浅谈立交总体设计

文｜东莞市交通规划勘察设计院有限公司 吕祖南

1 引言

随着我国经济的快速发展，大城市对人口虹吸效应越来越明显，大城市规模增长速度迅猛，城市人口日益增多，车辆数也越来越多。

公路及城市道路运行多年的平交，频繁出现车流缓慢、交通堵塞的情况，许多城市开始大力发展道路的立交交叉，方便主车流的快速通行，以求解决道路服务功能低下的情况。但由于地方道路的频繁接入，平交和立交、立交和立交之间短距离连接，如果立交布局不当，不仅对道路服务功能没有改善，反而加重道路压力，引起更大范围的拥堵。

在道路的交通组织里，立交的总体设计往往成为区域交通的关键。在互通立交设计中，应根据相交道路的等级、交叉节点在路网中的地位和功能、交通量、周边环境要素等条件，综合分析研究后确定立交总体设计。

2 立交选型

立交选型是工程总体设计和具体设计的重要环节，一旦选定并实施后，很难改变或改建。一般而言，立交的建设与否，主要根据相交道路的性质和等级确定，由区域交通组成的先天因素决定，根据《公路立体交叉设计细则 JTGT D21--2014》《公路路线设计规范JTG D20-2017》和《城市道路交叉口设计规程CJJ 152-2010》规定：①高速公路或快速路由于其交通封闭的特殊性，其他道路与其相交时，高速公路采用立交形式，快速路采用立交形式或只允许“右进右出”；②一级公路或主干路与其他同等级或低等级道路相交时，按交通量及综合效益来确定是否采用立交形式，城市道路同时还要考虑规划的情况。

立交选型是由设计优先提出，再经地方政府、交通主管部门、设计方、建设方、管理方等多方共同论证的统一产物，是可塑的后天产物，是建立在对区域干线路网规划或城市总体规划路网、交通量（现状及远景预测）、周围环境要素、城市景观、建成后的经济效益和环境效益等相关因素基础上的。

立交型式有一般互通立交、枢纽互通立交、特殊条件下互通立交。

（1）一般互通式立体交叉主要服务于地方交通流的接入与集散，为地方道路提供接入高等级道路的接入口，方便交通的集散和转换。一般互通式立体交叉的常用形式主要有喇叭形（A型、B型）、半直连式T形、子叶形、部分苜蓿叶形、菱形、环形等。

（2）枢纽互通式立体交叉主要用于高速公路或快速路等高等级道路之间的交叉，应担负高等级道路之间交通流转换的重要功能。枢纽互通式立体交叉的常用形式主要有三岔Y形、三岔T形、直连式、涡轮形、完全苜蓿叶形、变形苜蓿叶形等。

（3）特殊条件下互通立交主要由于建设条件的限制或者立交间距过近而特殊设置的立交，常用形式主要有辅助车道相连接的复合立交、集散车道相连接的复合立交、匝道相连接的复合立交、匝道带平交的立交、主线带平交的立交、独象限式立交等。

图1 立交方案总体设计顺序

3 立交总体设计中需注意的环节

立交总体设计是在立交选型明确之后，进行设计细化的过程:设计平纵横的指标；对超高、加宽的详细设计；对匝道出入口的形式选择等。这些都在技术规范的基础上，总体设计针对周围地形地物、交通量、区域路网、城市景观、各方协调意见等因素通盘考虑，有取舍、有优缺点，是各种因素数据化、参数化、指标化的成果。

（1）立交主线交织段设计。运行多年良好的高速公路或快速路，随着城市快速发展的需求，沿线增加立交的情况越来越多，再加上高峰时间车流的增加，驶出车流与驶入车流由于立交之间间距不足，车辆交织段长度不足，车辆频繁的被制动、被启动，车辆行驶速度缓慢，导致经常拥堵。因此，设计中应充分考虑出入口交织段的长度，无论是复合立交之间的交织段，还是立交本身出入口之间的交织段，如果主线交织段难以满足规范或设计速度的需求，应在主线上设置集散车道，使得交织车辆完全在集散车道上进行慢速交织，待交织完成后再出入主线，以保证主线主交通流的通行顺畅。如完全苜蓿叶立交的两个环形匝道之间由于交织段的问题，一般设置了集散车道。

