互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并設(shè)置條件探討

江龍進(jìn)，張哲

（安徽省交通規(guī)劃設(shè)計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230000）

0 前言

2017年，我國共完成高速公路建設(shè)投資9257.86億元，同比增長12.4%。至此，全國公路總里程達(dá)到477.35萬km，公路系統(tǒng)設(shè)施不斷完善，延伸范圍不斷擴(kuò)張。在此背景下，越來越多的互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并設(shè)置需求被提出，為進(jìn)一步提升我國高速公路建設(shè)能力，需要對二者合并設(shè)置條件進(jìn)行分析。

1 互通式立交與服務(wù)設(shè)施特點簡介

1.1 互通式立交特點

互通式立交的主要功能是協(xié)調(diào)來自不同方向的車流，確保其順利通過立交節(jié)點，進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換，保證各路段行車暢通。互通式立交包括樞紐立交和一般立交兩種類型，高速公路路段的互通式立交多為樞紐立交，其他常規(guī)路段則采用一般立交。大中城市及重點產(chǎn)業(yè)區(qū)附近高速公路的互通式立交要求間距在5～10km，其他區(qū)域在25km之內(nèi)[1]。如圖1和圖2為常見互通式立交形式。

圖1 樞紐立交

圖2 單喇叭立交

1.2 服務(wù)設(shè)施特點

公路系統(tǒng)中服務(wù)設(shè)施主要是服務(wù)區(qū)和停車區(qū)，在建設(shè)過程中，選址、間距是需要重點考慮的問題。通過合理的選址，確保各個路段的車輛均能享受到便捷的交通服務(wù)，并實現(xiàn)相關(guān)資源的合理化應(yīng)用。服務(wù)設(shè)施的間距設(shè)計需要結(jié)合公路性質(zhì)及車流量的大小進(jìn)行。根據(jù)發(fā)達(dá)國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)，若服務(wù)設(shè)施間距在15km以內(nèi)，則絕大多數(shù)車輛的服務(wù)需求均可被滿足。在內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面，服務(wù)設(shè)施內(nèi)停車場、休息區(qū)、就餐區(qū)、洗手間的需求最大，這些設(shè)施的配備也大致決定了服務(wù)設(shè)施的規(guī)模。

2 互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并設(shè)置條件分析

2.1 影響合并設(shè)置的因素

通過以往工程建設(shè)經(jīng)驗總結(jié)，影響互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并設(shè)置的因素主要包括地質(zhì)條件、交通流量和成本造價。

①地質(zhì)條件。目前，涉及到合并設(shè)置的區(qū)域中，偏遠(yuǎn)山區(qū)、村鎮(zhèn)、資源礦密集分布區(qū)等占比較高。這些區(qū)域的地質(zhì)條件相對較差、環(huán)境復(fù)雜，給單獨設(shè)置施工帶來較高的難度且不具備足夠的建設(shè)空間。②交通流量。互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并后依然要能充分滿足當(dāng)?shù)亟煌ㄍㄐ行枨螅噍^于單獨存在形式，其能承受的交通吞吐量發(fā)生明顯的變化，因此交通流量也成為影響合并設(shè)置的一大因素。③成本造價。我國國土資源緊缺形勢逐漸嚴(yán)峻，考慮到公路設(shè)施建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展性，有必要通過合并設(shè)置的方式，減少對土地資源的建設(shè)需求，有效節(jié)約建設(shè)成本。

2.2 合并設(shè)置應(yīng)滿足條件

2.2.1 交通流量要求

設(shè)當(dāng)?shù)厝掌骄煌髁吭?0000ved/d，取方向不均系數(shù)為0.50、小時交通系數(shù)為0.1[2]。依照我國公路系統(tǒng)交通通行歷史數(shù)據(jù)，日平均車流量中，小型、中型、大型車輛的占比比例為6∶2∶2左右。計算出三類車輛對服務(wù)設(shè)施的需求比例在15%、5%和12%。

依照公式主線單向高峰設(shè)計交通流量=日平均交通流量×方向不均系數(shù)×小時交通系數(shù)=5000×0.50×0.1=2500veh/h。進(jìn)而得到小時交通流量約為1506veh/h。再計算三類車型小時交通流量，分別為小型車 903.6veh/h；中型車 301.2veh/h；大型車301.2veh/h，其中存在服務(wù)設(shè)施需求的車流量依次為135.54、15.06和36.14pcu/h。在相對偏遠(yuǎn)的區(qū)域，交通安全標(biāo)準(zhǔn)中要求對服務(wù)設(shè)施有需求車輛的高峰小時交通流量為350pcu/h，基本符合要求。

