李成

摘 要：互通式立交橋作為市政交通運(yùn)輸體系中的交通樞紐，發(fā)揮著城市主干路或次干路與城市快速路或高速公路相交的主線車(chē)流分層通行，并供轉(zhuǎn)彎車(chē)輛行駛的重要作用，同時(shí)，也是保證交通流高效接入集散的關(guān)鍵。由于互通式立交橋多分布在城市高等級(jí)道路相交節(jié)點(diǎn)位置，周邊建設(shè)環(huán)境與交通組織情況復(fù)雜，因此對(duì)互通立交橋設(shè)計(jì)質(zhì)量有較高要求。基于此，文章對(duì)城市互通立交的設(shè)計(jì)選型與要點(diǎn)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：城市互通立交;設(shè)計(jì)選型;設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1 城市互通立交的設(shè)計(jì)選型與特征

1.1 喇叭形立交

喇叭形立交是采用一個(gè)環(huán)形左轉(zhuǎn)匝道和一個(gè)半直連式左轉(zhuǎn)匝道組成的完全互通式立體交叉，是三路立體交叉的代表形式，以左轉(zhuǎn)彎出口匝道構(gòu)造形式為依據(jù)，將其分為A型與B型。同時(shí)，也可采取四岔喇叭形互通立交形式，將互通立交主線與主匝道保持連接狀態(tài)，與被交叉城市道路上分別設(shè)有三岔交叉結(jié)構(gòu)。喇叭形立交具有層次簡(jiǎn)單，除環(huán)形匝道適應(yīng)車(chē)速較低外，其他匝道都能為轉(zhuǎn)彎車(chē)輛提供較高速度的直連或半直連運(yùn)行。只需一座跨線橋，投資較省。無(wú)沖突點(diǎn)和交織，通行能力大，行車(chē)安全。造型美觀，行車(chē)方向容易辨別。多用于主次交通流明顯或是無(wú)輔道三路交叉口處。此外，在城市互通立交工程中，布設(shè)時(shí)應(yīng)將環(huán)形匝道設(shè)在交通量較小的方向上，主線左轉(zhuǎn)彎交通量大時(shí)宜采用A型，主線左轉(zhuǎn)彎交通量小時(shí)或受地形地物條件限制時(shí)可采取B型，但主線車(chē)流容易受到匝道影響，存在交通安全隱患。

1.2 苜蓿葉形立交

（1）全苜蓿葉形立體交叉：用四個(gè)對(duì)稱的環(huán)形左轉(zhuǎn)匝道實(shí)現(xiàn)各方向左轉(zhuǎn)車(chē)輛運(yùn)行的全互通式立體交叉，是四路交叉常用的互通式立體交叉之一。這種立體交叉各匝道相互獨(dú)立，無(wú)沖突點(diǎn)，交通運(yùn)行連續(xù)而自然，僅需一座跨線構(gòu)造物，可分期修建。為消除正線上的交織，避免雙重出口并使交通標(biāo)志簡(jiǎn)化，提高通行能力和行車(chē)安全，常在主線的外側(cè)增設(shè)集散車(chē)道，使出入口及交織段布置在集散車(chē)道上，成為帶集散車(chē)道的苜蓿葉形立體交叉。多用于城市外圍環(huán)路上的不收費(fèi)立體交叉。

（2）部分苜蓿葉形立體交叉：部分左轉(zhuǎn)彎方向不設(shè)環(huán)形左轉(zhuǎn)匝道，而呈不完全苜蓿葉形的立體交叉?？筛鶕?jù)轉(zhuǎn)彎交通量的大小或場(chǎng)地限制，采用任一形式或其他變形形式。這種立體交叉可保證主線直行車(chē)流快速暢通，單一的駛出方式便于車(chē)輛運(yùn)行并簡(jiǎn)化了主線上的交通標(biāo)志，僅需一座跨線構(gòu)造物，用地和工程費(fèi)用較小，便于分期修建，遠(yuǎn)期可擴(kuò)建為全苜蓿葉形立體交叉。適用于主要道路與次要道路相交。布設(shè)時(shí)應(yīng)使轉(zhuǎn)彎車(chē)輛的出入盡量少妨礙主線交通，平面交叉應(yīng)設(shè)在次要道路上，必要時(shí)可在次要道路上組織渠化交通或設(shè)置信號(hào)控制。

