關(guān)于山區(qū)高速公路互通立交設(shè)計(jì)

(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院　重慶　400000)

山區(qū)高速公路所經(jīng)城鎮(zhèn)，大多經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，人口少、交通量小，因此，設(shè)置的互通立交多為服務(wù)型立交，但由于山區(qū)高速公路走廊帶狹窄、地形起伏較大、地質(zhì)病害較多、溝谷河流繁雜，互通立交合理的景觀布置和匝道設(shè)計(jì)不僅能夠解決地方交通上下高速公路，且能降低工程造價(jià)規(guī)模、減少設(shè)計(jì)及施工的難度、降低運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)等。

一、山區(qū)高速公路互通立交設(shè)計(jì)存在的困難

山區(qū)互通立交采用的型式多為服務(wù)型互通立交，型式簡(jiǎn)單，但由于主線布設(shè)條件受限，因此，互通立交布設(shè)條件經(jīng)常存在以下困難[1]：(1)山區(qū)高速公路主線走廊帶狹窄，尤其對(duì)于沿溝谷布設(shè)的路線，由于溝谷兩側(cè)的山體陡峭，橫向布設(shè)立交的范圍較窄，且溝谷內(nèi)河流繁雜導(dǎo)致互通段橋梁規(guī)模較大，特別是現(xiàn)澆變寬結(jié)構(gòu)規(guī)模大，因此，互通立交布設(shè)受地形約束較大;(2)地方道路通過(guò)設(shè)置互通立交與高速公路銜接解決沿線地方交通上下高速公路，由于局部區(qū)域內(nèi)地方道路與高速公路的高差較大，而造成立交布設(shè)非常困難;(3)由于山區(qū)高速公路路線平縱指標(biāo)較低，超高較大，因此，互通立交的平、縱線形指標(biāo)較低;(4)由于路線沿溝谷布設(shè)，多處路段需縱向布設(shè)橋梁，因此，互通立交常布設(shè)在橋梁上，使互通區(qū)橋梁規(guī)模大，變寬現(xiàn)澆型式多樣，設(shè)計(jì)及施工難度大;(5)局部路段受隧道和橋梁布設(shè)的限制，立交的加減速車道距離隧道進(jìn)出口位置較近，安全系數(shù)較低，需加強(qiáng)安全設(shè)施和交通工程等方面設(shè)計(jì)。

二、山區(qū)高速公路互通立交景觀設(shè)計(jì)與匝道設(shè)計(jì)

鑒于山區(qū)互通立交受地形、地質(zhì)及自身的一些特點(diǎn)的影響，因此較平原區(qū)互通立交，在立交方案及立交平縱面確定的過(guò)程中，更應(yīng)充分考慮互通立交的景觀設(shè)計(jì)。同時(shí)，山區(qū)互通立交可能在同一位置上進(jìn)行互通立交形式的方案比選，有時(shí)個(gè)別匝道形式上的調(diào)整能夠收到意想不到的效果。

(一)景觀設(shè)計(jì)

2016年環(huán)境保護(hù)部頒布《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》，突出強(qiáng)調(diào)了環(huán)境保護(hù)的重要性。在山區(qū)互通立交的景觀設(shè)計(jì)中，既要滿足互通立交的使用功能，又要使得互通立交的景觀與周圍的自然景觀有機(jī)地結(jié)合在一起，使得與原有地形地貌最大限度的統(tǒng)一，以提高其在公路網(wǎng)中的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[2]。

1.安全性原則

山區(qū)地形狹窄，視野較平原地區(qū)有限，所以，景觀的布置不應(yīng)影響山區(qū)互通立交的行車透視性要求，線路上的各組成部分的空間要充裕，保證有足夠的視野和視距，使人們始終感到線路流暢、視野開(kāi)闊、景觀協(xié)調(diào)、安全和舒適。

2.經(jīng)濟(jì)性原則

山區(qū)互通立交的工程造價(jià)較平原地區(qū)有較大的漲幅，從經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看，應(yīng)充分利用已有的生態(tài)景觀和人文景觀，將自然美景和工程建設(shè)融為一體，構(gòu)建和諧的互通立交景觀。

