浅议城市道路与高速公路互通式立交的设计

李凯章

(郑州市交通规划勘察设计研究院，河南 郑州 450000)

0 引言

城市互通立体交叉道路设计作为基础建设中的重要组成部分，设计的科学性、合理性和适应性不仅关系着今后道路的整体施工建设，同时还关系着道路的施工质量及今后的投入使用。在郑州市绕城高速公路、连霍高速公路和京港澳高速公路环绕郑州的整体高速公路建设中，开口众多，基于此，本文针对立体交叉道路设计中存在的相关问题，结合郑州市的城市化进程，针对某互通式立体交叉道路设计中的纵断面设计提出自己的思路，为广大道路设计人员提供参考。

连霍高速公路已运营多年，考虑到路面改善、构造物布置等因素，本次设计的中心线以实测GPS坐标为依据，拟合出现有连霍高速公路实际线位和硬路肩外边缘处的路面铺筑边线，采用连霍高速公路既有路面的硬路肩外侧边缘线为设计中心线，高速公路线位分左右两侧，即连霍高速左侧LHZ和连霍高速右侧LHY，纵断面设计以实测水准高程拟合出现有高速公路的纵断面，确保加宽路段与既有路面高程的衔接。

1 设计标准

依据现行《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)、《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)、《城市快速路设计规程》(CJJ129-2009)、《城市道路设计规范》(CJJ37-2012)，结合郑州市城市总体规划和某城市道路及连霍高速公路的功能、标准，考虑到本项目在区域路网中的重要作用和功能，确定了本项目主要设计标准。

1)连霍高速公路：双向八车道，高速公路，设计速度120 km/h，路基宽度42 m。

2)被交道：双向八车道，城市快速路，设计速度80 km/h；近期采用城市主干道，限速60 km/h，路基宽度60 m。

3)匝道：设计速度40 km/h，单向单车道路基宽度8.5 m，对向分隔式双车道匝道路基宽度15.5 m。

2 设计要点

在高速公路一侧的立交形式采用B型单喇叭，B匝道下穿高速公路；在某城市道路一侧的立交形式采用B型单喇叭，B匝道上跨城市道路，设置四进六出收费站1处。匝道设计速度为40 km/h，最小平曲线半径50 m，匝道路基宽度分别为：单向单车道匝道8.5 m；对向分隔式双车道匝道15.5 m。在城市道路东、西侧各设置1条地面辅道(FD1、FD2)，保证立交周边区域及非机动车辆及行人的交通顺畅。

2.1 互通式立交建设的条件

随着城市化发展进程的加快，立体交叉道路的建设使用，在推动城市交通发展的同时，还推动了经济的发展。在其设计的过程中，结合城市总体规划和城市道路及连霍高速公路的功能、标准，考虑到本项目在区域路网中的重要作用和功能，需要满足以下2个条件。

1)技术选择因素。在互通式立交的技术选择中，一是在立体交叉道路施工建设的过程中，必须满足改善交叉口几期道路的交通现状，能够通过建设立体交叉道路来缓解当地城市的交通压力，避免交通拥堵的状况发生。二是在铁路干线对城市道路造成影响时，可以通过建设立体交叉道路来改善这一状况。最后，在修建立体交叉道路时，还应结合当地经济的实际发展状况以及当地的地理环境，确保立体交叉道路的实用性。

2)产生的经济成果。互通式立交的经济效益非常重要。首先，在建造立体交叉口的过程中，每年的投资费用应小于平面交叉口全面的经济损失总额，来确保立体交叉道路建造的必要性。其次，在建造立体交叉口的过程中，应充分考虑其成本回收的期限，以便在道路投入使用后，能够在最短的时间内收回整个道路的投资成本。

2.2 互通式立交匝道设计

1)A匝道。A设计速度为40 km/h，匝道平面设计线位于行车道中心线，纵断面设计线与平面设计线在同一位置，匝道最小圆曲线半径R=50 m，匝道最大超高6%，匝道为单车道，标准宽度为8.5 m，行车道最大加宽0.5 m，最大纵坡为3.7%，最小凹形竖曲线半径为1 548.441 m。A匝道设计起点AK0+166.782=LHK585 095.757，终点接入B匝道，桩号为AK0+305.180=BK0+000，匝道全长138.398 m。