1.3 Y形立交

Y形立交是采用直連匝道或半直連匝道實(shí)現(xiàn)車(chē)輛左轉(zhuǎn)的全互通式立體交叉，具有能為轉(zhuǎn)彎車(chē)輛提供高速的定向或半定向運(yùn)行，通行能力大，無(wú)交織，無(wú)沖突點(diǎn)，行車(chē)安全，行車(chē)方向明確，路徑短捷，運(yùn)行流暢，正線外側(cè)占地寬度較小。但跨線構(gòu)造物多，造價(jià)較高。適用于各方向交通量都很大的三路互通式立體交叉。布設(shè)時(shí)直連Y形立體交叉的正線在交叉范圍內(nèi)，應(yīng)為雙向分離式斷面，或拉開(kāi)適當(dāng)?shù)木嚯x，以滿足左轉(zhuǎn)匝道縱坡和橋下凈空要求，在正線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮立體交叉布設(shè)的要求。半直連Y形立體交叉適用于正線雙向行車(chē)道之間不必拉開(kāi)或難以拉開(kāi)距離的情況。

1.4 菱形立交

菱形立交是一種由兩條道路保持十字交叉狀態(tài)，車(chē)流自城市主要道路兩側(cè)設(shè)有四條單向匝道通向被交道路，在次要道路的連接部存在平面交叉的互通式立體交叉形式。主要道路應(yīng)視地形和排水條件確定上跨或下穿形式，一般以下穿為宜，次要道路上可通過(guò)渠化或設(shè)置交通信號(hào)等措施組織交通。與其他類(lèi)型相比，菱形城市互通立交能保證主線直行車(chē)流快速暢通、左轉(zhuǎn)車(chē)輛繞行距離較短、主線上有高標(biāo)準(zhǔn)的單一進(jìn)出口、交通標(biāo)志簡(jiǎn)單、主線下穿時(shí)，匝道縱坡便于駛出車(chē)輛減速和駛?cè)胲?chē)輛加速;形式簡(jiǎn)單，僅需一座跨線構(gòu)造物，用地和工程費(fèi)用小。適用于城市主要道路與次要道路相交且用地困難的情況。

2 城市互通立交的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 總體設(shè)計(jì)與布局設(shè)計(jì)

在城市互通立交總體設(shè)計(jì)與布局設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，首先，設(shè)計(jì)人員需詳細(xì)了解工程相關(guān)資料，以城市總體規(guī)劃與道路網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為主要依據(jù)，合理選擇互通立交形式。例如，所修建城市互通立交工程處于個(gè)別方向交通量較小或相交道路車(chē)流軌跡線中存在平面沖突點(diǎn)交叉情況時(shí)，可采取菱形立交或部分苜蓿葉形立交形式。其次，將線路布置、交叉處車(chē)流軌跡線及交叉方式、交叉口型式、平縱面線形等要素納入設(shè)計(jì)范圍，在其基礎(chǔ)上制定城市互通立交的整體布局方案以及線路走勢(shì)方案，在方案中明確相交道路控制高程點(diǎn)、道路縱坡度、平曲面最小半徑要求、轉(zhuǎn)向需求與匝道車(chē)道數(shù)等設(shè)計(jì)內(nèi)容。最后，在已知工程信息與立交布局方案的基礎(chǔ)上，開(kāi)展交通仿真進(jìn)行模擬，模擬不同工況條件下的交通運(yùn)行情況，如模擬車(chē)輛行駛期間的離心力來(lái)判斷設(shè)定的平曲線最小半徑是否合理，模擬車(chē)輛行駛速度來(lái)調(diào)整道路坡度或采取限速措施。

