关于新老高速公路交叉时互通立交设计的探讨

陈光

（中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司，昆明650200）

1 引言

为了进一步扩大我国高速公路路网的覆盖范围，实现高速路网之间的有效衔接，推动我国的经济建设和社会发展，近年来，高速公路项目的建设规模和数量都在不断增长，出现了比较多的新老高速公路交叉的情况。目前，主要采用的是互通立交方式来进行新老高速公路的交叉设计。而互通立交对设计人员的业务水平有较高要求。这主要是由于受既有高速公路线路的制约，以及新老高速公路在技术标准、设计时速、车流轨迹和流量等方面均存在一定的差异，因此，设计人员必须对各种影响因素进行全面的分析，并对设计方案不断优化，才能提高互通立交设计的合理性，提高互通立交通行的安全性，并确保其连接方式以及通行能力能够达到工程建设的要求。

2 设计新老高速公路互通交叉立交的主要影响因素分析

2.1 交叉节点选择受线路走向规划因素影响

在互通立交的交叉节点设计中，既有线路的走向、平纵面指标以及新高速公路的规划、周边地区的产业发展规划等多种因素都对交叉节点的选择产生了较大的限制，使得交叉节点的可选择范围被局限在了有限的范围内，造成互通设计难以与其周边地区的地形地貌条件相匹配。

2.2 交流流量变化因素对型式选择的影响

由于互通立交时新老高速公路的交叉网络节点，其存在较大的转向流量，且其主次线的交通流量也存在较大的差异，因此，对互通立交的型式选择产生了较大的影响，要求设计人员在互通立交选型中必须充分考虑实际交通流量情况，并准确把握其特点规律，才能提高型式选择的合理性【1】。

2.3 不同平纵面设计标准因素的影响

新老高速公路在互通范围内存在明显的平纵指标差异，通常老高速公路由于设计建设较早，其指标标准相对较低，对后期的互通设置也缺乏必要的考虑，其主线平纵指标通常只能达到互通设计的极值水平，而无法满足互通立交的一般值要求，因此，也给互通立交设计增加了困难。

2.4 既有线路交通因素对互通方案设计的影响

在互通立交的设计中，其在施工过程会对既有高速公路的安全畅通造成不利影响，因此，通常只能采取上跨方式来进行新路主线以及匝道的设计，这会造成与地形特点无法完全匹配的问题，对互通立交的组合层次方式设计产生了较大的制约【2】。

2.5 不同设计时速因素对互通设计的影响

在互通立交设计中，其新老高速公路在互通立交交叉节点范围的前后路段在设计标准以及设计时速上也可能存在一定的差异，当其需要在互通范围内实现过渡时，给互通立交的设计也带来了较大的困难。

2.6 在设计中要充分考虑未来改扩建需求因素

在互通立交的设计中，设计人员要充分考虑后期的改扩建需要。由于我国社会经济的快速发展，高速公路的交通流量呈现迅猛增长的趋势，因此，老高速公路往往面临需要进行改扩建的问题，所以，在互通立交设计中也要对该因素有科学的预估，并在设计方案中预留出合理空间，这在一定程度上也增加了互通立交的设计难度。

3 设计新老高速公路互通交叉立交的基本要点分析

3.1 合理选择互通段位置

在选择互通立交的互通位置时，设计人员应充分了解既有线路的走向以及新建高速公路的线路走向规划，同时要充分考虑互通段的地形地貌特点、周边地区的道路分布、新老线路的平纵指标要求以及设置间距等因素，从而确保高速公路互通的安全畅通以及其各项功能的正常发挥。同时，如果转向主次流量存在明显的差异时，应选择定向互通立交型式，并应采取斜交方式来进行新老高速公路的交叉处理，这样可以为互通匝道设计创造便利条件【3】。

