高速公路與城市道路互通式立體交叉設計的差異性分析

馮紹偉

摘 要：為了更好地實現我國社會經濟發展，提升公共服務，須加強我國道路基礎設施的配套建設。近年來，交通建設領域發展迅速，城市道路、高速公路建設取得巨大成就。這兩種公共服務設施設計方法之間存在著較大的差異，特別是互通立交常用形式、互通立交設計各項指標上。本文探討了高速公路與城市道路互通立交設計的部分區別，希望能對當前的設計行業提供一些啟示。

關鍵詞：高速公路;城市道路;互通立交設計;設計指標;差異性分析

0 引言

互通式立體交叉是交通系統中必不可少的一部分，隨著近幾年交通擁堵的日益嚴重，互通式立交設計受到了廣泛關注。良好的互通立交設計不僅可以緩解交通壓力，還可減少交通參與者在路上所花費的時間，此外良好的互通造型還能增加交通體系的景觀效果。公路交通建設與市政交通建設在服務水平、設計速度等存在差異且互通式立交的標準有所不同，因此高速公路與城市道路互通式交體交叉設計中存在一定差異，需要設計者不斷借鑒國內外的設計的同時加強自主創新，才能更好的服務國家基礎設施建設。

1 形式選取的差異分析

道路設計中對路線互通設計的要求較高。影響互通交交形式選取設計的因素較多，包括服務水平定位、路網環境、交通量、地形地貌、控制點、匝道速度等。互通立交的形式應滿足功能、安全和環保要求，并應與路網結構、交叉類型、現場條件及周邊環境相適應。

1.1 互通形式的種類

互通式立體交叉分為一般互通式立體交叉與樞紐互通式立體交叉，其中一般互通式立體交叉包括：三岔喇叭形互通工立體交叉、四岔喇叭形互通式立體交叉、部分苜蓿葉形互通式立體交叉、六匝道部分苜蓿葉形互通式立體交叉、菱形互通式立體交叉、環形互通式立體交叉、組合型互通式立體交叉。樞紐互通立體交叉包括：三岔Y形互通式立體交叉、三岔T形互通式立體交叉、完全苜蓿葉形互通式立體交叉、變形苜蓿葉形互通式立體交叉。

特殊條件下還可利用定向、半定向匝道、輔助車道、集散車道等匝道形式靈活組合設計出復雜的互通立交體系。

1.2 常用互通立交的形式及其特點

菱形：主線側采用貫通匝道，被交叉公路側采用平面交叉的互通式立體交叉形式。菱形立體交叉能保證主干道上直行車流快速通行，并具有較高標準的進出口，結構簡單，占地小，投資少。但通行能力也受限。

喇叭形：兩左轉彎匝道分別為半直連式和環形的互通式立體交叉。設計靈活，可滿足三岔、四岔道路相交，喇叭形互通在四岔中可將單喇叭互通尾部對接形成雙喇叭互通。喇叭形互通立交設計中最常用互通形式，造價較低服務性較好。

苜蓿葉形：立交平面形似苜蓿葉，交通運行連續而自然，無沖突點，可分期修建，僅需一座構造物。布設時為消除主線上的交織，避免雙重出口可加設集散車道。

T形：主線保持整體式橫斷面，左轉彎匝道采用半直連式的三岔互通式立體交叉。T形互通式立體交叉適用于直行交通量與轉向交通量主次分明的兩條高速公路的交叉。

1.3 高速公路與城市道路互通式立體交叉選型的差異

高速公路互通立交設計中通常根據高速公路全線總體布局合理布設。在要保證安全性、服務水平、路網結構的需求的同時綜合考慮工程可行性、各階段設計批復的形式、規模選取、工程造價。其主控因素通常為工程規模、地形地貌等。其形式通常根據地形選擇偏于安全的A形喇叭、T形樞紐、變異苜蓿葉等形式。

