高速公路路線及其互通設計

武 潔

（西安中交公路巖土工程有限責任公司，陜西西安 710000）

合理的高速公路路線及其互通設計既能緩解交通壓力，又能方便人們出行，降低交通事故的發生概率。因此，在對高速公路路線及其互通設計過程中，需要考慮的因素較多，如地質條件、自然環境以及水文特點等。設計人員在具體的設計工作中，需要結合各種客觀因素制定適合工程項目路線及其互通設計方案，不斷提升自身設計水平，帶動沿途經濟的不斷發展。

1 高速公路路線及互通設計關系分析

高速公路路線即互通設計指在高速公路與其他道路的交叉點處通過立交橋的形式呈現，又稱匝道。《高速公路路線設計規范》（JTG D20—2017）中明確規定，高速公路主線設計速度為100 km/h，一般型互通匝道設計速度為40 km/h，樞紐型互通匝道設計速度為60 km/h，互通設計使用年限應為20年。

按照功能劃分，高速公路互通式立交橋可分為服務功能與樞紐功能兩種。

（1）服務功能。

在高速公路上行駛的車輛進入或者駛出高速路口所途徑的通道，主要用來集散車輛，方便人們出行。具備服務功能的互通立交一般建立在城鎮，以此方便其與地方道路的銜接性。在出口處設置高速收費站，所收取的費用為后期修補高速公路使用。

（2）樞紐功能。

在高速公路線路兩條和兩條線的交叉地帶設置立交通道，方便車輛轉換方向，樞紐功能只能同高速線路轉換，不會與地方交通道路產生任何銜接。

2 案例概況

仁布互通位于仁布隧道出口處仁布縣切洼鄉繡巴崗村，布設互通位置平緩，具備布設互通條件。布縣切洼鄉繡巴崗村為高階臺地，小樁號方向地勢較高，大樁號地勢較低，高低連接處有3～6 m錯臺，高低兩處總體較平緩，互通范圍內現有用地類型為農田，距離主城區8.5 km。

3 高速公路路線及其互通設計要素及原則

3.1 要素

高速公路路線及其互通設計是高速公路在建設過程中的一個重要組成部分，合理的高速公路路線及其互通設計既能緩解交通壓力，又能方便人們出行，降低交通事故的發生概率。因此，在對本工程項目的路線設計過程中，需要對項目所在區域內的交通運行情況進行詳細調查與分析，保證不同交通運輸工具的安全性，充分發揮互通設計的作用和優勢，進一步優化和完善區域內的交通路網。

本工程項目路線及互通設計應當結合未來時期內交通量的需求，合理選擇被交路，保證互通間距，創造更大的經濟效益，為區域內的社會與經濟發展提供有力保障。另外，高速公路路線及其互通設計過程中，還需要綜合考慮車輛的通行方向，保證工程項目建設與地區經濟發展一致。

3.2 原則

（1）貫徹落實四個交通發展要求。

四個交通發展要求原則即資源節約型原則、建設環保型原則、節能高效性原則和綠色服務型原則，促進高速公路建設行業領域的蓬勃發展。

（2）低成本。

進行多方案比選、嚴格控制工程量，降低工程項目的建設成本。

（3）低碳、環保、綠色、環保。

踐行低碳、環保、綠色、環保的新理念和新思想，推動高速公路與周圍自然環境、社會機制的全面協調方向發展，合理利用各項資源，建設環境友好型高速公路。

（4）堅持“以人為本”設計理念。

嚴格按照安全、舒適的指導性原則，力求路線及其互通設計的整體性。

（5）多行業和諧發展。

綜合考慮本工程項目所在區域內的地質條件、水文特點、自然環境因素，妥善處理高速公路建設與本地區農業、工業發展之間的關系。

（6）促進地區發展。

在確定設計方案時，還需要綜合考慮本工程項目沿線城市的規劃、經濟發展水平，合理設置立交、通道等的輔助性結構，為沿線地區居民的生產和生活提供便利，促進地區經濟發展。

4 高速公路路線及互通設計方案比選

4.1 設計方案比較

（1）仁布互通菱形互通方案主要的工程量包括路基路面以及橋涵等，其工程量遠低于單喇叭互通方案。仁布互通菱形互通方案由于有兩處平面交叉點，日喀則至拉薩方向車輛進入服務區時，需要先下高速公路，繞行下穿平面交叉才能到達，交通組織較差[1]。

（2）單喇叭互通匝道連接服務區方案主要的工程量包括路基路面以及橋涵等，小于單喇叭互通方案，互通內部交通組織優良。單喇叭互通匝道連接服務區方案缺點：①自主線下服務區后返回主線繞行距離長，離開主線后服務區作用減弱；②土地分割較菱形互通嚴重，不符合當地對本互通設計的要求，不滿足未來當地政府對該處用地整體規劃的要求；③本方案未能解決服務區內部與管養機構之間交通組織差的問題。