3.2 合理运用设计手段处理平纵面指标差异

当新老高速公路互通范围内存在明显的平纵指标差异时，设计人员应根据老高速公路的实际指标来分析其行车方向的辨别难度以及行车的安全性，从而确定相应的改造处理方案。同时在互通范围内，一般其主线的平纵面指标与正常路段相比应略高，特别是在设计主线合流位置时应采用平缓纵坡，并增加视距，同时应适当减小横坡坡度，以确保其出入口位置以及行车方向易于识别，从而提高行车的安全性。但也应合理控制指标标准，避免对既有线路进行大规模的改造处理，造成工程成本的无谓增加。

在设计实践中，当既有线路的平纵指标在一般值与极限值范围内时，应进行采取增设交通标识及其他方式来进行处理。当其低于极限值时，设计人员应合理选择互通型式，并选择既有线路中指标相对较高的位置设置匝道，同时应向原高速公路的管理部门以及业主提交改造方案。如果能够将合流位置与低指标位置错开时，则应在合流处的横纵坡以及视距均能够满足行车安全的条件时，尽量不进行改造处理，而应通过提高匝道合流位置的设计标准以及限速设置等方式来进行处理。

3.3 合理选择跨线方式

为了避免互通立交在施工阶段影响老高速公路的正常交通，设计人员应采取将新建线路以及其互通匝道上跨既有线路的方式来进行设计。当条件允许时，应尽量避免采取将墩台设置在既有线路的中央隔离带处的设计方案，从而减低互通立交施工对老高速公路正常运营的影响。此外，在线型选择时应尽量采取跨线桥相对集中以及跨线次数较少的线型方案。例如，当存在两座邻近的匝道跨线桥时，应采取合并跨越方式，同时应合理控制老路的主线合流路段长度以及合流节点数量，尽量在交通量流出主线后再对其进行转弯分配处理。

3.4 合理预留改扩建空间

在互通立交设计中，设计人员要为后期的改扩建留出充分的空间。设计人员应全面了解老高速公路的发展趋势以及交通量的实际增长情况，并要掌握老高速公路是否存在改扩建计划等信息，然后结合各种资料信息在跨线桥的设计中合理预留净高以及净宽空间。目前在互通路段内大多按照6车道或8车道为老高速公路预留净宽，而净高则应预留5.2m以上。同时由于在改扩建既有线路时一般会内移其楔形端，这会使匝道拉坡长度相应地缩短，所以在设计合流匝道时应采用平缓纵坡，并适当增加缓坡段的预留长度，从而为后期的改扩建提供便利条件。此外，设计人员还应考虑到后期出现主线流量增长明显，需要对单车道匝道进行双车道改扩建的情况，因此，在桥面设计中应预留10.5m左右的宽度。

3.5 根据通行能力要求合理选择匝道类型

当互通立交属于新老2条高速公路的枢纽交叉互通立交时，由于其通常会有较大的转换流量，因此，设计人员应科学预估其互通交通量，并合理选择匝道类型以及平纵指标、车道数等设计参数，从而保证匝道的通行能力设计能够与设计通行量相一致。以小客车为例，当其年平均日交通量在5 000～6 000辆范围内时，互通匝道应选择环圈类型；而当其年平均日交通量超过6 000辆时，则应选择定向以及半定向类型的匝道。此外，在互通立交的层次设计中应尽量采用2.5层的设计方式，这样，能够在保证互通立交的通透性以及简洁性的基础上实现互通组合，并便于驾驶人员的识别，而且还可以有效控制工程造价。目前，大多在设计中采用双车变速方式来进行出入口的车道设计，同时应根据具体的交通量来合理设计辅助性车道，以保证互通立交出入口的通行能力能够满足实际需要。

4 结语

新老高速公路交叉时，由于限制因素比较复杂，因而对互通立交的设计提出了较高的要求。设计人员必须对各种影响因素进行充分的考虑，并结合新老高速公路的特点，严格遵守相关的设计规范，准确把握相关的设计要点，对设计方案不断进行优化选择，从而提高互通设计的合理性和可行性，为保证互通立交的通行能力，提高互通立交通行的安全性和畅通性奠定良好的基础，从而促使我国高速公路事业的快速发展。