高速公路路线及其互通设计

武 洁

（西安中交公路岩土工程有限责任公司，陕西西安 710000）

合理的高速公路路线及其互通设计既能缓解交通压力，又能方便人们出行，降低交通事故的发生概率。因此，在对高速公路路线及其互通设计过程中，需要考虑的因素较多，如地质条件、自然环境以及水文特点等。设计人员在具体的设计工作中，需要结合各种客观因素制定适合工程项目路线及其互通设计方案，不断提升自身设计水平，带动沿途经济的不断发展。

1 高速公路路线及互通设计关系分析

高速公路路线即互通设计指在高速公路与其他道路的交叉点处通过立交桥的形式呈现，又称匝道。《高速公路路线设计规范》（JTG D20—2017）中明确规定，高速公路主线设计速度为100 km/h，一般型互通匝道设计速度为40 km/h，枢纽型互通匝道设计速度为60 km/h，互通设计使用年限应为20年。

按照功能划分，高速公路互通式立交桥可分为服务功能与枢纽功能两种。

（1）服务功能。

在高速公路上行驶的车辆进入或者驶出高速路口所途径的通道，主要用来集散车辆，方便人们出行。具备服务功能的互通立交一般建立在城镇，以此方便其与地方道路的衔接性。在出口处设置高速收费站，所收取的费用为后期修补高速公路使用。

（2）枢纽功能。

在高速公路线路两条和两条线的交叉地带设置立交通道，方便车辆转换方向，枢纽功能只能同高速线路转换，不会与地方交通道路产生任何衔接。

2 案例概况

仁布互通位于仁布隧道出口处仁布县切洼乡绣巴岗村，布设互通位置平缓，具备布设互通条件。布县切洼乡绣巴岗村为高阶台地，小桩号方向地势较高，大桩号地势较低，高低连接处有3～6 m错台，高低两处总体较平缓，互通范围内现有用地类型为农田，距离主城区8.5 km。

3 高速公路路线及其互通设计要素及原则

3.1 要素

高速公路路线及其互通设计是高速公路在建设过程中的一个重要组成部分，合理的高速公路路线及其互通设计既能缓解交通压力，又能方便人们出行，降低交通事故的发生概率。因此，在对本工程项目的路线设计过程中，需要对项目所在区域内的交通运行情况进行详细调查与分析，保证不同交通运输工具的安全性，充分发挥互通设计的作用和优势，进一步优化和完善区域内的交通路网。

本工程项目路线及互通设计应当结合未来时期内交通量的需求，合理选择被交路，保证互通间距，创造更大的经济效益，为区域内的社会与经济发展提供有力保障。另外，高速公路路线及其互通设计过程中，还需要综合考虑车辆的通行方向，保证工程项目建设与地区经济发展一致。

3.2 原则

（1）贯彻落实四个交通发展要求。

四个交通发展要求原则即资源节约型原则、建设环保型原则、节能高效性原则和绿色服务型原则，促进高速公路建设行业领域的蓬勃发展。

（2）低成本。

进行多方案比选、严格控制工程量，降低工程项目的建设成本。

（3）低碳、环保、绿色、环保。

践行低碳、环保、绿色、环保的新理念和新思想，推动高速公路与周围自然环境、社会机制的全面协调方向发展，合理利用各项资源，建设环境友好型高速公路。

（4）坚持“以人为本”设计理念。

严格按照安全、舒适的指导性原则，力求路线及其互通设计的整体性。

（5）多行业和谐发展。

综合考虑本工程项目所在区域内的地质条件、水文特点、自然环境因素，妥善处理高速公路建设与本地区农业、工业发展之间的关系。

（6）促进地区发展。

在确定设计方案时，还需要综合考虑本工程项目沿线城市的规划、经济发展水平，合理设置立交、通道等的辅助性结构，为沿线地区居民的生产和生活提供便利，促进地区经济发展。

4 高速公路路线及互通设计方案比选

4.1 设计方案比较

（1）仁布互通菱形互通方案主要的工程量包括路基路面以及桥涵等，其工程量远低于单喇叭互通方案。仁布互通菱形互通方案由于有两处平面交叉点，日喀则至拉萨方向车辆进入服务区时，需要先下高速公路，绕行下穿平面交叉才能到达，交通组织较差[1]。

（2）单喇叭互通匝道连接服务区方案主要的工程量包括路基路面以及桥涵等，小于单喇叭互通方案，互通内部交通组织优良。单喇叭互通匝道连接服务区方案缺点：①自主线下服务区后返回主线绕行距离长，离开主线后服务区作用减弱；②土地分割较菱形互通严重，不符合当地对本互通设计的要求，不满足未来当地政府对该处用地整体规划的要求；③本方案未能解决服务区内部与管养机构之间交通组织差的问题。

