公路路線(xiàn)互通式立交設(shè)計(jì)問(wèn)題分析

戴杰

（鹽城市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，江蘇鹽城 224001）

0 引言

公路路線(xiàn)互通式立交設(shè)計(jì)可以為人們帶來(lái)更為便捷的城市交通運(yùn)輸環(huán)境，使公路路線(xiàn)的設(shè)計(jì)與當(dāng)前城市交通運(yùn)行的需求變得更為契合，從而推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。某市的省道快速化改造工程項(xiàng)目路線(xiàn)全長(zhǎng)為7.465km，是城市快速路網(wǎng)規(guī)劃“四縱、四橫、井字放射形”的第三縱重要組成部分，同時(shí)也是“井字放射形”的第三縱與高速公路的重要組成部分。項(xiàng)目的建設(shè)能實(shí)現(xiàn)快速集散城市內(nèi)外交通，同時(shí)對(duì)提升干線(xiàn)公路城鎮(zhèn)段通行能力、完善公路功能均具有重要的作用。因此，在公路路線(xiàn)的互通式立交設(shè)計(jì)上，應(yīng)注重將公路路線(xiàn)的各項(xiàng)功能切實(shí)發(fā)揮出來(lái)。

1 互通式立交設(shè)計(jì)的原則

1.1 經(jīng)濟(jì)美觀

科學(xué)合理的設(shè)計(jì)可以使得立交橋建造以及后期養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用大大縮減，不僅能夠優(yōu)化工程造價(jià)，還減輕了施工單位與政府的經(jīng)濟(jì)壓力。同時(shí)，因?yàn)榛ネㄊ搅⒔粚儆诖笮徒煌üこ蹋瑫?huì)對(duì)人們的視覺(jué)造成一定的沖擊，所以立交設(shè)計(jì)需要在考慮工程施工安全、交通性能的基礎(chǔ)上，從觀賞性的角度出發(fā)，融入更多自然、綠化等元素，使得互通式立交設(shè)計(jì)變得更具人性化。

1.2 安全性能

互通式立交的設(shè)計(jì)必須重點(diǎn)考慮安全性。其中，對(duì)于交叉線(xiàn)形的設(shè)計(jì)，應(yīng)該結(jié)合力學(xué)原理，使車(chē)輛行駛得更為平穩(wěn)，以利于保障交通運(yùn)輸?shù)陌踩Ｍ瑫r(shí)，還應(yīng)該確保交通安全設(shè)施齊備，盡量避免因此而導(dǎo)致的交通安全事故[1]。

1.3 交通通暢

公路路線(xiàn)互通式立交的設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足交通通暢運(yùn)行的基本要求，這是互通式立交設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性作用。不同的路線(xiàn)線(xiàn)形設(shè)計(jì)方案，可以直接體現(xiàn)出交通運(yùn)行的通暢程度；只有在設(shè)計(jì)中充分考慮了路線(xiàn)線(xiàn)形這一元素，才能確保交通體系的整體運(yùn)行更加通暢。

1.4 線(xiàn)形簡(jiǎn)單

互通式立交的結(jié)構(gòu)一般都較為復(fù)雜，在一些拐彎的路段往往采用不同線(xiàn)形的匝道設(shè)計(jì)，便于各方向車(chē)輛順利通達(dá)，但是如果匝道線(xiàn)形設(shè)計(jì)不合理，則很可能引起交通運(yùn)行方面的問(wèn)題。因此，在設(shè)計(jì)互通式立交時(shí)，應(yīng)該結(jié)合工程施工現(xiàn)場(chǎng)的自然條件以及交通運(yùn)行的實(shí)際情況，盡可能設(shè)計(jì)線(xiàn)形比較簡(jiǎn)單的路線(xiàn)，不僅可以減少車(chē)輛繞行的距離，同時(shí)也能夠更好地幫助駕駛員正確識(shí)別路線(xiàn)，避免出現(xiàn)走錯(cuò)路線(xiàn)的問(wèn)題。

2 公路路線(xiàn)互通式立交設(shè)計(jì)的流程

2.1 準(zhǔn)備資料

第一，城市規(guī)劃部門(mén)應(yīng)首先研究施工路段的規(guī)劃成果。第二，對(duì)城市交通流量的情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并分析具體的統(tǒng)計(jì)結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果。第三，需要明確互通式立交施工技術(shù)等級(jí)、路幅寬度以及總平面參函數(shù)等各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。第四，需要及時(shí)掌握主線(xiàn)交叉路段的資料，具體包括數(shù)字地圖的模型、比例尺數(shù)據(jù)等。第五，應(yīng)明確立交施工現(xiàn)場(chǎng)周邊各種建筑物的信息參數(shù)。只有充分做好前期的資料準(zhǔn)備工作，獲得了全面完整的數(shù)據(jù)，才能保證立交設(shè)計(jì)更符合城建規(guī)范[2]。

