當(dāng)代城市互通式立交設(shè)計(jì)要覽

王山河

(深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司長(zhǎng)春分公司，吉林 長(zhǎng)春 132000)

1 城市立交形態(tài)的選擇要求

(1)立交功能定位與服務(wù)對(duì)象

功能定位：根據(jù)工程項(xiàng)目所在在城市的上位規(guī)劃(城市總體規(guī)劃、道路交通專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃)確定立交在快速路路網(wǎng)中的地位及交通作用。

服務(wù)對(duì)象的選擇：服務(wù)對(duì)象需根據(jù)立交功能定位確定，常規(guī)以客運(yùn)交通為主，有時(shí)兼有輕型貨運(yùn)交通，處于城市郊區(qū)的環(huán)線(xiàn)則為客、貨交通均有；地面輔道系統(tǒng)則為客、貨運(yùn)交通均可通行：

相交道路等級(jí)、在路網(wǎng)中地位和道路功能、交通流量流向、用地條件是立交選型的最主要控制因素。

(2)根據(jù)實(shí)際情況、城市道路互通立交按交叉節(jié)點(diǎn)在道路網(wǎng)中的地位、作用、相交道路的等級(jí)，城市規(guī)模、交通需求等確定立交等級(jí)：樞紐型立交和服務(wù)型立交(一般立交)。樞紐立交包括全定向、半定向和組合式立交。

快速路與快速路相交，應(yīng)設(shè)置樞紐立交；快速路與主干路相交根據(jù)需要可設(shè)置樞紐立我，一般立交包括全苜蓿葉型，部分芷蓿葉型立交，喇叭形立交，菱形立交以及環(huán)形立交，快速路與主干路、次干路相關(guān)，宜設(shè)置一般立交，主干路與主干路相交需要設(shè)置立交時(shí)，可設(shè)置一般立交。

決定互通式立交等級(jí)時(shí)，先應(yīng)考慮的要素是主線(xiàn)的計(jì)算行車(chē)速度和設(shè)計(jì)服務(wù)水平。

(3)交通量的分析工作做好

①預(yù)測(cè)方法。交能量預(yù)測(cè)采用四階段方法。四階段法交通量預(yù)測(cè)的基本步驟是：社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測(cè)，交通發(fā)生量集中量預(yù)測(cè)，交通分布預(yù)測(cè)和交能量分配預(yù)測(cè)，求出本項(xiàng)目的趨勢(shì)交通量，如圖1所示，以下將具體論述交通發(fā)生量集中量預(yù)測(cè)，交通分布預(yù)測(cè)和交通量分配預(yù)測(cè)。

圖1 四階段法預(yù)測(cè)的基本步驟

②交通量分析預(yù)測(cè)

完備的立交方案需有立交主線(xiàn)及各轉(zhuǎn)向方向交通量預(yù)測(cè)資料，以確定立交匝道采用的形式及匝道車(chē)道數(shù)。

以設(shè)計(jì)車(chē)速為80 km/h快速路主線(xiàn)為例：基本通行能力為2 100 pcu/h，快速路設(shè)計(jì)時(shí)采用三級(jí)服務(wù)水平，則對(duì)應(yīng)最大服務(wù)交通量為1 600 pcu/h，根據(jù)遠(yuǎn)期交通量數(shù)據(jù)，確定主線(xiàn)基本車(chē)道數(shù)(需與所屬快速路保持一致)，但留有一定的余地。快速路主線(xiàn)多采用單向3～4車(chē)道，單向2車(chē)道不建議采用主要是考慮如有機(jī)動(dòng)車(chē)拋錨或交通事故，列主線(xiàn)通行能力影響太大。

另外，根據(jù)預(yù)測(cè)遠(yuǎn)期交通流量和已經(jīng)確定的立交形態(tài)，應(yīng)對(duì)立交進(jìn)行能力分析和服務(wù)水平評(píng)價(jià)。

(4)地形地物

對(duì)立交建設(shè)范圍內(nèi)場(chǎng)地的地形地貌、控制建筑物、地下既有管線(xiàn)等情況進(jìn)行調(diào)查，是否可拆除、遷移等，往往一些高層建筑物是立交匝道線(xiàn)位的控制因素、影響立交行車(chē)舒適度。

(5)幾種方案比選立交方案還應(yīng)該進(jìn)行方案比選，以確認(rèn)推薦方案的優(yōu)越性。比選時(shí)重點(diǎn)考慮立交交通功能、工程投資與實(shí)施可行性。當(dāng)?shù)匕踩耘c紀(jì)性。

2 城市互通立交設(shè)計(jì)要覽

2.1 應(yīng)互通立交之間最小間距

兩座互通式立交相鄰進(jìn)、出口匝道口之間的距離稱(chēng)為互通式立交的凈距。最小間距與主線(xiàn)設(shè)計(jì)車(chē)速有關(guān)，一般城市內(nèi)兩相鄰互通立交間距不宜小于2 km。