（3）仁布互通单喇叭互通方案交通组织情况良好，除与仁布连接线外无平面交叉，左右侧分开布设服务区，服务效果较好。缺点：①本方案工程量远远高于菱形互通方案；②土地分割较菱形互通严重，不符合当地对本互通设计的要求，不满足未来当地政府对该处用地整体规划的要求。

4.2 设计方案比选结果

通过对以上几种方案的比选，单喇叭互通匝道连接服务区方案交通组织较菱形互通方案更好，且工程量合理，单匝道合建服务区方案未能切实解决服务区左右交通组织差的问题。仁布互通单喇叭互通方案工程量高于菱形方案和匝道连接服务区方案，虽然交通组织最好，全互通无冲突点，但是在用地规模，造价上均不具备明显的优势。

由于土地分割较为严重、地方协调困难，因此不推荐此方案。根据交通量预测，本互通位置上下行车流量均较少，且主要为中小型旅游车辆，出现交通流拥堵等不良情况的概率较小。鉴于工程量相对较小，因此本工程项目推荐菱形互通为下阶段推荐方案。

5 高速公路路线

5.1 路线规划

高速公路路线的规划，应严格制定规划方案，并结合工程项目的实际情况进行全面考虑，既要做到统筹兼顾，又要把握大局，不得忽略任何的细小问题。高速公路路线规划都有相对应的设计标准，在对本工程项目的规划过程中，应先结合工程项目实际情况灵活运用，再结合已有的规划经验，合理进行路线规划。可以利用BIM技术模拟路线，及时发现路线设计过程中容易出错的地方，了解路线规划的重要性，规划出符合本工程项目实际情况的路线，促进区域内的经济发展。

针对互通式立交的规划，应当结合高速公路路线规划，全面考虑沿线地形地貌、路线等级以及路过的车辆等。对互通式立交进行规划的根本目的是集散车辆，设计人员应根据实际需要规划，不可盲目规划，造成资源浪费[2]。

5.2 路线设计

高速公路路线设计不仅要考虑本工程项目道路的规划，还要综合考虑既有路线的规划，结合既有路线的实际情况分析需要新修建的路线。另外，在本工程项目公路路线设计工作中，还需要考虑的因素有地理环境，地理环境在一定程度上会直接决定线路路线设计的合理性。通过对以上因素的综合分析，制定科学合理的路线设计方案，实现与地方交通路线的衔接。在对本工程项目的路线进行设计时，还应考虑互通式立交的理性，确保运营能力。

6 高速公路互通设计

6.1 互通式立交的分类

互通式立交现已被广泛地应用到高速公路中，目前互通式立交主要有三种类型，即交叉互通式立交、四枝交叉互通式立交以及多枝交叉互通式立交。

（1）交叉互通式立交通常被修建于市及市以下的县城建设中，县城人口聚居较为分散，使用和拥有车辆的人相对较少一些，且很少出现拥堵的情况。

（2）四枝交叉互通式立交多被修建于人口较多和城市发展程度较好的地带，车辆集散集中，拥有车辆的人群站城市中总车辆的一定比例。

（3）多枝交叉互通式立交指俯瞰城市布局图，可以从其中明确发现错综复杂的线路，一条线路与另一条线路交叉，并相互连接多条路线[3]。

6.2 互通设计

在本工程项目互通设计前，还应当详细了解和掌握工程项目所在路段内的实际情况，如路网布局图、路网测算数据、路网车次流动情况等。同时，还需要综合考虑立交墙所在区域内的地理环境、地质条件、水文特点。互通设计立交具有严格的使用年限，避免由于地理环境、地质条件、水文特点等的原因使得桥面出现断裂、坍塌、裂痕等的现象，对道路的正常使用造成影响。

此外，应在互通立交桥上设置收费站，并考虑匝道、收费站和停车区之间的距离，保证车辆正常通行，收费站的设置应考虑车辆通行的频次，方便车辆正常通行。车辆在收费站停留的时间不宜太久，并方便车辆驾驶人员可以通过车窗完成缴费，减少停留时间，合理避免车辆集聚收费站现象的出现。

7 结语

综上所述，高速公路路线即互通设计在集散车辆方面具重要作用，可以有效缓解城市中的交通压力。互通设计可以更好地为高速公路路线上行驶的车辆创造便利条件，实现方向转化，方便车辆进入和驶出高速公路。因此，在本工程项目路线即互通设计过程中，需考虑多方面因素，规划科学合理的交通枢纽，促进地区内经济发展。