2.2 交通量預(yù)測(cè)與分析

在城市互通式立交橋工程中，交通量是確定互通立交橋建設(shè)規(guī)模與選擇立交橋構(gòu)造類(lèi)型的主要依據(jù)，所選擇立交橋類(lèi)型與平面布局方案不準(zhǔn)確，不僅會(huì)增加工程造價(jià)成本，造成互通立交橋部分使用功能受限。甚至?xí)霈F(xiàn)交通擁堵，引發(fā)車(chē)輛追尾、主線車(chē)流受匝道影響、車(chē)輛側(cè)向失穩(wěn)等交通事故。因此，設(shè)計(jì)人員需深入調(diào)查互通式立交橋所處區(qū)域?qū)嶋H的交通路況，明確互通式立交橋在城市道路網(wǎng)絡(luò)體系中的功能定位與扮演角色，結(jié)合城市總體發(fā)展規(guī)劃與經(jīng)濟(jì)環(huán)境發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)未來(lái)一段時(shí)間的交通量進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，繪制交通流量變化趨勢(shì)圖，選擇合理的互通式立交橋類(lèi)型。例如，在主線直行車(chē)流量遠(yuǎn)超過(guò)轉(zhuǎn)彎車(chē)流量時(shí)，可采取定向Y型互通立交橋。而在左轉(zhuǎn)流量較小四路交叉口或一側(cè)轉(zhuǎn)向交通量較小時(shí)，可采取完全苜蓿葉形立交橋與部分苜蓿葉形立交橋。

2.3 互通立交與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)

在部分城市互通立交方案中，設(shè)計(jì)人員并未考慮外部環(huán)境對(duì)互通式立交橋交通的影響，導(dǎo)致工程方案可操作性不足，互通立交橋在使用期間存在交通安全隱患。針對(duì)于此，必須開(kāi)展互通立交與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)工作。首先，由于城市交通具有混合流特征，同時(shí)考慮到機(jī)動(dòng)車(chē)輛與慢性交通對(duì)城市互通式立交橋造成的影響，為保障交通安全，采取人車(chē)分流方式。其次，互通式立交橋工程現(xiàn)場(chǎng)往往分布大量的地下構(gòu)筑物，需要對(duì)橋梁跨徑組合結(jié)構(gòu)與柱墩等構(gòu)件的組合方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在對(duì)地鐵線路等重要地下構(gòu)筑物保護(hù)的同時(shí)，將所需移除的地下構(gòu)筑物數(shù)量控制在合理范圍內(nèi)，盡量釋放橋下空間，以此來(lái)提高空間利用率，控制造價(jià)成本與工程量。最后，考慮到城市互通式立交橋多分布于城市交通路網(wǎng)的繁忙路段，起到交通樞紐作用，面臨橋梁交叉設(shè)計(jì)難題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)工程所處區(qū)域的整體交通加以系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，重點(diǎn)考慮橋梁交叉問(wèn)題，將滿足交通通行需求與保障交通安全作為首要設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為進(jìn)一步提高城市道路交通服務(wù)水平與道路通行效率，充分發(fā)揮互通式立交橋的交通樞紐作用，實(shí)現(xiàn)城市空間資源與道路設(shè)施最大化利用目標(biāo)。因此，需要盡早構(gòu)建較完善的城市互通立交工程的設(shè)計(jì)體系，明確不同立交橋構(gòu)造類(lèi)型的適用條件，詳細(xì)了解互通立交設(shè)計(jì)要點(diǎn)，積累豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以緩解城市交通擁堵問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]滕國(guó)臣.城市互通立交的選型與設(shè)計(jì)[J].交通建設(shè)與管理，2015（6）：65-68.

[2]陳超.城區(qū)互通式立交選型的回顧與思考[J].珠江水運(yùn)，2018（17）：36-37.

[3]解來(lái)江，程燁.公路和城市道路互通式立交設(shè)計(jì)問(wèn)題[J].綠色環(huán)保建材，2018（2）：111.