2)B匝道。B匝道设计速度为40 km/h，设计线位于路面中心线，纵断面设计线在中央分隔带外侧边缘位置，匝道最小圆曲线半径R=53 m，匝道最大超高6%，匝道为对向分割式双车道，标准宽度为15.5 m，行车道最大加宽0.5 m，最大纵坡为3.65%，最小凹形竖曲线半径为3 000 m，最小凸形竖曲线半径为2 000 m。B匝道设计起BK0+000=AK0+305.180，终点至于 BK1+027.961=HK0+000，匝道全长1 027.961 m。

3)C匝道。C匝道设计速度为40 km/h，平面设计线位于行车道中心线，纵断面设计线与平面设计线在同一位置，匝道最小圆曲线半径R=120 m，匝道最大超高6%，匝道为单车道，标准宽度为8.5 m，行车道无加宽，最大纵坡为2.4%，最小凸形竖曲线半径为3 695.509 m。C匝道设计起CK0+000=BK0+000，终点至于CK0+157.877=LHZK584+940.960，匝道全长157.877 m。

4)D匝道。D匝道设计速度为40 km/h，平面设计线位于行车道中心线，纵断面设计线与平面设计线在同一位置，匝道最小圆曲线半径R=70m，匝道最大超高6%，匝道为单车道，标准宽度为8.5 m，行车道最大加宽0.25 m，最大纵坡为3.8%，最小凹形竖曲线半径为1 399.029 m，最小凸形竖曲线半径为1 811.674 m。D匝道设计起DK0+145.209=LHYK585+000.665，终点至于DK0+335.303=BK0+373.722，匝道全长190.094 m。

2.3 匝道横断面超高、加宽(或变宽设计)

2.3.1 超高

横坡：高速公路(LHZ、LHY)、城市道路(NK)、辅道(FD1、FD2)均不设置超高，路面横坡均为1.5%。立交匝道非超高段左侧路缘带、行车道、硬路肩横坡均为2%，土路肩横坡为4%。互通范围内匝道最大超高6%，匝道超高按其设计速度及平曲线半径取值，超高横坡值均满足规范所规定的值。超高渐变采用线性过渡。

超高旋转轴：单向单车道匝道超高旋转轴位于行车道中心线，对向分隔式双车道匝道超高旋转轴位于中央分隔带外侧边缘位置。

2.3.2 加宽

由于主线与匝道硬路肩宽度不同，宽度渐变在匝道内完成，主线渐变段范围内硬路肩宽度同主线，渐变方式采用线性渐变。

根据规范，在平曲线半径较小路段，设置相应的行车道右侧加宽。

2.3.3 变速车道

匝道加速车道均采用平行式，减速车道均采用直接式，变速车道宽度采用3.5 m，变速车道与行车道之间设置0.5 m路缘带，变速车道长度、类型按规范值取用。

3 结语

设计人员在城市道路与高速公路互通式立体交叉道路设计的过程中，需要结合道路设计的各个方面进行资料收集，以此来确保道路设计的整体性与完整性，为道路今后的投入使用奠定坚实的基础。

一是明确道路交通状况。在明确道路交通状况的过程中，针对高速公路和城市道路的各种车辆进行统筹分析，公共车辆、小型汽车及交通高峰期的车辆进行调查了解，同时确定道路周围的绕行路线。

二是了解规划意图。城市道路规划为先，因此设计人员在立体交叉道路设计的过程中，能否设计出合格、实用的立体交叉道路，不仅关系着道路今后的投入使用，同时还关系着道路的整体成本投入。由此就需要设计人员在立体交叉道路设计前，能够准确地了解道路的规划意图，明确规划中心线位置与现状中心线的关系，确保立体交叉道路设计的科学、合理。