試析高速公路互通式立體交叉關鍵技術研究

玉俊杰 史剛雷

摘 要：在高速公路施工建設中，互通式立體交叉是交通流量產生轉換的一個重要節點，是高速公路建設中非常重要的一個樞紐。選擇合理的施工技術不僅可以達到交通量和路網規劃的基本要求，并且也影響著高速公路路線的走向。基于此，本文對高速公路互通式立體交叉關鍵技術進行探討。

關鍵詞：高速公路 互通式立體交叉 關鍵技術

1.工程概況

某互通立交位于和平鎮西南，該互通主要解決本項目與沿河至印江公路X540的交通轉換。該互通的布設對加快區域經濟協調發展，推進沿河縣經濟發展和對外交流，具有重要意義。根據交通量預測，2034年沿河至大漆方向（黔渝界）設計交通量187pcu/h，為次交通流向，德江至沿河方向設計交通量318pcu/h，為主交通流向。本互通立交采用變異A型單喇叭，主線上跨匝道，交叉樁號為K20+755.935（=L2K0+124.163）、K21+051.524（=EK0+358.631），互通區間為K20+251～K21+965.237。主線設計速度80km/h，路基標準橫斷面寬度為21.5m。匝道設計速度40km/h，B、D匝道采用單車道匝道，路基寬度8.5m；C、E 匝道采用單車道出入口的雙車道匝道，路基寬度10.5m。互通內設置橋梁6 座，橋梁總長2575.724m。互通內設置小橋3座，涵洞1道，通道2處。互通區主要平縱技術指標如表1所示。

2.高速公路互通式交叉立橋的關鍵技術

2.1利用VISSIM仿真技術研究互通式交叉立橋最小凈距

互通式交叉立交最小凈距指的是鄰近前一個互通式立交加速車道合流鼻端和下一互通立交減速車道分流鼻端之間的行車安全要求以及路段通行能力。

為了將復雜道路交通情況體現出來，需要利用VISSIM道路交通系統仿真模型來進行分析。結合本工程的實際情況，對VISSIM模型中的相關參數做了下述標定：

（1）道路參數。單側車道的寬度為2.1×3.75m，交織區輔助車道為單車道，車道的寬度為3.5m。

（2）交通組成。按照表客車車型標準進行處理，并標定出寬度、長度和行為特征。

（3）車輛性能。車輛性能主要包括最小加速度、最大加速度、期望加速度，功率、重量分布，飽和流平均車頭時距，啟動損失時間，期望車速等參數。

（4）仿真時間設計為600～4200s。2.2按照區域人口密度設置互通式立體交叉立交數目

立交數目設置主要是根據區域人口密度來決定的。當區域人口密度較少時，那么對應的交叉式立交需要度也會隨之降低。反之，當區域人口比較密集、經濟發展程度良好時，可以適當增加立交數目。具體標準可以參考表2。

3.高速公路互通式立體交叉的具體設計

3. 1平面設計

互通范圍主線為直線、圓曲線和緩和曲線，圓曲線半徑為710m。C、D匝道采用直接式減速車道，B、E匝道采用平行式加速車道。匝道最小平曲線半徑為R=55m（B匝道），最小緩和曲線參數為A=65（B匝道）。

3.2縱斷面

互通區范圍內主線變坡點樁號分別為K20+460、K21+200、K21+865，縱坡分別為-1.429%、3%、1.7%、4%，豎曲線半徑分別為R=10000m（凹）、R=30000m（凸）、R=8000m（凹）。匝道的最大縱坡i=5%（E匝道），最小凸形豎曲線半徑R=2000m（D匝道），最小凹形豎曲線半徑R=1436.79m（E匝道）。連接線的最大縱坡i=-5.95%，最小凸形豎曲線半徑R=2500m，最小凹形豎曲線半徑R=3000m。縱斷面設計時需考慮凈空及填挖，注重平、縱線形組合等因素。

