城市快速路互通式立體交叉方案研究

吳麗英

（山西省交通規劃勘察設計院，山西 太原 030012）

互通立交作為城市快速路的關鍵節點，其通行能力和運行效率的大小，對快速路整體通行能力的影響是巨大的。立體交叉主要功能是在空間將交通流分層部署，以消除由直行車流與左轉車流所造成的沖突點。

1 互通設計存在的難點

城市快速路的建設一般都是改建原有的城市道路，其規劃預留的走廊帶一般較窄，兩邊密集的建筑和不斷調整的規劃往往給互通立交的布設帶來了不少困難：a）預留的互通空間狹小，互通的選型，匝道的布設往往受限條件較多。b）城市互通立交橋隧構造物多。c）互通形式要求美觀，符合城市美觀需求。d）交通組織困難，需考慮非機動車及行人的通行需求。

因此，城市快速路互通立交的設計難度較一般高速公路要高。

2 方案設計

2.1 項目設置概況

互通立體式交叉位于某市中心街東延伸段（城市主干道）與濱河路（城市快速路）結點。濱河路目前正在改造為雙向六車道的一級公路，設計速度為80 km/h。它是市區的南北大通道，也是連接沿線各工業園區及商務區的紐帶[1]。

中心街是一條東西向的城市主動脈，連續跨越河流和濱河路，兩個交點間距僅85 m左右。濱河路以西、中心街北側為已建電能廠，屬控制用地，其余象限無重要建筑，多為2層居民房。立交范圍內河道需考慮防洪，河道兩側均設有防洪壩。

2.2 設計要領

a）因地制宜。由于立交范圍內濱河路與河道間距太近（30～100 m）且不完全平行，致使立交靠河岸這側腹地狹窄，匝道展線較困難，必須考慮將立交的重心放在西側，盡量減少布置在東側的匝道數量。

b）系統的完整性與獨立性。機動車和行人與非機動車系統完全分離，均保證各向互通，機動車系統強調運行功能，行人與非機動車系統強調通行便捷。

c）立交布置層數不宜過多，機非兩大系統相結合一并考慮。

d）橋梁結構布置避免在河道上多次跨越。

e）滿足防洪搶險要求。

f）強調工程的景觀功能。

2.3 方案設計及方案比選

2.3.1 互通機動車系統方案設計

2.3.1.1 方案一 單苜蓿葉加定向和迂回型兩層立交

方案一的左轉E匝道采用苜蓿葉形匝道，F和H兩個左轉匝道均采用迂回式匝道，左轉G匝道為避開東北象限而采用了定向匝道。見圖1。

a)該方案優點 交通功能完善，各個方向均無交織，對主線交通干擾小。匝道線形流暢，立交外觀優美，好似展翅的鯤鵬，氣勢非凡，用地卻相當緊湊。本方案匝道的布置考慮到河道的防洪搶險要求，在靠河道側留出了供防洪物資堆積和搶險人員集結的余地，行人與非機動車通道的寬度也考慮了兼作防汛通道的要求。

b)該方案缺點 橋梁面積略多。

圖1 互通式立交方案一平面布置圖

2.3.1.2 方案二 雙苜蓿葉加右轉迂回型立交

方案二布置D、F兩個左轉苜蓿葉形匝道，G、H兩個左轉匝道分別通過兩個迂回定向式匝道解決。由于東北象限已經布置了兩條左轉匝道，東向北的右轉匝道如采用小半徑已無用地，而采用大半徑則將在河道上單獨建1座斜交大于45°、跨徑大于70 m的匝道橋，故本方案中E右轉匝道利用了特殊的形式，從D匝道左側分出，下穿中心街主線跨線橋，從苜蓿葉F匝道外側繞過，與G匝道并行一起上跨濱河路、下穿主線，最終并入濱河路。