2.2 車(chē)道數(shù)連續(xù)與平衡原則

車(chē)道數(shù)平衡應(yīng)滿(mǎn)足以下原則：(1)存出口之前的車(chē)道數(shù)不應(yīng)小于出口后主線(xiàn)和匝道車(chē)道數(shù)的和減去1；(2)在進(jìn)口之后的車(chē)道數(shù)不應(yīng)小于進(jìn)口前主線(xiàn)和匝道車(chē)道數(shù)的總和減1：(3)相鄰兩段同一方向上的車(chē)道數(shù)每次增減不得多于一條，并在主線(xiàn)車(chē)行道右側(cè)增減，(三)樞紐型立交在設(shè)計(jì)中應(yīng)特別重視路線(xiàn)連續(xù)性及分合流處車(chē)道平衡的要求。

2.3 平、縱線(xiàn)形指標(biāo)選取

(1)平面設(shè)計(jì)

互通立交設(shè)計(jì)要遵循連續(xù)性設(shè)計(jì)理念，道路線(xiàn)形的連續(xù)性是路線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本要求之一。在不影響工程造價(jià)的前提下，平面線(xiàn)形盡量取高值，提升車(chē)速，以提高整個(gè)立交的服務(wù)水平。應(yīng)盡可能采用較大的圓曲線(xiàn)半徑和較小的超高橫坡度。

緩和曲線(xiàn)的設(shè)置，必須考慮立交設(shè)置超高時(shí)最小緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度和加寬的要求。

出口匝道線(xiàn)形盡可能用高指標(biāo)。一般出口匝道的平面線(xiàn)形指標(biāo)高于入口匝道。

減速車(chē)道流出角度取值在l/15～1/25為宜、右轉(zhuǎn)匝道和定向左轉(zhuǎn)匝道平面線(xiàn)形：一般采用單曲線(xiàn)或同向曲線(xiàn)。半定向左轉(zhuǎn)匝道平面線(xiàn)形.般采用由反向曲線(xiàn)與單曲線(xiàn)或卵形曲線(xiàn)等組合而成。環(huán)形左轉(zhuǎn)匝道平面線(xiàn)形：一般采用單曲線(xiàn)。

(2)縱斷面設(shè)計(jì)技術(shù)要求

主線(xiàn)縱斷面：應(yīng)保證跨線(xiàn)橋下被交道路凈空高度滿(mǎn)足要求；當(dāng)次要道路上跨時(shí)盡量避免設(shè)置在主要道路大凹形豎曲線(xiàn)底部，影響視距，帶來(lái)交通隱患。最小縱坡應(yīng)不小于0.3%：縱斷面最低點(diǎn)位子橋墩處，以便于設(shè)置排水管。

匝道縱斷面主要考慮：與主線(xiàn)分、合流處縱斷面的銜緩，豎曲線(xiàn)盡量取大值；市交范圍內(nèi)的回頭曲線(xiàn)坡度盡量小于2%；條件困難時(shí)立交匝道可以有不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)車(chē)速所對(duì)應(yīng)的最小坡長(zhǎng)；豎曲線(xiàn)長(zhǎng)度一般以設(shè)計(jì)車(chē)速行駛3S的距離長(zhǎng)度為宜；兩豎曲線(xiàn)之間直線(xiàn)段很短時(shí)宜連成復(fù)臺(tái)豎曲線(xiàn)：小半徑平曲線(xiàn)和小半徑豎曲線(xiàn)不宜互相重疊：盡量避免起伏過(guò)大的匝道縱斷面。

(3)說(shuō)距：立交范圍內(nèi)視距最好為普通視距的1.5～2倍。

(4)超高：連接不同等級(jí)道路的立交匣道，其超高橫坡原則上應(yīng)與較低級(jí)的道路超高橫坡度標(biāo)準(zhǔn)一致，超高過(guò)渡一般采用直線(xiàn)過(guò)渡。

(5)匝道加寬：域市道路規(guī)定圓曲線(xiàn)半徑不大于250 m時(shí)均需加寬，但實(shí)際中匝道半徑小于250 m時(shí)，行車(chē)也較舒適，目前設(shè)計(jì)中通常加寬一般采用公路立交匝道加寬標(biāo)準(zhǔn)，即半徑小于72 m加寬，加寬時(shí)，單車(chē)道采用內(nèi)側(cè)加寬，雙車(chē)道可根據(jù)情況采用內(nèi)側(cè)或兩側(cè)對(duì)稱(chēng)加寬。

2.4 立交出入口及加、減速車(chē)道設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要點(diǎn)

(1)同一立交內(nèi)出入口型式應(yīng)保持一致，以提高易識(shí)別性和通行能力。(2)為確保快速各主線(xiàn)交通快速安全和不間斷、服務(wù)水平高的交通流，匝道出入主線(xiàn)的方式要以右進(jìn)右出布置：(3)出入口間距應(yīng)嚴(yán)格按照《城市快速路設(shè)計(jì)規(guī)程》中出入口最小間距控制、受限制無(wú)法滿(mǎn)足時(shí)需增生輔助車(chē)道。(4)出口一般設(shè)置在構(gòu)造物之前，設(shè)置在凸形豎曲線(xiàn)上坡道上(不做嚴(yán)格要求)為宜，入口一般設(shè)置在下坡路段。(5)入口線(xiàn)形需加速匯入主線(xiàn)，駛?cè)虢遣粦?yīng)過(guò)大，入口以位于直線(xiàn)或緩直點(diǎn)為宜，且最好不宜設(shè)置在上坡路段，影響加速。

