公路工程路线互通式交叉设计的研究

摘要：为有效缓解城市道路交通存在拥堵问题，对公路路线互通式交叉设计进行论述，分别阐述了交叉设计的内容、流程和施工中需要注意事项。公路工程设计人员需要对道路线路进行科学布局，根据地方交通的实际情况，优化互通式立交设计的方法，提高交通通行效率。

关键词：公路路线；互通式立体交叉；立交设计

0 引言

公路工程设计是缓解大城市交通拥挤的重要手段，对公路进行科学设计，不仅有利于缓解交通拥堵，还有利于增强地方经济实力，提高人们上班效率。互通式立交具有节约占地面积的优势，是城市道路优化的重要施工手段。基于此，公路工程设计人员需要对道路线路进行科学布局，根据地方交通的实际情况，优化互通式立交设计的方法，提高交通通行效率。

1 公路路线互通式交叉设计原则

1.1 经济性原则

公路是城市建设中不可或缺的部分，在设计过程中既需要考虑道路施工的费用成本，也要确保公路设计的美观，将经济因素和美观因素结合起来考虑[1]。在对公路路线互通式交叉设计过程中，需要遵循经济性原则，从基础设施建设成本和养护费用两个方面来考量，从而达到降本增效的目的。互通式立交在外形上具有强烈的冲击性，是城市对外彰显形象的重要方法。在开展互通式交叉设计过程中，要充分的将水文影响因素考虑进来，保证道路交通的经济性和美观性的相互融合。

1.2 安全性原则

对于任何交通线路的规划来说，需要首要的确保施工的安全性。在对交叉线性进行设计过程中，需要把安全性原则纳入到考虑范畴中来，以确保驾驶人员拥有良好的驾驶体验感。

1.3 交通通畅原则

互通式立交设计的主要目的是为了提高城市交通的运输能力，所以在对公路路线互通式交叉设计过程中，需要充分地考虑当地道路交通出行的现实需要，确保在上下班高峰期和不同交通管制时期，城市道路交通能够保证顺畅通行[2]。

1.4 线形简单性原则

一般来说，互通式立交的线路结构因为需要承载较大的运输压力。在设计过程中，需要考虑车辆转弯、路线交叉和匝道等。如果没有按照规范进行设计，就很容易诱发出各种交通事故。在对互通式立交线路进行规划时，需要在保证交通通行流量的同时，交通线形的设计要尽可能简单，以起到缩小车辆绕行距离，杜绝线路出现重叠。

2 公路路线互通式交叉设计流程

2.1 资料准备

资料准备是否完善是影响施工效果好不好的重要影响因素。对于设计流程中资料的准备主要由以下几个方面构成：一是交通设计规划，其中包括找出以前施工路段的施工图纸等。二是要对城市每天上下班出行高峰期的车辆流量数据进行分析和预测。三是要对互通式立交所处地段的水文地质条件进行充分调研，了解和摸清公路路标、施工技术、路宽等相关数据信息[3]。

2.2 位置选择

位置选择是否正确，对于公路路线互通式交叉设计效果具有直接的影响。在进行设计过程中，需要对施工所在城市的主干线路和各交叉路口的情况进行现场勘测。综合分析以后，确定好公路路线互通式交叉公路的施工位置。

2.3 等级确定

等级的确定是公路路线互通式设计需要考虑的重点，在施工过程中，要充分考虑到不同线路的技术等级和施工的技术等级，并将互通式立交的工程规模考虑进来[4]。

2.4 型式选择

2.4.1 立交功能与收费制式

通常在型式方面，可以分为入口和枢纽型。一般情况下，需要在与高速公路衔接位置设置收费口，出入口类型主要有双喇叭型和Y字型的两种形态。枢纽式的作用则可以改变不同种类道路的交通流量，具有较强的自主性。常见枢纽立交的型式主要包括菱形和涡轮型两种立Yi3ADCdEMvHKmrrpNc1sQA==交型式。涡轮型互通式立体交叉设计如图1所示。

2.4.2 交通量和通Yi3ADCdEMvHKmrrpNc1sQA==行能力

对于互通式立交设计来讲，其主要功能为了缓解超大城市上下班期间道路交通的拥堵问题，增强交叉路口车辆的通行效率。为此在进行互通式立交设计的过程中，要充分考虑到设计交通量以及其自身的通行能力。

2.4.3 匝道设计速度

匝道是互通式立交体系非常重要的组成内容之一，匝道内汽车的通行效率直接决定了匝道设计的效果。通常来说，需要在综合互通式立交的几何形态、视线效果、道路高程等因素，来对匝道速度进行设计。

2.4.4 公路与立交等级

对互通式立交的等级，需要综合考量立交交通量和相交位置处公路等级等因素。我国互通式立交设计通常参照国外的经验，将速度和交通量作为主要的设计内容。

2.4.5 立交自身服务水平

此外在设计过程中，要充分将驾驶人的驾驶体验因素考虑进来。要充分将立交自身的服务水平考虑进来，确保在不同时间段道路交通通行的顺畅性。

综上所述，对于立交的设计来说，需要考虑的因素是多样化的。为此在进行设计过程中，需要对各个因素进行充分的考虑和优化，进而达到提高公路路线设计效率和合理性的目的。

3 公路路线互通式交叉设计要点

3.1 线型设计

为了最大化增强通式立交设计的安全性、经济性和道路的通行效率，针对平面线形进行规划环节中，需要确保主线发生弯曲时，车辆不会因车速过快而产生侧翻问题。竖曲线设计时，应考虑到规避车辆进入到匝道，以防止速度失控而诱发交通安全事故。同时需要尽量缩短纵坡路段的距离。在对通式立交进行主线规划时，需要以“横竖均衡”的方法为指导，确保线形指标的合理性，以增强通式立交的整体运行效率。

