城市枢纽立交选型研究综述

唐 莹

（广州市市政工程设计研究总院，广东 广州 510000）

0 引言

随着我国城市土地的高密度开发利用，城市交通需求迅速增长，交通拥堵现象日益严重。城市立交通过分流各方向的车辆，使其在不同的平面上行驶，消除或减少交通冲突点，提高交叉口的通行能力，对缓解城市交通紧张、提高道路服务水平有重要的意义[1]。

相对公路立交，城市枢纽立交周边用地受限，征拆难度大、费用高，相邻立交间距小，景观要求高，所以一般型式复杂、多样，匝道布置紧凑，往往为多层式的组合式立交型式。本文针对城市枢纽立交的特点，总结确定城市枢纽立交型式的原则和方法。

1 城市枢纽立交选型原则

针对城市枢纽立交的特点，分析确定立交选型的主要原则。

（1）充分利用现有条件，尽量减少征拆。

城市枢纽立交周边一般土地开发密集，用地紧张，且地上高压线塔、地下管线等的布置较多，立交设计受周边建（构）筑物的影响较大，征地拆迁的费用高、难度大、周期长。立交选型时应充分考虑现有条件的限制，因地制宜，合理确定立交型式，尽量减少征地拆迁，加快工程的推进和实施。

根据城市枢纽立交所在工程位置的地形地势、地质、周边景观等条件，合理确定立交相交道路的跨越方式。当立交位于城郊等对周边建筑物干扰较少或地形低洼的地带时，宜采用上跨式立交；当立交位于城市用地紧张或高路堤的地带时，宜采用下穿式立交[1]。

许多新建的城市枢纽立交，在相交道路建设时已预留出入口，对于这类新建的枢纽立交，为了减少投资，加快工程实施的进度，且减少已有预留出入口对匝道布设的限制，立交设计时应尽量利用现有预留出入口，特别是主线桥梁范围的出入口。对于改造的枢纽立交，在满足交通功能的前提下，也应尽量减少对现有立交的影响，通过局部改造实现节点的交通功能。

城市枢纽立交将对周边单位或居民的出行造成一定影响，立交选型过程中应充分考虑周边的出行需求。

（2）综合考虑周边路网的交通功能，确定立交节点的交通功能，选择合理的立交型式，且立交功能满足预留远期交通需求。

城市路网密度较高，相邻立交的间距较小，而且一般立交周边用地受限，故应统筹考虑周边路网的交通情况，确定本立交节点需重点解决的交通转向，选择合理的立交型式。另外，随着城市路网越来越密集，当立交间距不能满足设置辅助车道或者集散车道的要求时，需要将多个立交放在一个点设计，就形成了多路立交[2]。

城市枢纽立交选型时，应充分考虑近、远期结合，既要满足近期交通的要求，减少投资，又要考虑远期交通发展的需要和改建提高的可能，前期工程为后期所利用[1]。

（3）注重立交的景观功能。

立交为展示城市形象的重要窗口，对提升城市形象有重要的作用。城市枢纽立交应造型优美，型式灵活多变，与周边环境协调，展示城市和地区的特点[3]。

（4）根据现状条件、节点交通功能合理进行匝道布设。

立交的型式要与匝道的布置综合考虑，需根据用地、地形地势、节点交通等方面的特点，合理进行匝道布设。如当用地受限时，匝道可能集中布置在某个或少数几个象限。交通量大、设计速度高的行车方向，要求线形指标高、路线短捷、纵坡平缓[1]。

2 立交型式选择

2.1 初定基本型式

根据各方向的交通量，结合地形、地物及当地交通条件综合考虑，确定立交的基本型式。三路相交的选用喇叭形、子叶式、Y形等；四路相交的选用苜蓿叶形、X形、涡轮形或组合型等；多路立交方向较多，没有固定的型式，设计时应分为几个常规立交进行考虑，因匝道数量太多，交通不易组织，再化繁为简，减少或者合并匝道的数量[2]。