城市道路立交設計中通常根據城市規劃布局布設，更多服務于城市群眾出行方便，減少征拆破壞，同時應綜合考慮非機動車、人行、景觀、管線等城市綜合體系。其主控因素通常為城市各類規劃紅線、既有構筑物、城市管線等控制性因素。城市內道路速度受限，互通式立體交叉可稍降低平縱指標，控制互通規模。其形式通常選擇占地較小的菱形、變異苜蓿葉、主輔路結合的復合型等。城市郊區互通式立體交叉設計與高速公路互通選形相近，但在設計應考慮非機動車道、管線、規劃限制等因素。故常用苜蓿葉形、喇叭形較多。

2 設計指標的差異分析

2.1 服務主體

公路和城市道路互通式立交系統在服務主體對象上存在一定的差別。公路優先客車、小汽車和載重貨車等行駛;城市道路一般為汽車、非機動車、行人等服務，且現代城市道路需綜合考慮地下設施鋪設。

高速公路立體交叉設計依據交通量與工程規模選取合理的匝道平、縱、橫形式。城市道路互通立交設計更加靈活，其平、縱、橫形式的選取更多考慮城市規劃發展、方便民眾出行、地上地下構造物布設等，再結合交通量合理布設。

2.2 匝道平、縱、橫

城市道路互通立交設計主要依據《城市道路交叉口設計規范》CJJ152-2010，高速公路互通立交設計主要依據《公路立體交叉設計細則》JTG/D21-2014。城市道路立體交叉設計對平面線形要求更為嚴格，圓曲線、緩和曲線長度通常比立體交叉要求值大。城市道路互通立交縱斷面要求較為寬范，同設計速度下，最大縱坡比高速公路最大縱坡范圍大。二者匝道橫斷面基本組成相似但具體名稱略有區別，單向單車道匝道城市道路通常選取7米橫斷面，單向雙車道8.5米;高速公路通常單向單車道選取9米橫斷面，單向雙車道10.5。

2.3 互通區范圍內主線平縱要求

高速公路與城市道路互通區范圍內主線平縱線形要求各有不同。高速公路互通區范圍內主線平曲線要求更高，《公路路線設計規范》JTGD20-2017明確要求了其最小平曲線半徑，其比一般路段要求更加嚴格，而城市道路互通區范圍內主線平曲線要求與一般路段相同。高速公路較城市道路互通區范圍內縱斷面設計要求更為嚴格，高速公路對最大縱坡、豎曲線均做了要求，城市道路僅對最大縱坡做了要求，且城市道路互通區范圍內最大縱坡范圍更大。

2.4 匝道超高與加寬

高速公路與城市道路互通立交匝道加寬值各有不同，城市道路互通立交匝道加寬值規定更為細致，《城市道路交叉口設計規范》CJJ152-2010按車型規定了每條車道的加寬值，而高速公路僅規定了加寬值未分車型。

高速公路與城市道路互通立交匝道超高范圍有所不同，高速公路匝道最大超高范圍為：2%、4%、6%、8%，而城市道路為范圍：2%、4%、6%。

2.5 變速車道

互通式立交主線與匝道之間存在速度差，需設置變速車道調整速度變化。高速公路變速車道要求較嚴，減速車道一般設置為直接式，加速車道一般設置為平行式，且對平行式與直接式變速車道的選取有較細的規定。城市道路互通式立交變速車道的選取較為靈活，加減速車道可靈活使用平行式與直接式。另外高速公路對變速車道長度、漸變率做了較為詳細的規定，城市道路僅對漸變率做了規定，但實際設計時，針對主線速度較高、速度差較大的變速車道設計，參考高速公路設計規范設計。

本文僅探討了高速公路與城市道路互通立體交叉設計的部分區別，其他區別如立體交叉交織段、等待區、鼻端間距、車道劃分、道路界限、車道平衡等須根據實際謹慎設計。

3 結束語

為保證我國的交通系統緊隨國民經濟與城市建設的發展，提升高效運輸實力。設計行業應重視城市道路體系與高速公路網中互通立交設計的設計差異，在設計時，應據實際情況，反復測量和計算，因地制宜的設計論證出最佳方案，才能保證交通的順暢進行，減少交通事故的發生。

參考文獻：

[1]王超.公路和城市道路互通式立交設計研究[J].華東公路，2019（2）：89-90.

[2]劉士貴.公路和城市道路互通式立交設計問題[J].科技創新與應用，2018（24）：70-71.