山區(qū)高速公路互通選型策略分析

蘭祎俊

摘 要：山區(qū)高速公路互通立交路段歷來發(fā)生交通事故的頻率較高，其中出口匝道的占比相對較大，一般是追尾、側(cè)翻及護(hù)欄碰撞這類事故，會(huì)對人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生一定的威脅，因此做好山區(qū)高速公路互通選型就顯得尤為重要。山區(qū)高速公路的互通立交有著復(fù)雜的形式、較高的成本以及較大的規(guī)模，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考慮相交道路的具體等級(jí)以及實(shí)際交通量，對比分析不同的方案，選擇合理的互通立交造型，這樣才能夠?qū)踩[患降至最低，有效保障車輛在山區(qū)高速公路中穩(wěn)定通行。基于此，本文簡要概述了互通立交的基本類型，并結(jié)合具體的工程實(shí)例給出了山區(qū)高速公路的互通選型策略。

關(guān)鍵詞：山區(qū);高速公路;互通選型

1 互通立交的基本類型

一般而言，高速公路實(shí)際等級(jí)、設(shè)計(jì)速度、地形地質(zhì)情況、交通特征、進(jìn)入控制程度以及經(jīng)濟(jì)環(huán)保控制水平等因素直接影響著互通立交的選型方案設(shè)計(jì)，相關(guān)人員在設(shè)計(jì)交叉道路時(shí)最早是遵循相互連通這一根本原則，隨著時(shí)代的不斷變遷，逐步發(fā)展為了將通行能力的增強(qiáng)作為重心、將安全作為主線并結(jié)合多種因素進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)這一思路。目前常見的互通立交類型主要包含了菱形、梨形、雙喇叭形、單喇叭形、部分苜蓿葉形、環(huán)形以及葉形等，而樞紐互通立交則呈現(xiàn)出Y形、直連式、T形、完全苜蓿葉形、變形苜蓿葉形以及渦輪形等。因?yàn)槭艿降匦巍⒌刭|(zhì)條件的限制，如若在山區(qū)沿用普通互通立交形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，就勢必會(huì)進(jìn)行高填深挖的操作，不可避免的會(huì)對周邊生態(tài)環(huán)境造成污染，且抑制了高速公路的穩(wěn)定性以及車輛行駛的安全性，所以應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況來巧妙地進(jìn)行立交布線，綜合考慮扁平形、變異形、組合形等多種立交形式的優(yōu)劣，進(jìn)而設(shè)計(jì)出最佳的互通立交選型方案。

2 山區(qū)高速公路互通選型策略分析

2.1 樞紐互通立交工程實(shí)例分析

本文選擇了位于浙江省的一個(gè)樞紐互通立交，以高速公路作為主線與支線，其設(shè)計(jì)速度分別是80 km/h與60 km/h，都采取了雙向4車道的形式，呈現(xiàn)出主線上跨支線的局面。這一立交橋在互通范圍之內(nèi)是一個(gè)南北走向，主線和支線基本平行，并且有著較大的高差;互通區(qū)域之中存在著一條河流，與主線平行，呈南北走向分布，且河流兩側(cè)有著陡峭的山體;互通區(qū)域中支線有數(shù)量眾多的服務(wù)區(qū)，會(huì)對互通布局設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的影響;主線必須要在互通區(qū)與和地方道路有一個(gè)緊密的聯(lián)系，這樣才不會(huì)影響整體交通穩(wěn)定性，但由于地方道路在高程方面和主線有著較大的差異，導(dǎo)致對該樞紐互通立交進(jìn)行選型設(shè)計(jì)有著較高的難度。

對該樞紐互通立交工程的現(xiàn)況條件進(jìn)行分析能夠得知，支線東側(cè)大部分都是陡崖，對其進(jìn)行加寬較為困難，故而部分路段必須要進(jìn)行線路的更改，這樣才能夠給后續(xù)匝道的布局設(shè)計(jì)及加減速車道的加寬奠定基礎(chǔ)。立交東側(cè)有一定數(shù)量的服務(wù)區(qū)，應(yīng)當(dāng)對主線往返支線南側(cè)的匝道鼻端位置進(jìn)行嚴(yán)格的控制。支線西側(cè)屬于地質(zhì)災(zāi)害區(qū)，可用于立交橋布局設(shè)計(jì)的范圍相對較小，因此可以忽略不計(jì);支線西側(cè)是三條河流的交匯處，整個(gè)河道有著復(fù)雜的形狀。從整體來看，整個(gè)區(qū)域有著較大的高差，布設(shè)匝道條件較差，主線和現(xiàn)況高速公路立體交叉，因此還必須在相同位置設(shè)計(jì)出與地方道路緊密聯(lián)系的服務(wù)型立交。

根據(jù)上述分析可以確定一個(gè)大體的設(shè)計(jì)思路，即將主線與支線相交處設(shè)計(jì)為Y形樞紐互通立交，其主流方向有著較高的匝道指標(biāo)，匝道平面線形應(yīng)當(dāng)保證流暢，且圓曲線半徑要能夠與設(shè)計(jì)速度相契合;根據(jù)縱斷面的具體情況來設(shè)計(jì)合理的匝道平面布設(shè)，嚴(yán)格執(zhí)行緊湊這一標(biāo)準(zhǔn);對Y形樞紐互通南側(cè)支線中鼻端和服務(wù)區(qū)鼻端之間的間距進(jìn)行合理的控制，采取符合規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的輔助車道來完成對主線與支線的相連。由于匝道和地方道路有著較大的高差，設(shè)計(jì)人員可以利用連接線展線來最大化地消除這一不利影響;針對地形因素的限制，可以將U形轉(zhuǎn)彎車道設(shè)置于主線之中，以此來讓地方道路可以和其余方向交通順利完成轉(zhuǎn)換。