（2）立交匝道连续分、合流设计。立交匝道连续分、合流主要出现在枢纽立交或复合立交的定向式或半定向式匝道上，车辆在匝道上合流，行驶一段距离后，又要进行分流。分流端的最小间距为驾驶人认读标志、反应时间和车辆侧移等过程所需的最小距离。设计中由于地形地物的限制、造价的因素等，对该交织段长度考虑不充分，往往导致立交建成后，车辆在该区域行车缓慢或走错匝道的现象，存在安全隐患。因此，设计中，应对该交织段长度考虑更为宽裕一点，连续分流段长度应在规范最小长度的基础上提高一个等级。

（3）匝道平面线形设计。匝道平面线形包括直线、缓和曲线和圆曲线。设计中应根据设计速度去选择适合的圆曲线半径，在规范允许的最短缓和曲线基础上设置缓和曲线和直线，但设计中往往忽略缓和曲线长度的选择。由于匝道圆曲线半径普遍比较小，匝道超高较大，缓和曲线的长度除了规范要求的最小长度外，应充分考虑超高缓和段长度的需求，两者取大值。

（4）匝道纵断面设计。匝道纵断面设计是主线出入口与主线、被交路衔接的竖向设计。设计中应区分平面交叉与立体交叉中纵断面设计的差异：平面交叉竖向设计是主路和被交路路面标高同时改变；立体交叉纵断面设计是主路和被交路设计标高不动，中间通过较长的匝道纵断面标高顺接的过程。立交匝道纵断面设计中应注意几点：①分流或合流的鼻端为路基时，匝道分流与合流的鼻端之间里程为纵断面设计范围，其余变速车道设计标高随主线或被交路，如遇到主线与匝道横坡不一致时，应注意路脊线的设计，首先确定匝道鼻端的横坡，计算出鼻端设计标高和纵坡后再进行纵断面设计；②分流或合流的鼻端为桥梁时，一般以桥梁桥墩处作为匝道设计的起终点，便于桥梁施工。

（5）匝道加宽设计。匝道设计中，受限于周边地形地物，匝道圆曲线大部分半径R≤250m，设计中应区分公路立交规范与城市市政道路立交规范两者的差异：按公路规范为匝道内侧加宽；按城市市政道路规范为每条车道加宽。

（6）匝道超高设计。匝道车辆在曲线上行驶会产生离心力，通过超高横坡来平衡离心力。匝道超高设计主要是根据设计速度、圆曲线半径、横断面类型、超过旋转轴位置、超高渐变率、路侧条件、行驶安全性、行使舒适度等多种因素来确定。匝道上两个超高横坡不同时，应设置超高过渡段。匝道超高设计中应注意排水不良、匝道与主线不同横坡的情况。①反向超高过渡段存在横坡过缓的情况（出现0%坡点），应注意该区域纵断面避免过缓（小于0.5%）的情况，否则合成坡度小于0.5%，不利于路面排水；②匝道与主线不同横坡，存在路脊线的情况，应设置变速车道横坡反向过渡段，该部分过渡段已进入主线，设计中应注意避免遗漏。

（7）出入口变速车道设计。变速车道的总体设计，主要考虑变速车道的位置、采用形式、长度是否满足规范要求、车道数是否平衡，进而影响着匝道的展线。变速车道形式和要求在现行规范中都有详细的规定，设计中还应注意变速车道长度的问题。变速车道长度一般按主线里程，当变速车道位于直线或圆曲线外侧时，车辆实际行驶轨迹的长度是大于主线变速车道里程长度，有利于行车安全；当变速车道位于圆曲线内侧时，车辆实际行驶轨迹的长度是小于主线变速车道里程长度，不利于行车安全。因此，变速车道位于圆曲线内侧时，应充分考虑变速车道实际行驶长度，保证行车安全。

4 结语

立交总体设计最终达到经济、美型、交通相一致。在满足各项指标的要求下，达到立交选型合理、布局匀称、美观、线形流畅、造价合理、少占地等多项综合指标的最优化。