（3）仁布互通單喇叭互通方案交通組織情況良好，除與仁布連接線外無平面交叉，左右側分開布設服務區，服務效果較好。缺點：①本方案工程量遠遠高于菱形互通方案；②土地分割較菱形互通嚴重，不符合當地對本互通設計的要求，不滿足未來當地政府對該處用地整體規劃的要求。

4.2 設計方案比選結果

通過對以上幾種方案的比選，單喇叭互通匝道連接服務區方案交通組織較菱形互通方案更好，且工程量合理，單匝道合建服務區方案未能切實解決服務區左右交通組織差的問題。仁布互通單喇叭互通方案工程量高于菱形方案和匝道連接服務區方案，雖然交通組織最好，全互通無沖突點，但是在用地規模，造價上均不具備明顯的優勢。

由于土地分割較為嚴重、地方協調困難，因此不推薦此方案。根據交通量預測，本互通位置上下行車流量均較少，且主要為中小型旅游車輛，出現交通流擁堵等不良情況的概率較小。鑒于工程量相對較小，因此本工程項目推薦菱形互通為下階段推薦方案。

5 高速公路路線

5.1 路線規劃

高速公路路線的規劃，應嚴格制定規劃方案，并結合工程項目的實際情況進行全面考慮，既要做到統籌兼顧，又要把握大局，不得忽略任何的細小問題。高速公路路線規劃都有相對應的設計標準，在對本工程項目的規劃過程中，應先結合工程項目實際情況靈活運用，再結合已有的規劃經驗，合理進行路線規劃。可以利用BIM技術模擬路線，及時發現路線設計過程中容易出錯的地方，了解路線規劃的重要性，規劃出符合本工程項目實際情況的路線，促進區域內的經濟發展。

針對互通式立交的規劃，應當結合高速公路路線規劃，全面考慮沿線地形地貌、路線等級以及路過的車輛等。對互通式立交進行規劃的根本目的是集散車輛，設計人員應根據實際需要規劃，不可盲目規劃，造成資源浪費[2]。

5.2 路線設計

高速公路路線設計不僅要考慮本工程項目道路的規劃，還要綜合考慮既有路線的規劃，結合既有路線的實際情況分析需要新修建的路線。另外，在本工程項目公路路線設計工作中，還需要考慮的因素有地理環境，地理環境在一定程度上會直接決定線路路線設計的合理性。通過對以上因素的綜合分析，制定科學合理的路線設計方案，實現與地方交通路線的銜接。在對本工程項目的路線進行設計時，還應考慮互通式立交的理性，確保運營能力。

6 高速公路互通設計

6.1 互通式立交的分類

互通式立交現已被廣泛地應用到高速公路中，目前互通式立交主要有三種類型，即交叉互通式立交、四枝交叉互通式立交以及多枝交叉互通式立交。

（1）交叉互通式立交通常被修建于市及市以下的縣城建設中，縣城人口聚居較為分散，使用和擁有車輛的人相對較少一些，且很少出現擁堵的情況。

（2）四枝交叉互通式立交多被修建于人口較多和城市發展程度較好的地帶，車輛集散集中，擁有車輛的人群站城市中總車輛的一定比例。

（3）多枝交叉互通式立交指俯瞰城市布局圖，可以從其中明確發現錯綜復雜的線路，一條線路與另一條線路交叉，并相互連接多條路線[3]。

6.2 互通設計

在本工程項目互通設計前，還應當詳細了解和掌握工程項目所在路段內的實際情況，如路網布局圖、路網測算數據、路網車次流動情況等。同時，還需要綜合考慮立交墻所在區域內的地理環境、地質條件、水文特點。互通設計立交具有嚴格的使用年限，避免由于地理環境、地質條件、水文特點等的原因使得橋面出現斷裂、坍塌、裂痕等的現象，對道路的正常使用造成影響。

此外，應在互通立交橋上設置收費站，并考慮匝道、收費站和停車區之間的距離，保證車輛正常通行，收費站的設置應考慮車輛通行的頻次，方便車輛正常通行。車輛在收費站停留的時間不宜太久，并方便車輛駕駛人員可以通過車窗完成繳費，減少停留時間，合理避免車輛集聚收費站現象的出現。

7 結語

綜上所述，高速公路路線即互通設計在集散車輛方面具重要作用，可以有效緩解城市中的交通壓力。互通設計可以更好地為高速公路路線上行駛的車輛創造便利條件，實現方向轉化，方便車輛進入和駛出高速公路。因此，在本工程項目路線即互通設計過程中，需考慮多方面因素，規劃科學合理的交通樞紐，促進地區內經濟發展。