山區高速公路立交方案設計探討及實例

李友 齊琪

摘 要：文章首先分析了我國高速公路立交常用型式，其后圍繞山區高速公路立交選型與設計要點展開論述，并就某山區高速公路樞紐立交方案設計為例展開詳細分析，保證了整個項目的安全性與經濟性，可為類似工程提供參考。

關鍵詞：高速公路 立交方案設計 平面設計

1.我國高速公路立交常用型式

（1）樞紐互通式立交

樞紐互通式立交無匝道收費站，常用型式有半定向T形、半定向梨形、定向Y形、定向與環道組合形、定向渦輪形、四路交叉全定向形以及完全苜蓿葉形。

（2）一般互通式立交

一般互通式立交設有收費站，常用型式有喇叭形（分為A/B式，經左轉匝道駛入主線為A式，駛出時為B式）、平面T形、雙喇叭、部分苜蓿葉形、菱形。

2.山區高速公路立交選型與設計要點

2.1山區高速公路立交初步選型

山區高速公路立交選型基本要素可歸納如表1所示。

根據立交位置與連接道路情況，綜合考慮上述基本要素選定2～4個立交型式：

（1）與高速公路相交：①十字型交叉，主要采用混合型、全苜蓿葉型、全半定向型等樞紐互通型式，若是存在地形、地物受限的情況，可根據交通量分析結果，合理選用雙Y型、雙喇叭等型式；②T字型交叉，主要采用Y型立交，若一側轉向交通量十分小，則可采用2條定向匝道連接或單喇叭型立交。

（2）與等級地方道路相交：①道路交通量大，選用雙喇叭、雙Y型，也可采用Y型+單喇叭等型式；②道路交通量小，選用單喇叭、Y型、菱形立交等。

2.2山區高速公路立交方案設計

（1）立交設計速度

①高速公路設計速度，一般情況與主線一致；②連接道路設計速度，根據現狀、規劃情況確定，若是有條件可適當拓寬，提高設計速度；③匝道設計速度，根據實際情況綜合確定，以高值為宜。一般山區高速公路匝道設計速度取值區間為40～80km/ h為宜。

（2）車道數與斷面類型

在立交設計時，根據交通量大小，在高速主線設單車道或雙車道出入口匝道，為保證車道數平衡，適當設輔助車道，同時根據交通量、匝道長度等，綜合確定匝道斷面。

（3）平面設計

根據實踐分析可知，山區高速立交主要設置在城鎮的邊緣地區，此處往往存在一些民房和大片的農田，在進行立交設計時，需將相關房屋拆遷與農田占用問題考慮在內，同時高速公路主要是沿著山腰、山腳展線，靠近主線立交匝道平面布設受地形地物限制較大，需做好全面分析，綜合考慮各項基礎型式平面設計方案，做好比選工作，在確保行車舒適安全的同時，切實控制立交工程規模。

（4）縱斷面設計

縱斷面設計分兩步：①核查立交范圍高速公路、被交道路縱坡值與豎曲線半徑，若是存在不符合相關規范的情況，需進行合理調整，或是另選立交位置；②嚴格按照規范確定已定設計速度下的最大縱坡、最小坡長、最小豎曲線半徑等參數，按凈高、洪水位要求等確定縱面控制點，開展匝道縱面設計，綜合考慮平縱組合、減少填挖工程量等因素。

（5）橋梁、涵洞、支擋結構布設

綜合考慮填土高度、跨越的道路河流情況等，合理選擇布設橋梁、涵洞、支擋結構等，在立交設計方案中必須明確橋梁/涵洞樁號、跨徑、結構型式等，若是必要可開展結構物布設的必選，確保方案最優。

（6）排水設計

山區高速公路立交排水設計十分關鍵，需根據排水需求，科學規劃排水路徑，由此落實排水溝渠設計、路面/坡面排水設計。

3.實例分析

3.1工程概況

文章以某山區高速公路樞紐為例，圍繞立交方案設計展開了具體分析。此山區高速公路全長251km，連接兩座城市，為實現此高速公路與繞城高速的交通流轉換（上跨繞城高速），決定設置樞紐互通立交。

此樞紐互通立交布設受限較多，包括：（1）交叉中心與主線收費站相距僅1.12km；（2）交叉中心與主線隧道相距僅0.75km；（3）交叉中心與繞城高速一單喇叭互通立交相距僅2.5km；（4）擬建互通式立交東南、東北象限分別規劃建設大學城、商貿圈，同時存在諸多居民區與廠礦企業，必須考慮土地節約問題。

3.2方案設計

由于此樞紐互通式立交周邊地形復雜，匝道布設受限較多，繞城高速處于運營狀態，高速主線隧道進口為主不可調整，由此無法拉開隧道進口與交叉中心的距離，為保證形成安全，立交中心至隧道進口段盡量不設匝道，同時設置好相應的標志。

根據上述思路，初測、初設階段經綜合分析對比后，確定了兩個“變異Y形+變異喇叭形”方案，匝道設計速度 40～ 60km/h，立交主線范圍最小平曲線半徑、最大縱坡分別為3500m、0.6%。方案一、二分別如圖1和圖2所示，匝道總長分別為5897m、5651m。

方案一、二技術經濟比較情況如表2～表4所示。

綜上所述，方案二匝道線形指標比方案一更優，同時占用土地面積較少、投資相對較低、通行能力與服務水平較好，經綜合分析初步設計將方案二作為推薦方案。

4.結束語

綜上所述，在路網中，互通立交具有車流轉換的功能，通過主線、匝道的分層處理，使得各交通流在平面、空間上得以分隔，切實解決交叉口高效、安全通行問題。在山區高速公路立交方案設計時，需綜合考慮道路、交通、環境、人文及社會要素等，合理確定2～4個可行的型式，并對各型式開展方案設計與比選，通過技術、經濟等多方面對比，確定最優方案，切實保證整個項目的安全性與經濟性。

參考文獻：

[1]張曉芬.山區高速公路互通立交選型定位研究[D].西安：長安大學，2017.

[2]周震.山區高速公路互通立交選型研究[D].廣州：華南理工大學，2014.

[3]位樹.山區高速公路互通式立交變異形式及適用性[D].西安：長安大學，2014.