樞紐型立交改擴建方案影響因素分析

高國棟 王昱曉

(山西省交通建設質量安全監督局，山西 太原 030006)

樞紐型立交改擴建方案影響因素分析

高國棟 王昱曉

(山西省交通建設質量安全監督局，山西 太原 030006)

通過對高速道路上的互通式立交改建影響因素的分析，歸納總結了樞紐互通改擴建設計方案的優缺點，指出在實際工程中應考慮多種影響因素，確定樞紐立交改擴建方案，使設計方案在多種功能要求下達到平衡。

立交，改擴建方案，影響因素

由于社會經濟發展及汽車保有量上升，道路一些平面交叉口就逐漸成為行車的咽喉與瓶頸地段，不斷發生堵塞現象，使得交通擁擠不堪，直接導致道路行車車速低、油耗大，極大降低道路通行能力，造成交通事故率快速上升。將平面交叉改建為立體交叉，分別從時間和空間兩方面保證了交通等的暢通，使道路交叉向立體化方向發展是解決現有交通問題的有效手段之一。立體交叉口在道路中的作用日益突出，在道路網的規劃中，立體交叉作為決定整體規劃的關鍵節點。但隨著各地區域路網的快速發展，原來作為交通節點的各互通式立體交叉，逐漸難以滿足急速上升的交通量轉換的需求。因此，作為高速道路上的重要交通節點——互通式立交的改造將會逐漸成為道路工程面臨的主要問題之一，有必要對影響互通式樞紐立交的改建的影響因素進行闡述和分析，為工程實踐提供參考。

1 改擴建方案影響因素

1.1 主線加寬方式

目前，我國主要采用的加寬方式有以下4種：1)兩側整體加寬；2)兩側分離加寬；3)單側整體加寬；4)單側分離加寬。單從工程經濟的角度看，如果交叉主線跨線橋跨徑足夠進行道路主線改擴建作業，則采取兩側整體加寬的方式應當是最為經濟的，這種方式只需對主線范圍內的端部進行適當的調整即可。反之，則應該考慮采用分離加寬方式，避免對跨線橋進行調整。但是，對于僅改造端部部分線形的改擴建工程，因為沒有對匝道進行調整，因此，整個互通式立體交叉轉換交通流能力難以有所提高。當主線在某側進行改擴建受到一定限制時，應考慮采用單側整體加寬方式，或改建為分離式路基，進行分離加寬。如果采用單側整體加寬，則加寬側的匝道，尤其是靠近主線的匝道，則可能需要部分或者全部改建或者重建。如果主線采用分離式路基，不但需要對匝道的線位進行較大幅度改造甚至重建，而且對原有匝道的利用率比較低，工程費用的增加量較大。

1.2 遠景交通量

對于改擴建工程方案，能否滿足遠景交通量需求是需要首先考慮的問題。樞紐互通型式改變與否首先取決于現有工程是否能夠滿足設計年限末年的交通量需求。當僅加寬匝道就可以滿足交通量需求時，可以選擇維持樞紐互通型式不變，僅對匝道及連接部進行局部改造即可；反之，則應根據具體交通量情況，重新構型出能滿足遠景交通量的樞紐互通型式，并根據現有工程情況，擬定出可行的改擴建方案。

1.3 原有工程的利用

樞紐互通占地范圍較大，并且樞紐互通所處位置經常位于城鎮附近，土地資源珍貴，不能隨意擴大規模增加占地。同時，樞紐互通除了主線以外，各匝道間往往也存在跨線橋，跨線橋較一般喇叭式互通跨線橋數量多，橋長也較長，廢棄重建成本較高，而若利用原有工程進行局部改造或者加寬，工程費用將會大為降低，所以，原有工程的利用將會對互通式立交改擴建方案產生相當大的影響。

1.4 交通組織

科學合理的交通組織方案對于樞紐互通式立交改擴建有著相當重要的地位。根據以往的項目經驗，簡單設計的交通組織方案在實際實施過程中會出現交通組織不足的情況，從而臨時進行添加。到實際運營階段，交通組織變得相當復雜，最后往往導致了交通混亂，嚴重影響了行車安全和服務水平。因此，改擴建方案的確定，一般也需要在綜合考慮施工和運營階段的交通組織之后，不斷的對改擴建方案做出一定的優化，從而擬定出合理的改擴建方案。

