高速公路互通式立交設計探析

陳寶海

（河北省交通規劃設計院，河北 石家莊 050011）

1 高速公路互通式立交的發展

伴隨著高速公路的迅速的興起，需要建設大量的互通式立交，通過幾十年的發展，人們對互通立交的設計有了認知上的飛躍。在高速公路交通量持續增長和交通管理日趨現代化的今天，高速公路的互通式立體交叉的設計理念正在發生著根本性的變化。高速公路建設初期的互通式立交強調的是構思巧妙、形式多樣，將工程造價作為衡量互通式立交的最主要的指標。當前互通式立交設計則是強調“以人為本”，互通式立交的設計不但要滿足其交通需求和增長，還要必須保證行車安全，而且要為駕駛員提供舒適的車輛行駛環境，努力促成人造工程與自然環境、社會環境的統一和諧。雖然高速公路互通立交的設計理論還處于探索和研究的階段，但是大量互通式立交的出現為設計積累了經驗，通過對成功經驗的歸納和失敗教訓的總結，以下幾個方面是對互通式立交設計的思考，能夠為互通式立交的設計提供一點借鑒。

2 互通式立交形式的選擇

互通式立體交叉的布設應根據公路網現狀及規劃、城市規劃、連接道路條件，在對土地利用規劃、占用土地、文物古跡，以及地形、地質、排水等社會及自然條件充分調查的基礎上，根據交通量預測結果進行設計。現在高速公路立交的設置中，樞紐互通以十字交叉的四肢互通為主，一般互通以三肢交叉為主。

2.1 樞紐互通式立交

高速公路網中樞紐互通是交通流轉換的最重要節點，它的運行效率直接影響著整個高速公路的服務水平。從河北省的樞紐互通設計來看，由于規劃的滯后和其他的一些因素，大量的三肢交叉的互通立交需要改造成四肢，如沿海高速與京沈高速交叉的沿海互通、石家莊高速外環與京昆高速交叉的曲陽橋等都面臨著改造重建，造成了大量的工程浪費。在新建的樞紐互通立交設計中應謹慎采用三肢交叉的互通形式，或預留四肢互通的改造條件。

在四肢交叉的各種形式的互通式立交中，苜蓿葉形互通立交的變形形式最具靈活性，如圖1所示，按照交通量由大到小的次序，左轉彎匝道可以采用內轉彎半直連式、外轉彎半直連式和環形，能夠較好的與樞紐互通的交通流轉換相匹配。根據交通量的分布情況和幾種匝道形式的靈活運用，可以在苜蓿葉形的基礎上衍生出各種不同的形式。在苜蓿葉形互通立交的變形形式中，應注意避免采用環形匝道需設置交織段的形式。在高速公路主線設置交織段，不利于車輛有序運行，若設置集散車道將交織段移除主線，則會造成工程規模的增加，若轉向交通量較大，應采用苜蓿葉形互通立交的變形形式中只設置一條環形匝道的形式。

圖1 苜蓿葉互通式立交及其變形形式

2.2 一般互通式立交

高速公路中一般互通式立交是指高速公路與其他公路相交的互通式立體交叉，其匝道上可設置收費站，且高速公路出入口以外允許設置平面交叉。在一般互通式立交中，除轉向交通量單車道匝道不能滿足功能要求外，應優先選用A型喇叭互通。

在高速公路建設興起的初期，一般互通式立交的形式多種多樣，其他較為常見的有B型喇叭互通、半苜蓿葉形互通、菱形互通等。通過近些年高速公路運行期的運營、管理、養護，半苜蓿葉形互通，菱形互通雖然節約了工程投資和用地規模，然而由于存在兩或兩個以上的平交口，導致平交口處交通組織混亂，駕駛員很容易誤行；而且需要設置多處收費站，收費管理極為不便。B型喇叭互通，由于主線出口減速車道直接進入環形匝道，平面線形變化突兀，容易使駕駛員產生緊張的心理，并且此型互通若采用主線上跨匝道，則減速車道位于凸曲線頂部，且減速車道將位于下坡段，不利于減速和出口識別；若采用匝道上跨主線，則減速車道位于跨線橋下，受橋梁影響，不利于識別出口位置，對行車不利。