3.3橫斷面

主線路基寬度為21.5m，從左至右依次為：0.50m土路肩+1.5m硬路肩（含0.50m路緣帶）+2×3.75m行車道+0.5m路緣帶+1.5m中央分隔帶+0.5m路緣帶+2×3.75m行車道+1.5m硬路肩（含0.50m路緣帶）+0.50m土路肩=21.5m。單向單車道匝道（B、D匝道）路基寬度為8.5m，從左至右依次為：0.75m土路肩+1.00m硬路肩（含0.50m路緣帶）+3.50m行車道+2.50m硬路肩（含0.50m路緣帶）+0.75m土路肩=8.5m。單向雙車道匝道（C、E 匝道）路基寬度為10.5m，從左至右依次為：0.75m土路肩+1.00m硬路肩（含0.50m路緣帶）+3.50m行車道+3.50m行車道+1.00m硬路肩（含0.50m路緣帶）+0.75m土路肩=10.5m。連接線路基寬度為12.0m，從左至右依次為：0.75m土路肩+1.50m硬路肩（含0.50m路緣帶）+3.75m行車道+3.75m行車道+1.50m硬路肩（含0.50m路緣帶）+0.75m土路肩=12.0m。

橫坡：主線及連接線采用雙向路拱橫坡（以超高旋轉軸作為分界），其他匝道采用單向路拱橫坡。正常路段行車道、硬路肩橫坡為2%，土路肩橫坡為4%。

3.4加寬設計

B匝道和連接線，依據規范對內側行車道進行加寬，并在局部路段對加寬做了加強處理。分流鼻處根據規范要求主線硬路肩加寬0.5m，匝道硬路肩加寬0.8m，漸變率不小于1/10并取其后整數樁號，小鼻端半徑采用R=0.6m，大鼻端半徑采用R=1.5m。橋梁分叉處根據與橋跨對齊的原則靈活處理。

3.5橋梁、涵洞設計

互通內設置橋梁6座，橋梁總長2575.724m。主線石板溪大橋左幅：K20+251～K21+145.5，主線石板溪大橋右幅：K20+251～K21+166，采用預應力混凝土T梁；B匝道橋：BK0+106.154～BK0+264.154，采用鋼筋混凝土箱梁；D匝道橋：DK0+156.879～DK0+394.193，采用預應力混凝土T梁；E匝道橋：E K0+110～E K0+53 0，采用鋼筋混凝土箱梁；連接線橋一：L2K0+91.694～L2K0+605.694，采用鋼筋混凝土箱梁、預應力混凝土T梁，連接線橋二：L2K1+108～L2K1+428，采用鋼筋混凝土箱梁。互通內共設小橋3座，圓管涵1道。

3.6管線交叉

互通路線與電力供、輸電線路、通訊電纜等多處交叉。為確保高速公路交通安全、沿線設施的完好及各種管線的使用、維修方便，凡與互通路線相交的地埋通信線路均按規范要求下穿高速公路并采取管道加固措施；凡與互通路線相交的架空電力線、通訊線均按規范要求以架空方式跨越主線；走向與本合同段線路大致平行而又被主線路基覆壓的線路均采取拆遷改造的方式處理。

4.互通式立體交叉施工注意事項

（1）施工前應認真研究設計圖紙，理解設計意圖，不清楚的地方應及時與設計單位溝通，對于關鍵性的坐標，高程應進行復查；對于導線點、水準點、GPS點等控制點的坐標及高程應進行復測后方可使用。

（2）互通周邊村莊較多，人口密集，應精細化土方施工與爆破作業，減少對居民區的環境污染。

（3）施工單位在施工前應對照地形仔細核查排水防護設置位置和區間，若發現填挖交界處樁號、邊（排）水溝縱坡、防護工程設置高度等與地形不符時，應及時與業主、監理工程師、設計代表聯系，按實際情況進行適當調整。

（4）路基防護工程數量表中，防護高度均采用平均值，施工時依據實際地形并結合防護段落長度自行調整防護形式。

（5）邊溝、排水溝設計表中已給出各個斷面的溝底高程，施工時可根據平面圖上所示排水方向，結合實際情況，靈活確定溝底高程，但必須保證涵洞及互通區排水通暢、與天然排水通道銜接順暢。

5.結語

在我國高速公路交通的不斷發展下，互通式立體交叉立交建設已經成為了一個國家和一個城市發展水平的重要體現內容，不僅代表著國家、城市的工程技術水平。同時也代表著一個城市的經濟水平。所以，在施工過程中，要不斷的借鑒國外先進經驗，對技術進行創新和改進，從而使得互通式立體交叉有更好的發展空間。

參考文獻：

[1]張浩平.新老高速公路交叉時互通立交設計的幾個問題[J].公路工程，2008，33（3）：80-83.

[2]周艷麗.復雜條件下互通式立交方案研究[J].中外公路，2010，30（2）：264-267.