2.2 常見互通立交選型分析

在對山區(qū)高速公路互通立交進(jìn)行布局與設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生只有主線單側(cè)有條件進(jìn)行布設(shè)的情況，究其原因是因?yàn)橹骶€另一側(cè)往往有著陡峭的地形，或者是僅有小部分空間的地形較緩，針對這一情況，相關(guān)人員可以對常規(guī)立交形式中的部分匝道進(jìn)行改良與優(yōu)化，通過線形迂回的方式來最大化地保障山區(qū)高速公路互通立交的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及合理性。

近年來，變異單喇叭互通立交形式應(yīng)用較為廣泛，其主要是在單喇叭形式之上進(jìn)行創(chuàng)新，利用匝道線形彎迂設(shè)計(jì)能夠有效減少大量山體開挖的頻率，這樣一來就能夠最大化地降低成本支出，減少對生態(tài)環(huán)境所造成的破壞，所設(shè)計(jì)出來的高速公路互通區(qū)也能夠完美避開陡峭的山體或部分障礙物。在進(jìn)行變異單喇叭互通立交選型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮到實(shí)際地形條件因素，靈活運(yùn)用匝道上跨或下穿所存在的高差，來降低山體開挖頻率。應(yīng)用變異單喇叭互通立交形式主要有以下幾個(gè)方面：

第一，如若對左右轉(zhuǎn)彎車道進(jìn)行布置時(shí)有著較大的難度，此時(shí)就可以應(yīng)用左轉(zhuǎn)彎迂回的變異單喇叭互通立交選型，通過匝道繞行的手段來形成一個(gè)全新的立交形式，以此來充分迎合車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)安全需求以及使用功能需求，同時(shí)也能夠有效實(shí)現(xiàn)對工程規(guī)模的降低。第二，如若在布設(shè)山區(qū)高速公路互通立交的過程之中，互通區(qū)域和支線有著較近的距離，或者單喇互通立交匝道收費(fèi)站布設(shè)缺乏充足的條件時(shí)，就可以將展線或匝道連接線線位設(shè)置于喇叭頭同側(cè)，以此來達(dá)成小空間范圍內(nèi)合理布設(shè)互通立交的目的。如若互通立交的布設(shè)難度極高，相關(guān)人員就可以采取半菱形+U形轉(zhuǎn)彎組合、組合半菱形的方式來讓互通立交能夠在所有方向順利轉(zhuǎn)換。第三，如若山區(qū)高速公路主線周邊受到了地形因素的制約，并且交叉沖突交通量不大于500輛/h時(shí)，就可以選擇匝道帶平面交叉的三岔環(huán)形及三岔菱形這一互通立交形式。但這兩種形式的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)較為鮮明，優(yōu)點(diǎn)在于可以讓主線兩側(cè)的占地寬度得以減少，有效節(jié)省土地資源，缺點(diǎn)在于三岔菱形與三岔環(huán)境2條左轉(zhuǎn)匝道之間很容易出現(xiàn)平面交叉的現(xiàn)象，影響正常交通。較為典型的例子便是首都環(huán)線高速公路中的西官營立交，該立交一側(cè)是陡峭的山體，主線和山體之間存在著大面積的耕地，且多次下穿主線，在不對山體進(jìn)行開挖的前提之下，為了最大化地減少耕地的占用，相關(guān)人員采取了匝道收費(fèi)站集中設(shè)置于一處這一三岔菱形立交方案，讓工程規(guī)模大幅降低，極大地節(jié)省了土地資源。第四，如若山區(qū)高速公路主線某一側(cè)受到了地形因素的限制，且交通量相對較小，普通立交形式會(huì)破壞山體，造成一定的資源浪費(fèi)。故而相關(guān)人員可以根據(jù)實(shí)際地形狀況來選擇菱形與單喇叭相結(jié)合的互通立交形式，這一形式能夠有效防止菱形立交收費(fèi)站過于分散、平交口過多、單喇叭立交喇叭頭側(cè)占地面積過大這類問題的出現(xiàn)。

3 結(jié)語

綜上所述，由于受到地質(zhì)地形等方面因素的限制，山區(qū)高速公路在對互通立交進(jìn)行布局設(shè)計(jì)時(shí)有著較高的難度，周邊地形陡峭，在布設(shè)匝道時(shí)受到了不同程度的制約。要想在減少耕地占用、盡可能不破壞山體的前提之下順利完成山區(qū)高速公路互通立交的選型設(shè)計(jì)，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)明確當(dāng)?shù)貙?shí)際地質(zhì)情況，按照交通量分布情況以及具體地形條件來靈活進(jìn)行布線，設(shè)計(jì)出合理的匝道形式，這樣才能夠有效保障山區(qū)高速公路的穩(wěn)定通車。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭華.山區(qū)高速公路路線優(yōu)化及互通選型經(jīng)驗(yàn)總結(jié)分析[J].中國勘察設(shè)計(jì)，2020（12）：103-105.

[2]梁佳.高速公路互通式立交設(shè)計(jì)[J].黑龍江交通科技，2020，43（12）：62+65.

[3]陳光.關(guān)于新老高速公路交叉時(shí)互通立交設(shè)計(jì)的探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（23）：83-85.