3.生態(tài)性原則

山區(qū)互通立交的景觀設(shè)計(jì)，應(yīng)切記深挖高填，工程建設(shè)首先應(yīng)該考慮生態(tài)優(yōu)先，秉持“人—水—生態(tài)—環(huán)境—發(fā)展—社會(huì)”的可持續(xù)發(fā)展理念和原則，考慮既有生態(tài)景觀的保護(hù)和利用，以及互通立交區(qū)景觀與原有自然環(huán)境的融合，見(jiàn)圖1。

圖1　某山區(qū)高速公路互通立交景觀設(shè)計(jì)

(二)匝道形式——路基式匝道、橋梁式匝道、棚洞式匝道等

對(duì)于匝道類型的選擇，則要根據(jù)實(shí)地的具體情況來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的選擇。在進(jìn)行山區(qū)高速公路互通立交建設(shè)的過(guò)程中，因山區(qū)多屬高山峻嶺，地形水文氣候條件都較為特殊，這就需要充分掌握山區(qū)的地質(zhì)類型和水文特征來(lái)進(jìn)行匝道類型的選擇。

路基式匝道：多適用于平緩地帶或者填挖方不大的區(qū)域；

橋梁式匝道：多適用于跨線處；

棚洞式匝道：多適用于高邊坡處；可以減小邊坡的刷坡量和對(duì)環(huán)境的破壞，有利于降低工程造價(jià)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，且造型也較為美觀，值得注意的是，棚洞屬于隧道的一種型式，設(shè)計(jì)考慮中，應(yīng)根據(jù)隧道設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的取值，見(jiàn)圖2。

圖2　棚洞式匝道

(三)匝道設(shè)計(jì)速度

我國(guó)部分地區(qū)的高速公路中，為沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)提供出口互通立交的出入交通量較小，因此對(duì)于此類互通立交，盡量采用單喇叭A型方案，內(nèi)環(huán)匝道設(shè)計(jì)車速可降低到30km/h，或設(shè)置成帶交織的半菱形互通，以減少占地，節(jié)省建設(shè)資金。

在確定匝道設(shè)計(jì)速度時(shí)，不應(yīng)片面追求高的匝道行車速度，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮匝道半徑、平縱指標(biāo)、繞行距離、占地面積、投資和運(yùn)營(yíng)成本等因素。從山區(qū)高速公路互通立交實(shí)際工程來(lái)看，匝道設(shè)計(jì)車速采用40km/h標(biāo)準(zhǔn)偏高，有時(shí)會(huì)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破壞，同時(shí)也增加了大量的工程投資。從實(shí)際出發(fā)，山區(qū)高速公路的互通立交交通量較小，地形復(fù)雜，靈活選取匝道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)車速可以降低至30km/h，個(gè)別困難路段可降低到20km/h，以節(jié)約投資并保護(hù)環(huán)境[3]。

三、結(jié)語(yǔ)

由于受山區(qū)地形限制、主線平縱指標(biāo)較低、橋隧構(gòu)造物多等因素，造成山區(qū)互通立交布設(shè)困難，而現(xiàn)階段我國(guó)在山區(qū)高速公路互通立交方面缺乏針對(duì)山區(qū)的設(shè)計(jì)理念，生搬平原互通立交的設(shè)計(jì)理念致使很多工程建成后出現(xiàn)一系列問(wèn)題[4]，所以要學(xué)會(huì)運(yùn)用更為靈活的設(shè)計(jì)手法，從程式化或模板化設(shè)計(jì)中解脫出來(lái)，樹(shù)立創(chuàng)作設(shè)計(jì)的思想，準(zhǔn)確把握區(qū)域環(huán)境和工程特點(diǎn)，明確項(xiàng)目定位，選取最為合理的互通立交方案，使其不僅能夠滿足立交的服務(wù)功能，而且還能最大程度地降低工程規(guī)模、施工難度及運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，因地制宜開(kāi)展有特色、有亮點(diǎn)、有品位的互通立交工程建設(shè)。