1.5 交通事故分析和景觀要求等

互通立交具有交通轉換功能和空間多層結構形態兩大特征。在有限的區域空間內要完成各方向的交通轉換，加劇了其運行方向的復雜性；同時受項目投資、現場條件及環境限制，互通式立交的技術指標往往較低，而當幾個低限指標組合不當時，所構成的線形可能造成運行條件更為復雜。這些復雜的因素導致互通立交成為高速公路交通事故的多發地。

因此，互通式立交運營通車之后，對歷年來所發生的交通事故進行調查分析，掌握交通事故分布情況，找出交通事故發生原因，確定互通式立交區域內的事故黑點，對于互通式立交的改擴建方案制定有著重要的價值。

2 樞紐互通改擴建設計方案

樞紐互通式立交占地規模大，造價高,所以原位擴建和原位改建方案，相對移位重建方案而言占新增用地數量大為減少，改擴建規模較小，對相關道路路線調整小，投資規模較小，因此，道路改擴建引起樞紐立交改擴建總體設計方案一般采用原位改建或原位擴建方案。

2.1 原位改建

互通式立交的原位改建方案，具體到各個匝道細部則包括了匝道原位重建和匝道局部改建兩種。當原有互通交通量變化相當大，以至于原工程大部分現有工程采用加寬或者局部改建已然不能滿足現有或遠景交通需求，此時，需要拆除不能滿足要求的匝道、跨線橋等，在原互通位置重新構型新的互通。原位改建方案優點：1)相對于移位重建方案，原位改建方案對道路主線影響較小，對于原有道路及工程構造物利用率較高。2)改擴建工程互通式立交規模變化小，新增占地較少，對周圍環境影響較小。3)部分匝道線形的改變可以有效的適應現在及將來的交通需求。4)重建部分匝道和跨線構造物，可以有效的對過去不合理或不成熟的設計進行修正，消滅可能存在的安全隱患。原位改建方案缺點：1)匝道和跨線構造物的拆除將對交通產生巨大影響，雖然可以通過完善交通組織設計保證交通通暢，但是出行路線的變化依然會給出行人員帶來不便。2)重建匝道和跨線構造物造價較高。

2.2 原位擴建

互通式立交的原位擴建方案又分為原位加寬擴建和預留方案原位擴建兩種情況。預留方案的原位擴建，指現有立交設計時為完整設計，但是由于各種原因考慮施工時實行了分期修建計劃，一般多見于新建道路接于現有道路互通式交叉處。原位加寬擴建就是在現有匝道位置、充分利用老路的基礎上提高道路通行能力。擴建可對現有道路平縱面、路基路面、橋隧構造物、交通安全等方面所存在的缺陷進行改造，減少事故隱患。原位擴建方案優點：1)原位擴建方案可以充分發揮現有立體交叉潛能，原有工程利用率最高。2)對交叉道路路線和周圍路網內其他道路幾乎無影響，對附近城市總體規劃和現有經濟產業布局不會造成較大影響，社會影響小。3)新增占地少，節約大量土地資源，工程造價低。原位擴建方案缺點：1)受現有工程限制較大，僅能對道路平縱面線形進行微調，有時候甚至改建工程線形比原有線形標準更低。2)整個互通式立體交叉受現有工程構造物使用年限限制，工程養護壓力較大。

3 結語

樞紐立交的改擴建設計受交通量、路網布局，以及社會發展的現實要求等因素的影響，方案設計既要考慮交通功能、施工的方便，也要考慮社會影響、工程造價，以及與周圍環境的協調統一等諸多因素。設計者應綜合考慮多種影響因素，確定樞紐立交改擴建方案，使設計方案在多種功能要求下盡可能達到平衡。

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Analysis on factors influencing hub-style interchange expansion scheme

GAO Guo-dong WANG Yu-xiao

(ShanxiBureauofTrafficConstructionQualitySafetySupervision,Taiyuan030006,China)

The paper analyzes factors influencing hub-style interchange expansion scheme, summarizes defects and merits of hub-style interchange expansion design scheme, points out influencing factors needing attention in actual engineering, and finally determines hub-style interchange expansion scheme, so as to make the design scheme balance with various functions.

interchange, expansion scheme, influential factor

1009-6825(2014)11-0156-02

2014-01-25

高國棟(1986- )，男，碩士，助理工程師； 王昱曉(1987- )，男，助理工程師

U412.1

A