淺析高速公路互通式立交的選型

摘要：互通立交是高速公路的出入口，也是交通的樞紐，滿足交通功能的需要，本文在互通立交理論的基礎(chǔ)上，討論了互通立交的設(shè)置原則，立交選型的要求。互通立交的幾種形式以及選型方案的設(shè)計(jì)，為高速路工程研究者提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高速公路 互通立交 選型

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長，汽車工業(yè)、道路運(yùn)輸量也有了飛速的發(fā)展，各種道路縱橫交錯(cuò)，平面交叉道路已無法適應(yīng)交通量的增長，于是作為現(xiàn)代化運(yùn)輸標(biāo)志的立交便隨之產(chǎn)生。互通式立交是高速公路網(wǎng)絡(luò)中的重要樞紐，因具有空間多層的立體結(jié)構(gòu)形態(tài)，擔(dān)負(fù)起高速公路中交通轉(zhuǎn)向、梳理和控制流量的作用，是高速公路運(yùn)行安全的關(guān)口。互通立交在高速公路中處于十分重要的位置，因此，在高速公路互通立交的選型中要把握好以下幾個(gè)問題：

1 互通立交設(shè)置的原則

每一處的互通立交因?yàn)樗幍牡乩砦恢谩⒔煌顩r、社會(huì)環(huán)境及自然狀況的不同，立交的設(shè)置也會(huì)有所不同，但是互通立交的設(shè)置有必須遵循的基本原則。

1.1 保持道路網(wǎng)的協(xié)調(diào)構(gòu)建互通立交不僅要考慮到每個(gè)立交的位置、形式和規(guī)模，還要考慮到整個(gè)高速路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和整體性，互通立交的設(shè)置應(yīng)該符合該高速公路網(wǎng)的規(guī)劃要求，以確保高速道路流通的暢通。

1.2 消除交通事故由于交通任務(wù)繁重，很多道路的交叉因?yàn)橥ㄐ心芰Σ蛔悖Ｔ斐山煌ǘ氯医煌ㄊ鹿暑l繁發(fā)生，當(dāng)平面交叉的通行能力已經(jīng)不能滿足交通的需求，就有必要設(shè)置互通交通立交。

1.3 適宜的地理?xiàng)l件兩條干道相交或者是其它等級(jí)道路相交，當(dāng)?shù)匦螚l件適宜構(gòu)建立交，且造價(jià)不會(huì)增加過多，經(jīng)濟(jì)適宜的情況下，可以考慮構(gòu)建互通立交。

1.4 滿足交通需求相交道路的交通量是構(gòu)建互通立交的最直接的依據(jù)，當(dāng)交通量超出平面交叉通行能力時(shí)需要修建互通立交。特別是在交通繁重的直行和拐彎等交叉處等。

2 互通立交選型的要求

互通立交的選型在立交規(guī)劃設(shè)計(jì)中具有指導(dǎo)意義，立交類型選擇的是否適當(dāng)，不僅影響道路本身的交通功能，而且對(duì)地方交通功能、城市布局、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等都有影響，所以互通立交的選項(xiàng)很重要，其選擇一般應(yīng)該滿足以下要求：

2.1 選型與布局相結(jié)合根據(jù)交通、道路以及布局的需求，確定立交的理想位置，能更好地解決交通樞紐問題，確保行車的安全、通暢，保證車流的連續(xù)。

2.2 選型與道路相結(jié)合要分析相應(yīng)道路的性質(zhì)、使用任務(wù)、交通量等。對(duì)于出入口的交通量大小，行車速度、通行能力等要特別研究，從而確立適用的立交的等級(jí)，確定立交的功能及只要的技術(shù)指標(biāo)。

2.3 選型與地理相結(jié)合分析互通立交所在的地理位置、地形和地質(zhì)狀況等，找出限制因素，因地制宜，確立立交的總體的造型，立交的等級(jí)等。

2.4 選型與規(guī)劃相結(jié)合整體規(guī)劃，既要考慮到近期的交通需求，減少投資，又要考慮遠(yuǎn)期的發(fā)展和改造，遠(yuǎn)近相結(jié)合選擇適合的形式。

2.5 選型與布置相結(jié)合選型首先應(yīng)該滿足高速公路的要求，保證主要道路、主線方向，然后考慮次要道路、匝道布置和次流的方向。全面安排，處理好各種交流路線之間的相互關(guān)系。

2.6 選型與工程相結(jié)合立交的選型要與施工、技術(shù)、工藝、結(jié)構(gòu)、排水及養(yǎng)護(hù)等實(shí)際工程相結(jié)合，在保證基礎(chǔ)的條件下努力提高工程質(zhì)量、提高工程效率、降低成本。

3 互通立交的幾種形式

按照不同的分類方式，互通立交可以分為不同的類別。按交叉處車流軌跡交錯(cuò)的方式互通立交可以分為完全互通式、部分互通式和交織式三種；按正線跨越方式分互通立交可以分為上跨式和下穿式兩種；按幾何形狀的不同互通立交可以分為T形交叉、Y形交叉、十字交叉；按交匯的道路條數(shù)分類又可以分為三肢立體交叉、四肢立體交叉和多肢立體交叉等。互通式立交形式至今已發(fā)展到百余種之多，而實(shí)際常用的卻不過，高速公路通常采用喇叭形、Y型、定向式，部分采用菱形、苜蓿葉或部分苜蓿葉型，或者采用這些形式相互組合形式。本文僅介紹幾種具有代表性的形式。