合并設(shè)置之后，出入口位置的路段會有所延長，設(shè)計為雙車道Ⅱ型斷面，當(dāng)設(shè)計時速為40km/h時，最佳交通量應(yīng)在400～1000pcu/h之間。因此得出結(jié)論，合并設(shè)置對交通流量的要求為700pcu/h之內(nèi)[3]。

2.2.2 二者間距要求

依照國家及行業(yè)出臺的互通式立交設(shè)施建設(shè)規(guī)范要求，互通式立交設(shè)施距其他基礎(chǔ)設(shè)施之間的距離不應(yīng)小于4km，對其與服務(wù)設(shè)施之間的距離要求也是如此。公路交通系統(tǒng)中各服務(wù)設(shè)施之間的間距應(yīng)保持在45～50km之間，其中停車區(qū)與服務(wù)區(qū)的間距不應(yīng)超過25km。現(xiàn)在處于同一直線上的兩個服務(wù)區(qū)之間設(shè)置互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并系統(tǒng)。引入直線，其上存在點A、D分別代表兩個服務(wù)區(qū)，AD之間存在BC，間距為10km，可用于合并設(shè)置。要求BC中服務(wù)區(qū)距A、D間距在45km到50km之間。如圖3所示。若將互通式立交設(shè)置在B點一側(cè)，且C側(cè)存在服務(wù)區(qū)建設(shè)空間，二者可以實現(xiàn)單獨設(shè)置。若服務(wù)區(qū)建設(shè)空間不足以使新建服務(wù)區(qū)滿足上述間距要求，則選擇合并設(shè)置。若將互通式立交設(shè)置在BC的中心，其與隧道口的間距過近，無法滿足交通安全要求，此時應(yīng)選擇合并設(shè)置。另外，無論互通式立交在BC中的哪一位置，其都無法滿足間距要求，也應(yīng)將互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并。綜上，當(dāng)互通式立交與服務(wù)設(shè)施之間的距離不小于10km時，可將二者合并設(shè)置[4]。

3 互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并設(shè)置注意事項

圖3 間距示意圖

第一，合理設(shè)計通行要求。互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并設(shè)計后，會產(chǎn)生更為復(fù)雜的通行條件，要求設(shè)置明顯的交通標(biāo)識。在合并設(shè)置系統(tǒng)中，僅為其中一個方向的通行車輛提供服務(wù)設(shè)施使用功能。若公路雙向經(jīng)行的平均車流量都比較有限，可通過優(yōu)化交通動線的方法，允許該路段的雙向車流均使用服務(wù)設(shè)施。立交出入口應(yīng)避免穿越服務(wù)區(qū)，靈活選取互通匝道、服務(wù)區(qū)匝道的位置。第二，在偏遠(yuǎn)山區(qū)或其他地勢地形相對復(fù)雜的區(qū)域，互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并位置的選擇應(yīng)遵從原本的地質(zhì)條件，使得交通動線與當(dāng)?shù)氐匦沃g相互協(xié)調(diào)，并嚴(yán)格遵守政府部門交通規(guī)劃要求。第三，嚴(yán)格控制匝道的長度，在車輛分流節(jié)點，結(jié)合時速進(jìn)行出口匝道回旋最小參數(shù)設(shè)計。第四，若條件允許，將入口匝道設(shè)計為緩坡。若匝道位于上坡區(qū)域，需合理調(diào)整匝道和主線之間的高度差，以免對相互通視造成影響[5]。第五，互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并設(shè)置很難找到兩全其美的建設(shè)地點，若選擇在耕地等地勢相對平坦的區(qū)域進(jìn)行建設(shè)，勢必會造成一定程度的土地資源浪費，而選擇在地質(zhì)條件較差的位置建設(shè)，又會導(dǎo)致建設(shè)成本大幅度增加，并帶來更高的建設(shè)難度。因此在選擇建設(shè)地點的過程中，需要結(jié)合多項影響因素，從整體和細(xì)節(jié)兩個層面進(jìn)行把握。

4 結(jié)論

文章對互通式立交與服務(wù)設(shè)施合并設(shè)置的條件和注意事項進(jìn)行分析，要求在實際工作中，結(jié)合當(dāng)?shù)亟煌髁壳闆r、建設(shè)間距要求、地質(zhì)條件等，合理選用合并設(shè)置方法，優(yōu)化合并設(shè)置方案。融入可持續(xù)發(fā)展的理念，在提升公路系統(tǒng)交通運輸能力的同時，降低資源消耗、節(jié)約建設(shè)成本。