2.2 几何形状及结构的选择

在立交基本型式的基础上，对立交的总体结构布局和匝道布设进行安排，如跨线构造物的布置、出入口的位置、匝道布设的象限等。

匝道分为右转匝道和左转匝道。

（1）右转匝道

右转匝道结构简单，一般从正线右侧直接驶出，不设跨线构造物。

（2）左转匝道

左转匝道需转90°～270°穿越对向车道及相交道路，除环圈式匝道外，至少需要一座跨线构造物。按匝道布设与相交道路的关系，左转匝道可分为直接式、半直接式、环圈式三种类型[1]。

a.直接式匝道，又称“定向式”或“左出左进式”，从车行道左侧分流驶出到相交道路的左侧合流驶入（见图1）。该匝道线形简捷、转向明确，匝道长度最短，运营费用低，没有反向迂回，自然流畅，指标较高，适应车速高，通行能力最大，但跨线构造物多，相交道路的对向行车道之间需有足够间距，或把对向行车道设计成不等高的路基，以便上跨或下穿，中型车和慢速车左侧高速驶出困难，到相交道路左侧高速驶入困难，且不安全[1]。

图1 直接式（定向式）左转匝道

b.半直接式匝道，又称“半定向匝道”，分为左出右进式、右出左进式、右出右进式。左出右进式匝道的左转车辆从行车道左侧直接分流驶出后左转，到相交道路时由右侧合流驶入。该匝道改善了左进的缺点，车辆驶入安全，但匝道上车辆略有绕行（见图2）。右出左进式匝道的左转车辆从车行道右侧分流右转驶出，在匝道上左转弯，到相交道路时直接由行车道左侧合流驶入。该匝道改善了左出的缺点，车辆驶出安全（见图3）。右出右进式匝道的车辆从行车道右侧分流右转驶出，在匝道上左转弯，到相交道路时由行车道的右侧合流驶入。该匝道完全消除了左进左出的缺点，行车安全，但匝道绕行最长，跨线构造物最多（见图4）[1]。

图2 左出右进式左转匝道

图3 右出左进式左转匝道

图4 右出右进式左转匝道

c.环圈式匝道的左转车辆驶过正线跨线构造物后，向右回转约270°达到左转的目的，在相交道路的右侧驶入。该匝道右进右出，分合自然，行车安全，匝道上不需设跨线构造物，造价最低，但线形指标低，适应车速低，通行能力较小，占地大，左转车辆绕行距离长[1]（见图5）。

图5 环圈式左转匝道

左转匝道的基本型式变化多，各种匝道可以单独或相互组合使用，形成许多对称或不对称的不同类型的立交型式。

3 城市枢纽立交典型实例分析

（1）燕湖大道与迎宾大道立交（匝道集中布置在东南、西北象限）

燕湖大道与迎宾大道立交位于清远市燕湖新城。该立交节点各向的交通量较均衡。立交节点西侧有现状河涌，东侧有在运营的武广高铁。为节约用地，其匝道尽量布置在东南象限（武广高铁围成的三角区域）及西北象限（现状河涌围成的三角区域）。北往东、南往西左转采用半直接式匝道，西往北、东往南采用环圈式匝道。另外，设置西往北（站前东路）的左转匝道解决西向燕湖新城往高铁站的交通转换功能。图6为燕湖大道与迎宾大道立交平面图。

图6 燕湖大道与迎宾大道立交平面图

（2）成都市成洛立交（多路立交）[2]

成都市成洛立交是成安渝高速公路、成都绕城高速和成洛路连接的枢纽立交，为五路立交。该立交节点重庆往返成都交通量最大，其次是重庆往返绕城高速的交通量，宜采用直接式或半直接式匝道，其他方向的交通量均不大，宜采用环圈式匝道。

首先，可以将该节点立交分成3个常规立交进行考虑。成安渝高速与绕城高速立交采用Y型立交，成洛路与绕城高速立交采用部分苜蓿叶形立交，成洛路与成安渝高速立交采用Y型立交。然后，综合交通量情况，合并、简化部分匝道，取消重庆往返洛带方向匝道，合并东侧成洛路、成安渝高速往返成都绕城高速的匝道。经过匝道简化和合并后，把3个立交放在一个交点，形成最后的方案（见图7）。同时，成洛路在该立交节点西侧下一个平交口设置掉头车道，同样能满足重庆往返洛带车辆转换的需求。