3.1 喇叭形立體立交喇叭形立交是三路立交的代表形式，用一個(gè)小內(nèi)環(huán)匝道和一個(gè)外環(huán)匝道實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)的完全互通式立交。此類型立交一般適用于高速公路與普通道路交叉的T型處，所適應(yīng)的交流量不大，車速需≤50km/h。

3.2 Y形立交Y形立交是用定向匝道或半定向匝道來實(shí)現(xiàn)車輛左轉(zhuǎn)彎的完全互通式立交。Y形立交適用于各方向交通量都很大的高速公路之間的交叉，特別是正線雙向?yàn)榉蛛x式斷面。

3.3 苜蓿葉形立交 苜蓿葉形立交是最常用的互通立交形式之一，這種立交形式的最大優(yōu)點(diǎn)在于其經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，造價(jià)低們只需一座橫跨建筑就能實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)運(yùn)行。但是因?yàn)榈乩淼南拗疲瑘A環(huán)的左轉(zhuǎn)匝道平曲線半徑不能太大，行車速度和通行能力也要適當(dāng)。

3.4 定向式立交定向立交是由定向左匝道組成的高級(jí)互通立交，這種立交適用于高速公路之間互相交叉，而且適合于交通量大、車速高的情況。

3.5菱形立交菱形立交只設(shè)右轉(zhuǎn)和左轉(zhuǎn)公用匝道，主要適用于主通道和次道路之間的連接。如果公路為收費(fèi)立交則一般不采用菱形立交。

4 通行能力

互通立交的選型重要指標(biāo)之一就是通行能力，這是依據(jù)交通量大小確立立交選型的重要依據(jù)。互通立交的通行能力不僅受立交形式等幾何構(gòu)造和物理?xiàng)l件影響，而且還受匝道、匝道與高速公路連接點(diǎn)、匝道與相交道路連接點(diǎn)以及收費(fèi)站位置和收費(fèi)口數(shù)目的影響。互通立交的通行能力按其組成部分的不同，一般包括正線的交通能力和匝道的交通能力。

4.1 正線的通行能力互通立交處于匝道和正線相連接的樞紐處，為了適應(yīng)車輛行駛的需要，通常都要設(shè)置變速車道。車輛出入正線頻繁的互通式立交還可以設(shè)置集散車道，一般不允許在正線上快速分流或合流。

4.2 匝道的通行能力在高速公路互通立交的設(shè)計(jì)中，匝道的通行能力確定了整個(gè)互通立交的通行能力。匝道與主線連接部位的通行能力與匝道本身的通行能力相比是較小。因此，匝道的通行能力由匝道的起、終點(diǎn)通行能力控制。根據(jù)交通量資料分析，單向單車道匝道的設(shè)計(jì)通行能力約為1200pcu/h；當(dāng)匝道出入口處的設(shè)計(jì)通行能力大于交通量時(shí)，應(yīng)該在正線外側(cè)增設(shè)輔助車道，對(duì)于雙車道匝道，入口處加速車道長度應(yīng)大于240m，出口處減速車道長度應(yīng)大于210m。另外，為確保匝道的通行能力，還應(yīng)該注意一些特殊點(diǎn)的要求，如變速車道和漸變段長度、分流點(diǎn)處最小回旋線參數(shù)、分流點(diǎn)處最小曲率半徑和分流點(diǎn)處豎曲線長度及半徑等各項(xiàng)指標(biāo)。

5 互通式立交選型方案設(shè)計(jì)

5.1 設(shè)計(jì)資料的收集在立交設(shè)計(jì)前，首先必須通過實(shí)地勘測，收集有關(guān)的地況、交通、道路、排水等資料。方案設(shè)計(jì)主要根據(jù)主交通量，主交通流方向、分布以及增長交通量、吸引交通量、發(fā)展交通量來估算設(shè)計(jì)年限內(nèi)的總交通量。

5.2 項(xiàng)目可行性研究可行性研究是立交建設(shè)的基礎(chǔ)，也是選型項(xiàng)目決策的重要依據(jù)。互通立交的可行性研究主要內(nèi)容包括：擬定建設(shè)項(xiàng)目的位置設(shè)置，形式的擬定，工程建設(shè)范圍、規(guī)模、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。根據(jù)項(xiàng)目所在地的需求、公路性質(zhì)、任務(wù)、互通式立交的等級(jí)，同時(shí)需要相應(yīng)的工程量計(jì)算，為以后估算提供依據(jù)。

5.3 設(shè)計(jì)階段該階段擬定修建原則，選定設(shè)計(jì)方案，計(jì)算工程數(shù)量及主要材料等，其中設(shè)計(jì)關(guān)鍵是確定互通式立交方案，綜合考慮多方面因素，選擇上跨主線或者下穿主線；立交方案是喇叭型、菱型、半苜蓿葉型、全苜蓿葉型，都要多次研究、比較、論證。多方案進(jìn)行同深度比較，對(duì)各方案中的技術(shù)指標(biāo)、規(guī)模、經(jīng)濟(jì)性等，進(jìn)行綜合比較，提出可供比選的推薦方案和比較方案，說明各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，為決策者提供可靠的參考依據(jù)。

6 結(jié)語

高速公路網(wǎng)互通立交的研究室高速公路規(guī)劃工作的重要內(nèi)容之一，協(xié)調(diào)了高速公路網(wǎng)絡(luò)與城市運(yùn)輸?shù)年P(guān)系。影響立交選型的因素有很多，如道路的性質(zhì)、任務(wù)、交通量、交通組成、設(shè)計(jì)車速、環(huán)境條件及安全要求等。互通立交的選型最終的目的是通過精心的設(shè)計(jì)和各種策劃方案的對(duì)比，選出就有實(shí)用價(jià)值，經(jīng)濟(jì)效益合理的立交形式。