3.2 主线相互合流设计

左行线向右侧合流以及左侧与右侧直接合流2种合流方式，是公路工程主线合流的主要方式。受到交通车辆流量的影响，主线在相互合流设计中也存在明显的差异性[5]。对于主线的相互合流来说，当主线左侧交通量较高时，常采用左侧和右侧直接合流的方式进行合流。主线左侧的交通流量较低时，可以通过左行线右侧合流的方式进行合流。

对于主线相互合流来讲，若以前交通通行流量与公路路线互通式交叉设计后的交通通行流量基本相同，可以在原道路交通流量的基础之上进行直接性合流。如果在主线合流以前，左、右行驶两侧有一侧交通流量大运输压力大，另外一侧相对较少，可以从右侧进行交通较少一侧的合流，并增设一个下限为400m的辅助车道，以达到减少互通式立交车道的作用。当主线的左侧和右侧的交通流量都不大时，也可以进行直接性合流。

3.3 互通式立交减速车道设计

在进行互通式交叉立交设计和规划过程中，需要特别注重对立交减速车道的规划和设计，从而最大化提高道路交通设计的安全性。对于车道设计长度来说，减速车道的长度需要大于公路设计规范要求的下限标准。除此之外，为了预防互通式立交减速车道发生车辆拥堵问题，设计人员需要基于交通道路的实际情况进行科学设计。

3.4 视距设计

互通式立交结构错综复杂，驾驶人员在驾驶车辆时会遇到不同的交通状况，为此在进行设计环节，需要将视觉的范围重点分析。

3.5 出口设计

在互通式立交路线中，出口处因为车流量大，很容易出现车辆拥挤问题。对于互通式立交的规划和设计来说，设计人员需要提高责任意识，加强对出口的规范设计。从车辆的行驶规律来看，车辆大都靠近右侧行驶，当左侧车辆向右侧靠拢时容易引发一系列交通安全问题，为此在进行互通式交叉出口设计时，需要规避车辆从左侧驶入的问题。同时，也要注意回避在较短距离中规划和设计多个出口，否则出口较多容易导致车辆发生拥堵。

3.6 其他方面

此外，在设计通式立交过程中，要注意回避路况较差的路段，防止司机因为不熟悉交通路况而发生交通事故。为了防止互通式立交施工干扰其他道路，在进行互通式交叉设计时，需要着重重视对施工现场的保护，增设相应的隔离装置。

4 高速公路线形设计注意事项

4.1 注重线型的交互作用

首先，应该把这两条曲线的连贯性考虑进去。不管在哪个方向上，它们之间应该保持平行或者垂直。如果不能保持一致，就会造成整条线路的不协调。其中，最主要的就是确定竖直曲线的平面顶点。其次，对纵向道路来说，应该尽可能地避免多点连接，而应该在垂直方向上建立一个与其垂直的平面曲线。最后，应将纵、横曲线的坡度控制在一定范围内，否则将对行车安全产生不利影响。若二者间坡度较小，则对公路工程施工质量亦有不利影响，一方面可能造成排水工作顺利实施得不到保证，另一方面也会影响车辆的车速。

4.2 充分考虑现场具体情况

在进行规划设计时，要考虑到工程现场的具体条件。如果道路附近有河流，就需要考虑到河流的方向和宽度。同时要将整条道路设计与当地的生态环境相结合，使道路的弯曲程度与河道的方向相一致。在设计山区道路时，要根据当地的地形、地势等进行综合考虑，以保证高速公路的行车安全。线路要尽量要与当地的地形、地势相适应，且与山川、河流等保持一定距离。

5 结束语

伴随着国内车辆汽车保有量不断攀升，我国城市道路出现交通拥堵问题越来越严重，这对于公路路线互通式交叉设计者提出了更高要求。

为了有效缓解城市道路中的道路交通拥堵难题，提高道路交通上班高峰期的通行效率，需要在设计人员在进行互通式交叉设计过程中，严格遵循设计原则，不断拓展设计思路，对道路线路进行科学布局，根据地方交通的实际情况，优化互通式立交设计的方法，从而提高交通通行效率。

参考文献

[1] 陈攻宇.复杂山区高速公路路线设计方案优化研究：以沿印松高速为例[J].工程技术研究，2022（8）：190-192.

[2] 陈曦.高速公路扩容改造工程复合枢纽互通式立交设计[J].建筑技术开发，2021（23）：112-113.

[3] 李琦.高速公路互通式立体交叉出口路段的识别视距探讨[J].交通世界，2021（25）：10-11.

[4] 徐超，王琦，李泽坤.公路路线互通式的交叉设计问题研究[J].运输经理世界，2021（5）：27-28.

[5] 彭华.山区高速公路路线优化及互通选型经验总结分析[J].中国勘察设计，2020（12）：103-105.