道路互通立交设计方式的探讨

申海鹏 苗海尧 程拥强

北京国道通公路设计研究院股份有限公司 北京 100053

引言

近几年，我国交通运输行业发展异常迅猛，多种不同类型的道路工程项目的规模和数量不断增大。结合国家相关规范标准要求，在一些道路交叉节点位置需设置相应的互通立交，从而切实保障车辆的顺畅行驶。互通立交的设立可实现对城市各个干线道路的有效连接，由此直接成为城市交通运转的重要节点[1]。为此，文章针对道路互通立交设计方式进行探讨，具体讨论如下：

1 道路互通立交架构及类型

1.1 道路互通立交架构

道路互通立交也被称为道路互通式立体交叉，在原理上主要是借助布设相应的跨线构造物来促使本来互为交叉的道路空间实现分离的效果。并通过内部匝道来实现上下道路的有效连接，从而形成提供车辆转弯行驶的交叉通行方式。互通立交的架构主要包含主线、立交桥、匝道及变速车道等。其中主线属于互通立交整体的主体部位，立交桥则是至道路交叉的步伐。其中主线的形式通常分为上跨式和下穿式两种。而匝道的功能及作用主要是服务于车辆转弯设计，较为常见的是以高架为主[2]。在实际作用上，更多是将源于不同方位的车辆实施空间层面的隔离，这样不仅能够极大提高交通运行效率水平，同时还可切实强化交通的安全性。最后变速车道主要服务车速过渡而设计，目前以直接式和平行式两种为主。

1.2 道路互通立交类型

当前互通立交的类型有很多，具体可结合实际交通的功能及跨越的方式来进行类别划分，具体划分如下：（1）依照交通功能划分类别，这种类别划分的方式具体讲互通立交分为完全互通、部分互通和环形三种类型。像常见的喇叭型和定向Y型都属于完全互通立交类型，而菱形、半苜蓿型则属于属于部分互通立交的类型；圆环及Y型属于环形式立交。（2）依照跨越形式进行划分，这种方式能够将互通立交划分为上跨、下穿及混合（上跨和下穿各占一半）等三种形式。其中上跨式本身具备投资少、方便施工的特点，但实际占地面积较大，而下穿式虽然占地面积偏小，其投资额度明显更大。混合式较为复杂，比较符合多层立交设计的要求。

2 道路互通立交设计方式探讨

2.1 道路互通立交设计原则

道路互通立交设计工作相比其他路桥设计更加复杂，其具体在设计的质量水平上存在明显的优劣性，并且其对整个道路运营的安全及服务水平起到了一定的直接影响。因此，要求在设计互通立交时，应对对多方面的因素进行综合考虑，并且应当严格遵循以下方面原则来进行：（1）简便原则，因为互通立交内的线路轨迹类型复杂，其在充分符合使用功能的基础上，要求在此基础上采取最简单和便捷的线型加以设计，这样才能保障最终的互通立交能够更加便于车辆通行，避免绕行。（2）顺畅原则，选择在道路当中设置互通立交目的在于借助车辆分流来加强交通通行。因此，结合对交通量测试的结果，应当以充分保障车辆的畅通性为首要前提，以此来科学合理设计互通立交的曲线半径、纵坡及匝道等部位。（3）安全原则，为了能够切实保障车辆在互通立交行驶的安全性，在设计互通立交时，要求应当对多方面因素加以综合考虑，像线性选择时需规避小弯、交通标识应当清晰可见、安全设施配置应当完善齐全。（4）经济援助，互通立交是一种大范围道桥施工过程，因此要求在切实保障工程整体质量的背景下，需保证造价的合理性，后续运营维修费用也需考虑在设计工作当中。

2.2 互通立交线形设计方式

具体分为以下几种：（1）平面线形，互通立交的线形设计主要包含了两方面内容，也即是在主线段和匝道段平面线形。相比普通的道桥工程设计，互通立交范围内的交通行为相对复杂，因此对线形造成影响的因素也有很多，这就直接增加了线形设计的难度水平。在设计互通立交平面线形时，要求以直线或者大半径曲线作为其首选线形，由此才能切实提升线形的平顺性，最终保障车辆安全行驶，实现交通运输效率的攀升[3]。（2）纵断面线形，互通立交纵断面线形设计当中，通常存在新建与改扩建道路，这两种道路设计方式差异明显。新建道路互通立交在地形受限时，可选取高架、隧道形式设计纵断面，由此保障立交主线纵断面符合设计标准。改扩建不宜对原始路面纵断面线形作出改动，可在勘察道路基础上，采取纵坡和竖曲线设计的方式来进行纵断面线形设计优化。（3）平纵组合设计，需促使所设计的平纵线形应保持平稳过渡，由此引导车辆平稳行径交叉段。同时需保障平竖曲线半径差距不会过大，保障行车安全。最后不可再缓和曲线设定半径过小的竖曲线，避免车辆控制难度，规避行车安全事故。

2.3 道路互通立交匝道设计

道路互通立交匝道是实现车辆转换，维持平稳通行的关键，因此必须对匝道设计给予高度重视。具体需注意以下设计要点：（1）匝道设计速度，针对互通立交匝道速度设计，需结合车辆可达运行速度，并依照地形条件来优化选择设计速度。（2）匝道布设形式，互通立交当中，匝道属于基础构成单元，其顺畅性越高，则车辆通行能力越强。匝道本身可采取的布设形式较多，不同布设形式设计指标差异明显，所具备的通行能力也存在显著差别。因此，必须综合多方面因素保障匝道布设的合理性。（3）匝道设计注意事项，一是保障匝道线形指标符合标准，选择时严格按照标准规范要求来进行。二是匝道出口设计应以保障行车安全为首要前提。三是匝道设计注意超高问题。

3 结语

综上所述，道路互通立交设计是一项比较复杂且系统化工作类型，其设计工作的质量水平直接影响到互通立交功能作用的发挥。因此，要求在互通立交设计当中，需实施科学合理化方式，并严格依照设计原则来重点设计线形与匝道。由此才能切实保障道路互通立交设计的质量水平。