图7 成洛立交平面图

（3）华村立交（利用地形地势）[4]

华村立交是由南北快速干道、嘉陵江滨江路、嘉陵路、高九路连接线等快速路、主干路、次干路相交形成的七岔路口。其中：南北快速干道、嘉陵江滨江路为交通性干道，嘉华大桥—黄沙溪立交、沙坪坝—上清寺两对流向为主流方向；嘉陵江滨江路上的沙坪坝与上清寺两个方向分别上下嘉华大桥通往江北区，上下大坪隧道通往黄沙溪立交的4对流向均为次主流方向；嘉陵江滨江路与嘉陵路之间的交通转换为次要流向。图8为华村立交平面图。

立交所处地势南高北低，南侧为山体斜坡及大坪隧道，北侧为嘉陵江及嘉华大桥，西侧为化龙桥香港瑞安集团开发用地，中部为造纸工业研究所、嘉韵山水居住小区、李子坝加油站等，东侧为畔江楼居民楼、李子坝小学，大坪隧道出口东侧为六十二中学。匝道的布设尽可能少穿周边单位、住宅，以减少征地拆迁，同时避免对立交南侧山体的大面积开挖，保护生态环境。其中，嘉华大桥南引道与嘉陵路高差近23 m，与滨江路高差近30 m。为了克服高差并完成4条道路之间的交通转换，推荐采用定向组合式立交。

图8 华村立交平面图

该立交采用三部分匝道分别连接4条道路：第一部分匝道是连接南北干道与嘉陵江江滨路的A、B、F、K 4条半定向匝道；第二部分匝道是连接嘉华大桥与高九路连接线的J、G 2条半定向匝道；第三部分匝道是连接嘉陵江滨江路与高九路连接线的A、I 2条半定向匝道；第四部分匝道是连接嘉陵江滨江路与嘉陵路的C匝道。由于嘉陵江滨江路道路等级比嘉陵路高，故设计时南北干道通过半定向匝道先与滨江路相连，通过滨江路再与嘉陵路相连，以解决大部分方向上下南北干道的交通。为利用地形地势，减少征地拆迁，高九路连接线往嘉华大桥的J匝道及往滨江路的I匝道均采用隧道形式。

（4）京沪高速与五环路立交（现有立交改造）[5]

现状节点为京沪高速与五环路立交，即大羊坊立交。现状节点通过8条匝道联系京沪高速与五环路，能够满足各方向的转向。但是，现状节点南侧约380 m位置有京沪高速去往亦庄方向的一处出口。该出口是京沪高速联系亦庄开发区的唯一出口，交通繁忙，早晚高峰期间车辆拥堵。经现场调查，现状京沪高速亦庄出口距离五环路匝道进口仅450 m，实际交织长度约380 m，高峰期间交通量较大时极易产生拥堵。因此，解决好亦庄出口与五环路进口的交织问题，是节点改造方案的关键所在。

立交改造尽量减少对现状交通的影响，对现状立交北向西匝道进行改造，将原单车道出口改造为双车道出口，并拓宽京沪高速主线，设置辅助车道。匝道向南分流，其中一条匝道与现状立交北向西匝道衔接，另一条匝道下穿五环路辅路桥、现状立交东向南匝道桥、现状立交南向西匝道桥以及五环路主路桥后，上跨现状立交西向南匝道，之后在两车道断面基础上增设一条辅助车道，然后匝道分流，分别与东环路和文化园东路相接。图9为京沪高速与五环路立交改造平面图。

图9 京沪高速与五环路立交改造平面图

4 结论

城市枢纽立交建设条件复杂，受周边用地和现有建（构）筑物影响较大，景观要求高，立交型式多变。本文针对城市枢纽立交的特点，分析城市枢纽立交选型的原则和方法，且通过典型的实例分析，总结城市枢纽立交实际选型过程中需注意的问题和方法。