城市互通立交的選型與設計分析

陳瑋琦

摘 要：當前我國城鎮化建設發展速度不斷加快，城市內部的交通也越來越擁擠，為了有效緩解這一問題，我國很多城市都開始進行城市互通立交橋的建設，有效緩解了城市內部交通擁堵的不良問題。由于城市互通立交在空間設置上具有一定的局限性，同時對立交橋的功能要求較高，在整個選型和設計工作當中對相關工作人員提出了較高的要求。因此，本文重點針對城市互通立交的選型和設計工作進行了深入性分析和研究，為我國城市立交工程建設和發展提供良好的借鑒。

關鍵詞：城市互通立交;設計原則;影響因素

中圖分類號：U412.352 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0129-02

0 引言

當前我國公路交通工程的發展速度不斷提高，在城市內部的交通當中快速路和主干路的交通設計工作當中，為了最大限度上滿足整個公路交通的運輸工作需求和行車的速度保障，充分保證整個城市交通系統的集散速度。通常情況下城市內不需要采用互通立交的設置方法來進行保障，但是在實際的工程開展過程當中，由于我國在城市用地和城市空間環境方面相對比較有限，其中在城市互通立交的選型和設計工作當中，不但需要充分考慮到整個城市內部空間資源的使用問題，同時還需要在整個設計工作當中充分保證互通立交可以滿足行車的安全性和穩定性，這對城市化的建設發展有著至關重要的意義，必須要引起相關施工單位工作人員的充分重視，以此來不斷推動我國公路交通建設朝著更高層次發展。

1 城市互通立交設計選型與特征分析

在城市互通立交的選型工作當中，其中對互通立交的形式選擇至關重要，在選型過程當中必須要依照城市交通立交的具體特性。在城市空間范圍內選擇出更加適合城市空間使用和發展的互通立交形式，并且還需要考慮到互通立交在城市公路網絡當中的功能性以及在后續使用過程當中的作用。通常情況下，城市互通立交在選型方面主要分為喇叭形、菱形定向Y型以及定向樞紐等形式，這些立交設計形式各自有各自的優劣勢，在實際的選擇過程當中，需要依照具體的交通狀況來進行確定[1，2]。

1.1 喇叭形立交

喇叭形城市互通立交的主要特性是選用了環形匝道線形結構，通過這種形狀的設定，可以保證整個立交設計層次更加簡潔明了，在跨越橋梁的結構上相對比較少，這種形狀的主道當中車流會直接受到閘道車流量的影響，整個互通立交的安全性能較差。喇叭形式的互通立交，主要被運用在一些主次比較分明的交通線路當中，通常情況下還可以被直接使用在一些無輔道的交叉公路設計結構當中。

1.2 菱形立交

在互通立交的選型工作當中，其中菱形立交形式在整個構成上相對比較簡單，并且占用城市內部的空間范圍相對較小，主要是在立交匝道對主線交通所產生的影響相對較低，并且主線在通行過程當中的能力較強，這種匝道更加適用于一些城市內部的快速通過路、次干線公路以及一些支路的交叉口。由于立交匝道在通行的速度方面相對比較緩慢，因此這種立交匝道的設置形式，在一些不良地形限制條件下所表現出的適應性相對較好，因此，在我國各大城市的互通立交結構選型當中有著比較廣泛的運用。

1.3 定向Y形立交

定向型互通立交結構主要是針對城市交通內部的主線和匝道的設計現行標準來進行選擇，通常情況下定向Y型互通立交，對整個公路線路的現行標準要求相對較高，并且在整個結構方面所占有的空間面積相對較小，但是在定向Y型互通立交結構當中，所需要跨越的橋梁結構比較復雜對于一些左轉交通的通行能力表現比較明顯。因此，定向歪形立交通常情況下被使用在一些城市樞紐立交工程當中，同時在城市交通的主線直行車流當中，大小會遠遠超過轉彎車流大小，主要被運用在一些地面面積較小，同時對整個城市當中的環境和地形適應性較好的區域當中。

1.4 定向式樞紐

在城市內部的定向式樞紐設計工作當中，對整個交通查到現行的標準要求相對較高，因此，在定向式樞紐建設過程當中，必須要求整個交通系統具有較高的集散功能，并且在車輛的出入口模式上必須要保證高度統一，整個交通的車輛導向性能良好，同時在定向式的樞紐立交層相對比較復雜，整個交通的結構跨度比較明顯。因此，通常情況下這種設置形式整個經濟投入相對較高。從定向式樞紐的適用性范圍來進行分析，定向樞紐更加適用于一些快速路的交叉口區域，并且在一些地形比較寬裕的環境當中使用頻率相對較高，同時還可以適用在一些轉向交通流較大的區域當中。