2.2 選擇位置

選擇合適的位置是立交設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，因?yàn)樗鼤?huì)直接影響到互通式立交的實(shí)際運(yùn)營(yíng)效果。設(shè)計(jì)人員需要首先開(kāi)展調(diào)研與分析工作，即要明確城市主干道與各條交叉公路的基本分布情況，然后再結(jié)合實(shí)際的工程施工需求、城市交通情況以及地質(zhì)與水文條件等，確定互通式立交的位置。

2.3 確定等級(jí)

互通式立交的等級(jí)確定，需要結(jié)合多個(gè)方面不同的因素。首先，需要明確互通式立交施工的技術(shù)等級(jí)。其次，應(yīng)確定互通式立交項(xiàng)目工程的整體規(guī)模。最后，需要考慮城市交通的擁堵程度。

2.4 選擇立交形式

2.4.1 互通式立交的功能

一般而言，互通式立交分為樞紐型或出入口型。出入口型互通式立交與高速公路連接在一起，需要設(shè)置相應(yīng)的收費(fèi)口。其復(fù)雜性使之能夠采用的形式比較少，只能選擇雙喇叭形、“Y”字形或者組合變化式等形式。而樞紐型互通式立交的功能是快速轉(zhuǎn)換交通流，所以通常不需要設(shè)置收費(fèi)站。在形式選擇方面有著更高的自由度，常見(jiàn)的有菱形、渦輪形、組合變化式以及全定向式等形式。

2.4.2 交通流量與通行能力的設(shè)計(jì)

立交路口處通行能力的強(qiáng)弱，關(guān)系到公路路線(xiàn)交通擁堵問(wèn)題，如果通行能力較強(qiáng)，那么會(huì)發(fā)揮出緩解擁堵的功能，所以互通式立交設(shè)計(jì)中的交通流量與通行能力設(shè)計(jì)是非常重要的內(nèi)容。某工程實(shí)例中，為了確保交通流量與通行能力的設(shè)計(jì)更為科學(xué)，不僅做好了前期的調(diào)查工作，還對(duì)未來(lái)的交通類(lèi)型進(jìn)行了全面預(yù)測(cè)，同時(shí)作出相應(yīng)的目標(biāo)導(dǎo)引，具體如表1 所示。如此才能令互通式立交設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理。

表1 某市特征年居民交通出行結(jié)構(gòu)導(dǎo)引目標(biāo)

2.4.3 匝道速度設(shè)計(jì)

互通式立交中的匝道是不容忽視的一個(gè)部分，其速度設(shè)計(jì)會(huì)影響到互通式立交功能的實(shí)現(xiàn)。一般而言，匝道速度的設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合立交的幾何形狀、視距指標(biāo)以及路幅尺寸等[3]。

2.4.4 公路與立交的等級(jí)

互通式立交的等級(jí)取決于立交的交通流量，同時(shí)還要結(jié)合相交公路的技術(shù)等級(jí)。雖然我國(guó)與國(guó)外相比，互通式立交的設(shè)計(jì)存在著很大的差異，但是二者的設(shè)計(jì)都考慮了速度、交通流量以及相交公路等因素。

2.4.5 立交的服務(wù)水平

在公路路線(xiàn)互通式立交設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要考慮互通式立交的服務(wù)水平，盡可能地滿(mǎn)足更多不同種類(lèi)的交通流轉(zhuǎn)需求，從而進(jìn)一步為駕駛員提供充足的行駛時(shí)間，滿(mǎn)足其自由度、舒適度等方面的合理需求。

總之，立交形式的選擇是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，需要考慮到諸多因素，所以設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行綜合性考慮，以保證公路路線(xiàn)互通式立交設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。在本文所列舉的工程實(shí)例中，其經(jīng)過(guò)了前期的資料準(zhǔn)備、位置選定、等級(jí)與形式的確定后，方案初步確定為渦輪形，并明確了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表2 所示。

表2 某公路路線(xiàn)互通式立交設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3 公路路線(xiàn)互通式立交設(shè)計(jì)問(wèn)題探討

3.1 主線(xiàn)相交的合流方式

在互通式立交設(shè)計(jì)中，常見(jiàn)的主線(xiàn)相交合流方式有兩種，即左行線(xiàn)從右側(cè)合流以及左右側(cè)交通線(xiàn)直接合流。二者的選擇與設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合交通流量的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，故而主線(xiàn)相交合流的設(shè)計(jì)也會(huì)存在差異。如果交通流量的主要來(lái)源是主交通流與左側(cè)的交通流，為了平均左右兩側(cè)的交通流量，可以采用左右側(cè)交通線(xiàn)直接合流的方式。但如果左側(cè)的交通流是次交通流，那么合流設(shè)計(jì)應(yīng)該采用左行線(xiàn)從右側(cè)合流的方式。

