高速公路路线及其互通设计研究

王之光

（河北锐驰交通工程咨询有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引言

高速公路作为我国路网的重要组成部分，其路线及互通的设计不仅是设计工作的重要内容，也是决定路段通行状况和质量的关键所在。因此，有必要在明确高速公路路线及其互通设计基本思路的基础上，围绕工程实际情况，探究具体的设计方法，以此为路线及其互通设计工作提供参考。

1 设计的基本思路

路线设计时要对项目当地现有路网总体部署进行综合考虑，确保与其他运输方式达到平衡与合理对接，以此形成科学合理且运行状况良好的交通运输系统。在此基础上，还要选择适宜的互通类型，以进一步提高运营能力，增加工程的投资效益，促进地方经济更好的发展。在路线规划过程中，要严格筛选路线方案，按照各类技术标准，使公路线形和构造物及环境之间达到良好协调，并根据路段的运行速度做好安全测试。在路线的规划设计过程中，互通设计作为其重要的组成部分之一，在实际规划中应参考路线布置和与之交叉的公路技术等级的各项内容，以此保证设计的合理性与可行性[1]。通过合理设计互通，保证其位置和数量的可行性能为当地经济发展助力，以适应交通量不断增长的要求，进而创造显著的经济效益。

2 项目概况

某高速公路的起点位置为C 区，终点与B 高速公路相接，其总体走向为由南至北。从项目功能角度考虑，其作为南北方向的重要通道，应保持路线通畅。在此情况下，项目走廊带的种类通常不多。按照现行的相关设计规范，互通式立交应在满足交通需要和路网构造要求的基础上，顾及城镇的总体布局及自然环境，通过对不同方案的综合对比，确定最终的布置区域及具体方法。通过实际调查，分析对规划设计有影响的各方面因素，并在现有地形图上综合分析路网的总体规划，最终确定如图1所示的几种路线。然后综合考虑沿线范围内实际地质情况，并结合社会影响，为实施不同路线方案进行分析与调查，最终将图1 中的K 线作为最佳路线。

图1 路线方案

3 路线与互通设计

3.1 路线设计

根据路线总体规划，图1 中的K 线连接了整条线路，相较于其他线路，K 线为最佳。K2线、K 线和A 线是与起点有关的和起点段之间的对比；C 线、K 线和B线是与终点有关的和终点段之间的对比。在初期测量过程中，需根据工程建设过程中确定的走廊带进行实地勘测，并在地形图上确定所有可行性良好的路线[2]。

经实地勘察后，可初步得到K 线和A、B 两条具有对比作用的线路。在此基础上根据沿途地理状况，并结合实地勘测结果和当地政府提出的意见，在平、纵、横三方测验后，确定A、B 两条对比线若全部和推荐线具有良好对比价值，则可进行实地放线，同时进行全面对比[3]。综合考虑对比得到的结果，并根据线路整体条件与情况，这两条线路在总体上比K线相对较差，故将设计期间的推荐线路确定为K线。

因A线路的平面线形无法达到要求，线路上的大桥由于存在半径为2 000m 的平曲线段，所以属于弯桥方案。从实际路程看，A 线长度要比K 线长约192.8m，两者存在一定差距。B 线路沿线范围内隧道进出口处的平纵面线形无法达到要求，整个平面位置处在相对劣势，虽然从实际路程上看和K 线之间的差距仅为32.5m 左右，但整体依然有较大差距。基于此，可将与A、B 两条线路作为对比的K线作为推荐线路。在本次路线设计工作中，通过深入调查研究和适当调整，高速公路的主线建议选择K 线，其实际里程约为91.4km，在整条路线中，对比线的长度约占41.6%。

3.2 互通设计

该高速公路路段设置互通的主要目的为调整不同区域高速交通，采用枢纽式互通的形式。其中，A、B两个区域的高速公路设计要求完全相同，具体为：设计时速120km/h，路基设计宽34.5m；C区在互通范围之内的路基宽度由33.5m 降至26.0m，并将双向六车道调整为双向四车道的形式，且设计速度也比A、B 两个区域的高速公路低，为100km/h。

在满足不同转向的实际交通量要求后，还需对环境、占地和成本等方面的因素进行综合考虑。该项目的互通主要处在蓄洪区中，与之相交的C区环线路采用桥梁段，路基填土本身存在一定高度，实际设计高程高于蓄洪水位。在此情况下，对与之相交的公路采取上跨的方法，并综合考虑防洪方面的要求与目标，在整个互通范围内，所有主线都采用桥梁上跨的方案，互通匝道也采用桥梁的方案，可见该互通工程的工程量很大，工程造价高。

对该互通工程采取变异苜蓿叶法，主线从C区域的环线上跨，将B、C两个区域的来往方向作为重点流向，采用直连和半直连匝道的形式进行衔接，将设计时速确定为60km/h，其圆曲线的半径不能小于150m。将纵坡控制在4%之内，匝道的总宽按10.5m 控制，按单向双车道标准设计，大出入口处设置单车道形式。考虑两处内环匝道都位于主线以右，该位置的出入口实际分布较为密集，因此在设计中引入集散车道的做法，使主线以右所有出入口之间实现相互关联，以此将匝道转向可能给主线中直行的车辆造成的影响降至最低。

互通匝道还要和交通量对应的主次匹配达到良好适应，同时，通过对集散车道的设置还能起到减少主线上实际车流量的作用，进一步提高主线自身的交通能力。此外，互通的设置往往对平纵指标具有很高的要求，因为适当提高平纵指标可以起到保证匝道行车通畅的作用。因采用集散车道，所以互通匝道需采用桥梁的形式。同样是基于变异苜蓿叶的设计方案，将内环设置在对侧，在主流向B区域的方向上设置直连与半直连形式的匝道实现相互联系，这种设计对技术要求很高，具体为：设计时速确定为60km/h，圆曲线段半径不能低于200m，并需将纵坡严格控制在4%之内，匝道全宽确定为10.5m，按单向双车道标准设计，出入口处需采用单车道的形式。次交通流向主要采用内环匝道实现相互联系，其设计时速确定为40km/h，将匝道的全宽确定为8.5m，圆曲线段的半径不能小于60m，并将纵坡严格控制在4%之内。在此基础上，还需将C区域环形线路的路基宽度从原来的33.5m 降至26.0m，使原来的双向六车道变为双向四车道。

在互通范围内根据双向六车道标准进行设计，与预期建设的C 区域环形线路互通之间的距离相对较短，约为1 500m，与规范提出的最小间距要求完全相符。显然，通过对互通形式及转向交通量之间的匹配性进行的分析研究，引入以变异苜蓿叶为基础的方案是合理可行的。此外，在当前的互通设计过程中，绿化景观设计已经成为一个重点，在绿化中要优先考虑自然形式，以充分展现当地的自然风光，尽可能营造层次感与立体感，使互通及其自然景观与环境之间达到和谐共处，并最大限度地保留现有的环境，减少破坏，以此达到良好的保护效果。在选择具体植物材料类型时，要充分考虑地形条件，通常要优先考虑乡土植物，在保证成活率的基础上，考虑不同类型植物的季节变化与自身特点。

4 结语

综上所述，在高速公路规划设计中，路线与互通的设计作为其重点所在，与高速公路工程的设计质量具有十分密切的关系。本文根据某高速公路项目实际情况，对其路线与互通设计中需要注意的要点进行分析，得出在实际的路线及互通设计工作中应综合考虑交通需求，并结合包含交通量预测及路网实际交通量等内容，以最大限度地体现拟建项目效果，促进当地经济快速发展。