2 城市互通立交的設計內容

2.1 整體布局設計

在城市的互通立交設計工作當中，必須要充分結合城市內部，交通公路網絡的整體布局特點，依照互通立交在城市內部的綜合交通規劃工作當中的重要性，以及交通運輸量大小來進行整體的布局和統一規劃，在整個交通系統的整體規劃和布局工作當中，重點包含了城市內部交通線路的整體結構設置、平面線形設置、中面線型設置以及各個公路交叉口形式設計等相關要素，其中主要是以現行走勢規劃作為主要的設計工作內容。通常情況下，在互通立交線路的走勢設計工作方面，主要包含了平面、線形、縱向線形以及各種線型之間組合等構成形式，城市當中的互通立交、曲線設置必須要依照整個交通的空間分布狀況來加以充分的考慮，依照交通的整個高層設計特性，對城市互通立交的形式進行合理的選擇，并且在互通立交的坡度設計工作當中，需要保證立交坡度大小的科學性，如果坡度設置過大，很有可能會造成一些不安全交通事故。因此，在城市互通立交的坡度設置要求，通常保持在-2%～3%范圍之內，如果超過安全互通立交坡度，必須要對車輛的行駛速度進行嚴格的限制，平曲線在設置工作當中需要考慮到行車過程當中最小轉彎半徑的要求，產生的半徑大小需要小于車輛的離心力所出現的位移大小，否則會產生車輛穩定性不足等不良問題[3]。

2.2 交通流量設計

在城市互通立交的設計工作當中，首先，必須要對城市內部交通流量的大小來加以充分的考慮，這也是確定互通立交形式以及整個設計規模的重要。根據交通流量的確定，必須要依照整個城市交通的運輸狀況以及周圍經濟發展特性來加以綜合考慮，有效結合城市內部的政府對該地區范圍內所提供的相關扶持政策等，以此來綜合考慮到城市區域在未來交通發展過程當中的具體狀況。其次，要充分明確互通立交在整個交通樞紐當中所扮演的角色，重點分析互通立交當中所能容納的最大交通流量，在明確了交通流量大小之后，需要選擇出更加適宜的立交形式，同時對于一些左轉交通流量比較明顯的區域當中，通常情況下不會選擇一些環形立交結構形式，如果城市內部的空間用地比較緊張，那么也不能選擇葉形立交結構形式[4]。

2.3 互通立交的間隔大小設計

在城市當中互通立交的間隔大小設計，對整個交通的流量轉換功能有著非常明顯的影響，因此在互通立交的間隔設計工作當中，必須要對整個間隔的大小進行合理的設計，保證相鄰立交之間的交通通過量保持穩定和平衡。通常情況下，在相鄰的互通立交當中需要設置最小間隔，同時還需要充分滿足上有立交加速階段的終點，到下游階段減速階段的交通起點，在這二者之間的間隔不能小于500米，同時還必須要充分滿足交通設施的交通標準間距要求，這些標準都是保證整個交通通行工作效率和通行安全的重要影響因素。

2.4 地上和地下管線設計

在城市互通立交工程的設計工作當中，如果在工程區域存在道路管線會直接影響到整個互通立交的橫向跨度大小。比如互通立交結構區域當中，地下管線埋設結構相對比較復雜，同時內部會存在大量的雨水管、污水管以及給排水管道線路。在互通立交的設計工作當中，會直接影響到整個系統管線的排列和規劃，如果在設計工作當中，直接將這些管線進行移除，那么直接會提高整個工程的建設難度，同時還具有比較高的經濟投入。因此，在整個設計工作當中必須要有效調整整個互通立交的跨境組合，同時對墩柱的設置位置進行合理的優化，科學合理的釋放交通空間保證整個管道線路的暢通，同時還可以有效降低整個工程的經濟投入。

2.5 橋梁交叉性設計

在城市交通當中的快速路和主干路之間，通常情況下都會使用很多高架橋梁來進行設計和建設，尤其是在一些比較擁堵的交通路段當中，使得整個互通立交的設計工作必須要充分考慮到橋梁和交通線路之間存在的交叉問題。因此，在設計工作當中必須要對整個交通樞紐進行全面和系統性規劃，通常情況下會在地面一層的空間區域當中設置出地面輔導路和慢行交通道路，進而形成一個地面平交通車系統，通過這種設置方式不但可以為非機動車輛和行人的通行提供方便，同時還有效劃分了混合交通流量的大小，提高了整個交通系統的通車和運行工作效率。在交通樞紐當中，通常情況下會設置出直行交通線路和交叉性通過交通線路，第三層結構當中交通設計過程當中需要設置出相應的交叉線路，通常情況下是以城市當中的主干路和快速通過路為基礎，直接繞過城市當中的高速通行路段，在城市的互通立交設置工作當中，需要在第二層和第三層之間來進行重點考慮，保證互通立交直接跨越第二層橋梁結構當中。因此，需要有效的設置出互通立交和橋梁立交之間的銜接性，以此來保證整個互通立交結構的安全性[5]。

3 結語

在城市互通立交的選型和設計工作當中，其中必須要充分注意所在區域的交通環境，依照不同城市和不同區域的車流量大小，來設置出相應的互通立交的結構形式，并且在設計工作當中需要對周圍的環境問題和行車安全問題加以充分的考慮，最大效度上提高整個城市交通通行的安全性和穩定性。

參考文獻

[1] 陳譜，劉勝.城市道路互通立交的設計難點及解決措施[J].黑龍江交通科技，2018（7）：47-48.

[2] 許波.山區高速公路互通立交的選型設計與特征研究[J].工程技術研究，2018（2）：238-239.

[3] 鄭園春.淺談城市互通立交方案設計要點——以南寧市邕武立交為例[J].江西建材，2017（8）：30+33.

[4] 劉海松.烏蘭巴托市交通警察局附近互通式立體交叉選型與設計[D].石家莊鐵道大學，2017.

[5] 王立，王旭東.城市快速路樞紐立交總體設計探析——以合肥市繁華大道與集賢路互通立交為例[J].城市建設理論研究（電子版），2016（22）：73-74.