A型喇叭互通（如圖2所示），環形匝道接入口處主線加速車道。從行車角度來看，它匝道線形與行車速度能夠較好的匹配，駕駛員能夠從容的完成各種駕駛動作；從工程角度來看，它只需要設置一個跨線構造物，工程規模小，施工簡便；從管養角度來看，主線出入的四個方向交通流全部匯集于雙向匝道，只需設置一處收費設施，便于收費、養護和管理；并且除了環形匝道平面指標較低外，其他匝道有著較為優異的平縱面指標。因此，在地形、地物限制較少，轉向交通量不大的情況下，A型喇叭互通應作為首選的互通形式。

圖2 單喇叭互通A型

3 樞紐互通式立交合并出口

高速公路互通式立交中，出口尤其是樞紐互通立交的出口是車輛在高速運行的狀態在較短的時間內改變為較低速度運行的狀態，速度和方向都要發生較大改變的地方。故而，高速公路的出口是交通事故最為集中的地方。左側流出由于不符合駕駛員的經驗和期望，從而更容易導致交通事故，除特殊情況，基本上在高速公路互通立交的設計中已經被禁用。

樞紐互通式立交中應避免多個連續的出口。在高速公路上，經常能夠看到有的車輛停在樞紐互通減速車道的鼻端處，這些車輛基本上是在判斷應該走哪一個出口。一個互通多個出口（如圖3所示），容易導致駕駛員信息過載，導致對出口信息的迷惑，在很大程度上造成錯行或操作失誤。因此高速公路樞紐互通中的出口應避免采用多個，應將其合并為單一出口（如圖4所示），使駕駛員能夠從容的減速轉向。

圖3 互通立交連續多個出口

圖4 互通立交單一出口

4 平交口的處理

互通式立交平面交叉主要指一般互通式立交的主匝道或連接線與被交叉公路的平面交叉和匝道與匝道的平面交叉。在互通式立交的設計中，設計人員往往過于注重高速公路主線一側匝道的線形設計，而將平面交叉的設計置于次要的地位。其主要表現一是忽略平交口轉向交通量和被交路直行交通量的預測，使得設計缺少基礎資料；二是設計人員只對平面交叉做簡單的圓角處理，而不按安全和功能需求進行渠化，甚至人為增加平交口的沖突點；三是平面交叉相距較近的路段，如菱形互通、半苜蓿葉互通，平交口之間車道數不足導致交通組織混亂。

平面交叉是一般互通式立交系統的一個重要的組成部分，如果處理得不好，必將成為互通式立交系統的一個交通瓶頸。因此，對平面交叉的設計應與互通式立交的其他匝道一樣，給予足夠的重視。一般情況下，一級公路設置平交口的情況較少，因為在互通形式的選擇上，高速公路與一級公路交叉，互通一般設置為全互通式立交。平面交叉一般設置于高速公路與二級公路交叉時設置的互通式立交上。圖5為典型的二級公路上設置的平面交叉。在交通渠化和導流島的設計上應根據具體的交通量選擇合適的尺寸，并應優先保證直行交通流有序運行。需要注意的是，導流島應避免采用實體島，尤其是直行被交路上的導流島，應采用劃線的隱形島。在以往有的平交口設計中，從設計上看，渠化完善合理，但是由于采用了實體島加之夜間照明不足，致使車輛沖島，引發了交通事故。因此，在互通立交的平面交叉設計中，要充分考慮交通流的運行特征，以人為本，盡量采用統一的平交口布設方式。

圖5 典型平交口布置圖

5 結語

高速公路互通式立交的設計是一項復雜的系統工程，任何部位的設計缺陷都必將導致整個系統運行效率的降低，并可能存在著安全隱患。經過多年的發展和總結，筆者認為，互通立交的設計應盡量做到形式統一，細節靈活，真正做到以人為本、安全舒適。

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