a)該方案優點 平面圖形對稱優美，線形圓順，交通功能較完善，結構簡單。

b)該方案缺點 兩個平行的苜蓿葉匝道之間存在一處交織，需采用集散匝道的方式解決，對濱河路通行能力影響不大。但東向北右轉匝道繞行距離較遠。見圖2。

該方案也能滿足防洪搶險要求。

圖2 互通式立交方案二平面布置圖

2.3.1.3 方案三 雙梨形兩層立交

該方案為雙喇叭立交的變形，特別適用于用地受限制的立交。立交的重心在西南象限，通過西面和南面的兩個梨形立交組織各個轉向的交通。見圖3。

a)該方案優點 造型獨特，巧妙地避開了用地困難的東北象限。

b)該方案缺點 雖然利用梨形匝道的特點盡量縮小用地面積，但從整個立交看仍存在用地布局較分散的問題。而且各個轉向車流均存在交織，通行能力較小，繞行較遠并易引起錯路運行。

圖3 互通式立交方案三平面布置圖

2.3.2 機動車系統方案比選

上述3個方案各有特點，進一步比較如表1。

表1 機動車系統方案比較表

綜上所述，以方案一為推薦方案。

2.3.3 行人與非機動車系統方案設計和比選

2.3.3.1 方案一

行人與非機動車先自地面沿機動車道接坡和引橋兩側至河流以東，通過坡道推行上橋，然后利用跨越河流和濱河路主橋底板向兩側懸挑的鋼結構，布置行人與非機動車混行車道，解決南北溝通問題。在濱河路東西兩側各設一條南北向通道，延伸并入濱河路非機動車道。立交以西的行人與非機動車集中在主線北側，走地面。本方案在立交范圍內須建人孔（4.5×2.5 m箱通 +泵站）3處，非機動車橋梁3 490 m2，人行梯道6座，非機動車推/騎行路程比例為 1/3，見圖 4[2]。

該方案巧妙地利用了主橋底板的懸挑結構，降低了行人與非機動車通道的跨越高度，從而減少了其在坡道上的推行距離。而且行人與非機動車過江時既能觀賞江景，又能避免日曬雨淋，可謂一舉多得。如圖5所示。

圖4 行人和非機動車道系統方案一平面布置圖

圖5 行人和非機動車道系統效果圖

2.3.3.2 方案二

主線大橋的行人與非機動車通道布置在橋面機動車道外側，由自行車推行坡道和行人梯道落地，與濱河路西側的南北向通道相接，修建行人與非機動車的專用通道，由西向東的行人與非機動車道共同匯集走下穿濱河路的通道，與濱河路東側的南北向通道相接。

圖6 行人和非機動車道系統方案二平面布置圖

該方案在立交范圍內須建人孔（4.5×2.5 m箱通+泵站）5處，非機動車橋梁3 866 m2，人行梯道4座，非機動車推/騎行路程比例為1/2.67。見圖6。

2.3.3.3 方案三

該方案主要解決中心街東西向直行的非機動車和行人的通行，保證主流向交通的舒順，而不考慮與濱河路上少量的行人與非機動車的溝通問題。具體布置為：加寬大橋的中央分隔帶，將過主線大橋和濱河路的行人與非機動車通道布置在上下行兩幅橋梁的中間，兩端橋接坡采用適于非機動車騎行的坡度緩緩落地后左右分開，從機動車橋下穿過，回到機動車道兩側。該方案須建非機動車橋梁3 866 m2，可全部騎行。

2.3.4 行人與非機動車系統方案比較

表2 行人與非機動車系統方案比較表

通過以上方案比較，本方案設計推薦方案一。

3 結語

城市互通立交的建設是一個復雜的系統工程，它涉及的因素較多。互通的選型、布設往往受地形、地物的制約，而且還要考慮行人和非機動車道的通行需求，因此城市互通設計要求設計人員要有開闊的設計思路，在滿足交通服務功能的前提下，選擇經濟的、與城市景觀相匹配的，具有代表性的設計方案。