同寬度即可。

3 控制因素分析

綜合來看，影響這個互通立交項目完成布設的因素可概括如下：轉彎交通量、繞城高速橫跨鐵路分離立交橋、周邊建筑群的互通需要、集賢路的新規劃、城市的路網布置需要等。①轉彎交通量：按照規劃，合肥市的主城區（經濟開發區）往返于南京的交通量在2037年時的高峰期至少要達到1098pcu/h、往返于六安的交通量至少達到900pcu/h。綜合來看，南京、六安兩地到達合肥市主城區的交通量在2037年至少得達到1140pcu/h、到達經濟開發區的至少達到860pcu/h。因此，最為主要的影響因素應當是交通量的分布。

②繞城高速橫跨鐵路分離立交橋：這條高速往上橫跨合武鐵路，往下穿越合九鐵路。因其空間局限性較大，大橋寬度相同都為42.0m，對于上跨鐵路分離立交橋應當盡量降低影響。所以，重點控制互通方案的要素之一就是科學地避讓鐵路分離立交。③周邊建筑群的互通需要：合肥市新滬屏蔽泵公司等企業位于南側繞城高速周邊，其周圍分布著職工宿舍、廠房、辦公樓，其中，各類廠房一直處于運營之中；以恒大華府為核心的居民區位于北側繞城高速周邊，總的來說，都屬于高層建筑。為避免互通，必須合理控制好周邊建筑的拆遷，以免造成巨大損失。④規劃集賢路：目前的狀況是城市主干道為集賢路，繞城高速從其下穿過，按照新規劃看來，集賢路將會被改造為城市快速路，整天線路的燈控將被全部取消。初步設計，集賢路的改造以明珠大道東延工程與快速化改造工程結合為主，此時，節點的銜接是必須慎重考慮的主要因素。⑤城市的路網布置需要：在繞城高速南側是楊林路，北側是梧桐路，楊林路的交通量以工業園區及高新區的車流為主，梧桐路則以居民區的車輛為主；因此，必須考慮到城市路網的布置。

轉彎交通量

4 具體設計情況分析

4.1 平縱指標

①平面指標。就這段高速路而言，其圓曲線路段就是平面線的位置所在地，只要現場測量即可擬合平面線位，初步確定平曲線半徑為8700.00m。②縱面指標。同樣地，縱面也有現場測量，加以擬合之后發現：最大縱坡為1.559%，最小縱坡為0.414%；處于“42km+591.907m～42km+868.095m”之間的數值就是凹形豎曲線最小半徑；最終確定R=14000.00m。根據互通立交設置的相關要求，合肥繞城高速公路平縱指標達到標準。

4.2 匝道寬度分析論證

根據各項數據加以科學評估發現，到2037年，經發區往返于南京方向的交通量至少要達到390pcu/h；主城區往返于南京方向的交通量也要達到630pcu/h；經開區往返六安方向的交通量至少達到480pcu/h；主城區←→六安方向達到了515pcu/h。該互通立交采用的雙車道斷面，所有匝道寬度相同為10.5m。

交通量及匝道長度表

4.3 收費車道

①卡門數的確定。以K=0.102作為該項目的互通取值交通流量系數，以D=0.52作為不均勻方向的系數。進口服務時間為8s，出口服務時間為20s；據科學預測，以8進12出作為收費卡門，2進2出為ETC通道，2進2出為超寬車道，到2037年，設計交通量為DHV=AADT×K×D=37645×0.102×0.52=1997（輛/h）。②確定收費車道寬度。ETC通道及普通車道的寬度均為3.20m，超寬車道的寬度為4.50m。

4.4 互通方案

這個項目建設最終目的是銜接好城市快速路與高速公路，避免交通擁堵。控制好三角漸變路段、加減速車道、匝道的位置，現場測量，確定平面指標和縱面指標，使其滿足互通立交的需要；避免繞城高速與香樟大道出現分離。互通立交方案以變形雙喇叭為主，喇叭布置在綠廊內部，分布在收費站兩側，以8進12出為主。出入口以單車道為主，匝道為10.50m寬的單向雙車道斷面匝道。共有匝道4條，分別是C、D、F、G匝道，其中，前兩條被高速公路下穿而過，上跨集賢路的是F匝道，同時跨繞城高速和集賢路的是G匝道。

5 設計創新

①巧妙地構思。關于互通方案，設計選用變形雙喇叭，可以利用高速兩側的綠廊空間，在高速兩側設計進出口收費廣場，節約空間。②注重設計安全。設計安全極為重要：a.設計時必須分離大小車，不讓大型車輛駛入小半徑匝道橋；b.必須邀請專業人士設計匝道排水處；c.互通匝道的拼寬范圍必須進行專項設計，以保證通行安全。③注意環保。項目施工必然會影響周邊環境，必須設法將噪音降至最低，保護好周邊環境。如有必要，可設置全封閉隔音棚，屏蔽聲音，此外，還可以以路面降噪等方式來處理施工噪音。

6 結束語

綜合來看，這個互通立交項目處于城建區，分布著大量居民樓和辦公樓，可供建設的空間范圍不夠大，在進行設計時，不僅要考慮設計方案是否滿足功能需要，還要將造價、用地量、影響程度、環保力度等納入考量范圍，最大程度地降低影響。