山区复杂地形条件下道路互通式立体交叉选型影响因素分析

文/布文超、薛李松

1 前言

随着交通需求量的日益提升，进一步对互通式立体交叉的转向通行能力、运行安全、环形适应性等方面提出了更加严格的要求。面对如此局面，应在现有的基础上强化对互通式立体交叉布设型式的探究与钻研，并制定出有针对性的布设方案，才能在根本上充分满足当代交通对安全、舒适、经济等各项要求。然而，由于互通式立体交叉布设型式时常受如交通流量、地形地貌等因素影响，因此我们要提高对这些影响因素的重视程度，并通过切实可行的方式方法予以解决，从而为提升整体质量打下坚实基础。

2 山区复杂地形条件下道路互通式立体交叉选型的类型

就目前而言，我国道路设计工作人员在开展工作的过程当中对于交叉道路的设计一直是沿用早期的方法，即以相互连通为基本，通过切实可行的方式来逐步提升整体通行能力，最后再将安全等多种因素考虑其中。如今，互通式立交经常用到的形式有以下几种：单喇叭形、双喇叭形、菱形、叶形、环形等，而在枢纽部分的互通立交有Y 形、直连通形、涡轮形等[1]。

山区受地形、天气等条件的限制，倘若使用正常的立交形式布设，则可能引发环境的污染、高填深挖等问题，甚至会给周围的生态环境带来破坏，另外还会降低道路整体的安全性与稳定性。因此，要想在山区中布设互通式立交，可以通过使用扁平形、组合形等方式来满足互通式立交的设计[2]。

3 山区复杂地形条件下道路互通式立体交叉选型特点

随着《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)的颁布，其在文中明确规定了相邻两条互通式立交最佳间隔的距离保持在30km 范围之内[3]。因此，在开展具体设计的工程当中，施工单位需积极地将互通式立交设置对经济等因素的影响考虑到其中：倘若要设计道路深处深谷、坡陡等位置，则可以在现有的基础上适当的位置设置U 型转弯基础设施。实际情况下，互通式立交布设存在以下特点：第一，常受外界因素的影响。在山区进行道路互通式立交布设时，应对当地地形条件开展细致的勘察，并在合适的地点将其设置在匝道之外，与此同时，还需要缜密地考虑收费站与道路之间连接状况；第二，对于水文、地形地貌较差的山区，可以将互通式立交设立在位置开阔且平缓的地方；第三，在山区中设置收费站，会使用过多的土地面积；第四，主线整体的线性指标较差。在纵面指标不断的影响下，纵向坡面的倾斜程度持续增加，而这也在一定程度上降低了互通式立交匝道技术标准，从而使得道路缺乏稳定性与安全性。

4 山区复杂地形条件下道路互通式立体交叉选型影响因素

4.1 交通量及交通组成

在开展互通式立体交叉布设的过程中，交通量及交通组成是相关施工单位要考虑的关键影响因素。依照《公路路线设计规范》（JTG D20-2017），要求在进行项目规划和工程研究时，确保设计出的互通式立体交叉方案可以满足20年以后的交通量；同时，在设计环节，采用的互通式立体交叉设计可以在根本上满足交通量季节性的变化，进而确保互通式立体交叉设计方案的可行性与有效性。一般情况下，互通式立体交叉最为常用的就是A 型单喇叭和B 型单喇叭的方式，并且在对它们进行选用时一定要详细地考量交通量和交通组成。

以图1、图2为例。由图可以看出，从陕西向右转去往河南路线以及从河南向左转去往陕西方向的路线均为主要交通流方向，而由内蒙古右转前往陕西以及由陕西左转前往内蒙古为次要的交通流方向。依照交通量预测值来看，在此互通交通的组成中，大型货车所占比例将近90%，中小型汽车所占比例在110%左右，同时由图1我们也可以看出从陕西始发，右转去往河南方向的车道为关键承载车道，而从河南始发左转去往陕西的车道为空载车道。

除此之外，图1和图2进一步展现出互通式立体交叉布设的两种方案，该方案不同之处在于主要交通流和次要交通流的布设方式上。图1中所示的方案对主要交通流是有一定好处的，对于主要交通流，重载车辆在通过匝道之后，可以通过转向直接进入道路主线，在车辆通过其他匝道之后即可实现转向。而图2所示的方案中，其与图1的主要差别是交通流的重载方向需通过多个匝道才能实现交通转换，这样一来车辆会行驶较远的距离，同时还会多次经过主线，对重载车辆产生一定影响。对于次要交通流，进行左转时主要是通过回头匝道的方式完成转型，这会给过往车辆带来严重影响，从而降低了互通服务水平。

图1 方案一中的交通量整体分布

图2 方案二中的交通量整体分布

通过上述对交通量和交通组成的细致分析，我们可以知道交通量和交通组成对互通式立体交叉布设型式影响较大，因此开展互通式立体交叉布设工作时，我们需在现有的基础上严谨思考交通量和交通组成对整体的影响，并制定出科学有效的解决策略，从而实现提升服务质量的目标。

4.2 地形地貌

地形地貌是影响山区互通式立体交叉布设主要因素之一，在山区布设互通式立体交叉存在一定的困难，这主要是由于在山区中山丘较多且开阔地较少，从而使互通式立体交叉布设受到一定限制。要想在山区中布设互通式立体交叉，需在确保功能的前提下，拓展设计思路，不能仅仅局限于传统的立交型式，要根据山区实际情况进行有针对性的变化与布置。

图3和图4展示了不同地形地貌所设计出的两种不同方案。其中，方案一为变化的单喇叭型式，因为受地形条件因素的影响，A 和C 匝道出现了深挖方边坡的情况，并且在A 和D 匝道相汇之后挖方边坡已经到了村庄的前面，进而对村庄产生了极大影响，甚至还会出现安全事故。而方案二，减少了A 匝道的深挖方边坡长度，距离村庄也较远，这样就不会对村庄带来影响。由这两个方案可以看出，互通式立体交叉布设受地形地貌影响还是较大的，降低了匝道线性指标的质量。

图3 方案一全局图

图4 方案二全局图

通过上述分析，我们可以得出，方案一对主流交通量存在优势，然而由于其规模较大，因此会对村庄产生一定影响；而方案二对主流交通中重载交通影响较大，却因其规模较小且工程造价低，受到了广泛青睐。

4.3 集约土地以及环境的保护

倘若遇到山区地形浮动较大的情况，则在进行互通式立体交叉布设的过程中，很容易出现深挖和高填路基的现象，因此施工单位要通过一定方式、方法对互通式立体交叉型式进行有效的确认，以此来减少高填深挖路段，缩小整体工程规模，以达到节约土地资源、维护自然生态环境的目的。由图4可知,深挖方路段比图3变短了很多，这不仅降低了对土地资源的占用率，同时也减少了对周围环境的污染，所以在不考量交通量和交通组成的情况下，方案二要比方案一更好一些。

5 结语

综上所述，由于山区道路存在规模较大且地形复杂的特点，相关施工单位要积极做好互通式立体交叉选型工作，在提升山区道路整体服务质量和服务水平的同时，确保自然生态环境和土地资源不受到破坏与过度侵占。与此同时，为进一步提升互通式立体交叉选型工作的科学性，应在现有的基础上对相关规划与方案进行有针对性的优化与完善，确保后续工作开展的有序性，为推动山区复杂地形条件下互通式立体交叉选型的可持续化发展奠定良好基础。