3.2 互通式立交減速車(chē)道及其分流點(diǎn)的設(shè)計(jì)

減速車(chē)道的設(shè)計(jì)是互通式立交設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)，設(shè)計(jì)人員需要確保各項(xiàng)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。具體而言，減速車(chē)道的長(zhǎng)度應(yīng)該長(zhǎng)于建設(shè)規(guī)范中的最低標(biāo)準(zhǔn)。為了防止減速車(chē)道上出現(xiàn)嚴(yán)重的交通事故，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整其長(zhǎng)度，如根據(jù)縱坡的坡度適當(dāng)延長(zhǎng)減速車(chē)道。

3.3 視距設(shè)計(jì)

因互通式立交的車(chē)輛更多，駕駛環(huán)境更復(fù)雜，所以針對(duì)視距設(shè)計(jì)而言也有著更高和更嚴(yán)格的要求。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮引導(dǎo)視距與停車(chē)視距。引導(dǎo)視距應(yīng)與行駛速度相適應(yīng)，其數(shù)值等于停車(chē)視距，通常在高于駕駛員眼部1.2m 左右的高度設(shè)置引導(dǎo)視距標(biāo)識(shí)牌。停車(chē)視距指在遇到突發(fā)情況時(shí)，駕駛員可以作出反應(yīng)的最短距離。在立交的出口位置，視距設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)主線(xiàn)運(yùn)行速度進(jìn)行優(yōu)化；而針對(duì)交叉口處的視距設(shè)計(jì)，應(yīng)該確保駕駛員在車(chē)輛進(jìn)入交叉口之前就能看到交叉部分的基本情況，因此必須在交叉入口前設(shè)置標(biāo)識(shí)牌，為駕駛員預(yù)留出更多的反應(yīng)與決策時(shí)間[4]。

3.4 出口設(shè)計(jì)

由于立交的出口處車(chē)況復(fù)雜，因此應(yīng)該做好出口處的前期設(shè)計(jì)規(guī)劃。基于我國(guó)右側(cè)行駛的交通規(guī)則，當(dāng)前引發(fā)交通事故的主要原因是左側(cè)突然出現(xiàn)的車(chē)輛讓正常行駛的駕駛員猝不及防。在此情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量避免出口處左側(cè)出現(xiàn)車(chē)輛。此外，在設(shè)計(jì)立交出口時(shí)，還應(yīng)該避免在較短的距離內(nèi)設(shè)計(jì)較多的出口，否則會(huì)因?yàn)槌隹谔幍膿矶露绊戃?chē)輛的正常行駛。

為避免互通匝道、輔道在主線(xiàn)上設(shè)置連續(xù)的出入口對(duì)行車(chē)安全造成的不利影響，某公路路線(xiàn)的匝道出入口設(shè)計(jì)在主線(xiàn)上設(shè)置一處出口，匝道和輔道車(chē)流從出口分流，交織運(yùn)行一段距離后再次分流。具體的匝道技術(shù)指標(biāo)如表3 所示。

表3 匝道技術(shù)指標(biāo)

4 公路路線(xiàn)互通式立交設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

為了切實(shí)提高互通式立交的安全性，在進(jìn)行立交設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免小半徑曲線(xiàn)出現(xiàn)在主線(xiàn)部位，同時(shí)還應(yīng)該盡量避免離心力導(dǎo)致的交通事故[5]。具體而言，在設(shè)計(jì)豎曲線(xiàn)時(shí)，為了避免進(jìn)入匝道的車(chē)輛出現(xiàn)失控情況，應(yīng)該盡量將縱坡路段的長(zhǎng)度縮短，同時(shí)還應(yīng)該避開(kāi)路況不好的路段，以防止駕駛員因不熟悉路況而導(dǎo)致交通事故。在進(jìn)行主線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該堅(jiān)持橫豎均衡的原則，提高線(xiàn)形指標(biāo)的合理性，并提高立交的運(yùn)行流暢度與過(guò)渡自然性。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，公路路線(xiàn)互通式立交設(shè)計(jì)的方法以及安全性、合理性等方面的問(wèn)題，越來(lái)越受到人們的重視，其建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。為了緩解城市交通壓力，并提高交通運(yùn)行的流暢性，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)互通式立交時(shí)，必須深度分析公路路線(xiàn)的整體布局，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際路況，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，滿(mǎn)足市民們的出行需求。