加、減速車(chē)道設(shè)計(jì)。減速車(chē)道一般采用直接式，加速車(chē)道一般采用平行式。主線(xiàn)上設(shè)置足夠長(zhǎng)的減速車(chē)道，供分流后的車(chē)輛減速用是非常必要的，減速車(chē)道的平面線(xiàn)形采用直線(xiàn)或與主線(xiàn)相同的線(xiàn)形指標(biāo)，對(duì)減速行駛有利，出口處的線(xiàn)形以直線(xiàn)為佳，受條件限制時(shí)可以設(shè)置在緩和曲線(xiàn)內(nèi)，但以靠近緩和曲線(xiàn)起始端為宜。

設(shè)計(jì)時(shí)需注意：(1)在主線(xiàn)為曲線(xiàn)段設(shè)置加、減速車(chē)道，如位于內(nèi)側(cè)時(shí)，由于內(nèi)側(cè)長(zhǎng)度較外側(cè)短，需避免長(zhǎng)度不滿(mǎn)足規(guī)范最小長(zhǎng)度要求。(2)當(dāng)車(chē)輛中重型車(chē)較多時(shí)，縱坡較大時(shí)，變速車(chē)道長(zhǎng)度均需加長(zhǎng)。

2.5 立交集散車(chē)道設(shè)計(jì)要求

集散車(chē)道的設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)車(chē)速宜與匝道或輔路設(shè)計(jì)車(chē)速一致，集散車(chē)道應(yīng)通過(guò)變速車(chē)道與直行車(chē)道相接，互通式立體交叉內(nèi)的集散車(chē)道與直行車(chē)道應(yīng)采用分隔設(shè)施或標(biāo)線(xiàn)分隔。

在互通式立交內(nèi)使用集散車(chē)道特點(diǎn)是將交織點(diǎn)移出主線(xiàn)道路，并將多出入口形成單一出入口，所有主線(xiàn)出口都在互通立交之前，從而保證統(tǒng)一的出口型。

2.6 立交地面交叉口設(shè)計(jì)

地面輔道系統(tǒng)在交叉口處平交，交叉口交通組織需考慮交叉范網(wǎng)內(nèi)的交通流運(yùn)行特征及有無(wú)非機(jī)動(dòng)車(chē)干擾等。非機(jī)動(dòng)車(chē)與行人的安全通行，需機(jī)、非人分離，行人有條件情況下左轉(zhuǎn)采用二次過(guò)街；交叉口拓寬渠化需結(jié)合橋梁墩位、分隔帶位置等。如有落地匝道時(shí)，交叉口渠化需結(jié)合落地匝道位置，進(jìn)口段需考慮落地車(chē)流的交織、變換車(chē)道所需長(zhǎng)度。

2.7 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺議

城市立體交叉跨線(xiàn)構(gòu)造物的布設(shè)要順應(yīng)道路正線(xiàn)線(xiàn)形的變化，而不應(yīng)該是道路線(xiàn)形來(lái)適應(yīng)跨線(xiàn)構(gòu)造物。立交孔跨除跨線(xiàn)位置外，以20～30 m為宜，在滿(mǎn)足高度要求的情況下，盡量采用較小的跨徑。

2.8 路基、排水設(shè)計(jì)

互通式立交范嗣內(nèi)路基工程的重點(diǎn)是橋頭地基處理，目前較好的方法是減小起橋高度，同時(shí)采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC樁)處理橋頭軟弱地基。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),這種方法能夠有效地減小工后道路路面與橋梁結(jié)構(gòu)之間錯(cuò)臺(tái),提高行車(chē)的舒適性。互通式立交范圍內(nèi)的排水應(yīng)與相交道路正線(xiàn)的排水統(tǒng)一設(shè)計(jì)，以構(gòu)成完整的排水系統(tǒng)。立體交叉設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能采用管渠量

流排水雨水管渠出口底的標(biāo)高應(yīng)高于排水溝或河道常水位。

2.9 立交景觀(guān)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

互通立交沒(méi)置中還應(yīng)注意滿(mǎn)足與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，俯視外形美觀(guān)，線(xiàn)形流暢：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要適當(dāng)考慮建筑美學(xué)，注意通透性；立交用地范圍內(nèi)空地可適當(dāng)體現(xiàn)美學(xué)原理。

如不受地形地物限制，立交形態(tài)俯視外形美觀(guān)，線(xiàn)形流暢,匝道對(duì)稱(chēng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)城市快速路互通立交設(shè)計(jì)中需重視的要點(diǎn)進(jìn)行了闡述，此外還應(yīng)考慮，具體問(wèn)題具體分析，實(shí)際設(shè)計(jì)中需根據(jù)工程綜合控制要素確定立交設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)出科學(xué)節(jié)約，美觀(guān)的互通式立交設(shè)計(jì)作品來(lái)。