1、浅谈山区高速公路互通立交设计摘要：随着社会的发展与进步，重视山区高速公路互通立交设计对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍山区高速公路互通立交设计的有关内容。 关键词 ： 山区高速公路；互通立交；设计；要点； 中图分类号：U412.36+6 文献标识码： A 文章编号： 引言 随着我国人民生活水平的不断提高，人民对出行的安全性和舒适性提出了更高的要求。为此，作为交通出行快速动脉的高速公路，其设计也须更加注重出行的安全性和舒适性要求，而其互通式立交作为出入高速公路的节点和转换枢纽，也须从运行的安全性和舒适性要求出发。作为设计人员，应该认真、负责的设计出满足人民出行要求的安全、快捷、舒适的现代化
2、互通式立交工程。 一、位置选择的原则 高速公路互通立交的位置选定, 应从以下因素综合考虑: 1) 与主要干线公路之间的相交点或其附近要设置互通立交; 2) 地区公路网、铁路、水运、航空的现状、布局及规划; 3) 沿线城市的规模及发展规划; 4) 互通立交之间、互通立交与其他设施的最小间距; 5) 自然条件, 如: 地形、地质、地震、洪水、大型农田水利等; 6) 技术条件, 如: 平面、纵面线形, 另外尽量避开挖方区间和紧接跨线桥; 7) 社会条件, 如: 用地性质、征地拆迁、文物古迹及旅游资源等; 8) 军事方面, 如备战考虑高速公路用作临时飞机跑道, 要求在平坦地带若干公里线形平无障碍物等;
3、 9) 工程造价比选及专家意见。 其中互通立交主要匝道与高速公路相交位置的选择十分重要, 关系到高速公路主线是上跨立交主要匝道还是下穿立交主要匝道, 对互通立交范围平纵线形、行车舒适、构造物规模、造价等都有着举足轻重的影响。总之, 互通立交位置选定 , 应从大局出发 , 进行多方案筛选比较, 从多方面综合考虑。 二、互通式立交选型设计 互通式立交选型设计是建立在交通量、交通组成、设计车速、投资额、用地范围、地形、交通、环境、拆迁可能性、道路相交角度、相交道路的等级及条数、将来的远景发展和收费等相关因素基础上的。另外,分期修建也决定互通式立交型式的合理选择。互通式立交的型式互通式立交的型式分为苜
4、蓿叶型、半苜蓿叶型、环型、喇叭型、定向型、半定向型、菱型 7 种。 1 选型设计应注意的几个问题。 选定的类型应确保行车安全、顺畅和舒适; 选型要注意远近结合、全面考虑,要考虑远期提高的需要和可能性;技术条件等因素确定设置位置。 选择互通式立交型式应符合转换交通量主流向的要求; 选用的互通式立交型式必须与所在地区的特征、性质相适应,选择互通式立交型式应充分考虑地区规划、地形和地质条件、可能提供的用地范围、周围建筑物和设施分布状况等条件。在满足交通要求前提下,力求达到合理利用地形、工程运营费用经济合理及与环境相协调: 选型应考虑收费要求; 互通式立交型式的选择应符合一致性要求。互通式立交的出口在
5、某一路段上应保持一致性,而不应采用突变的出口方式,以防给使用者造成不便; 互通式立交造型应从实际出发,工程有利于施工养护及排水。 三、山区高速公路互通立交方案设计要点 3.1 匝道的设计速度 立交匝道的计算行车速度与设计交通量，是确定匝道平纵线形指标和匝道横断面几何尺寸的主要依据。如果匝道的计算行车速度能和正线一样，即使是采用正线不同计算行车速度中较低者，车辆运行也是顺畅的。但是，由于地形、用地和投资费用的限制，匝道的计算行车速度总是低于正线的。但降低值不能过大，以免车辆在离开或者进入正线的时候产生急剧的减速或者加速，导致行车危险和不顺畅。期望值以接近主线（正线中计算行车速度较高者）平均行驶速
6、度为宜。选取匝道计算行车速度时应注意以下几点。 (1)满足最佳车速要求。 匝道采用较主线低的车速不一定意味着降低立体交叉的通行能力，因为车速高时由于制动距离增加而使车头间距变大，使通行能力降低。所以，为保证行车安全及通行能力的要求，并考虑用地及行驶条件，匝道计算行车速度宜接近最大通行能力时的车速，即最佳车速。其简化计算公式为： 式中：L 为车长，m;Lo 为安全距离，一般取 510m；C 为制动系数，一般取 0.150.30s,2m。最佳车速 Vk,一般为 4050kmh。 (2)按匝道的不同形式选用。 同一座立体交叉每条匝道的计算行车速度应当不同，原则上应根据匝道的形式选用。右转向匝道宜采用
7、上限或者中间值；直连式左转匝道宜采用上限或接近上限值；半直连式匝道宜采用中间或接近中间值；环圈式匝道宜采用下限值。环圈式匝道半径过大时占地较多，可适当降低采用值，建议其速度采用 3040kmh，以不超过 50kmh 为宜。 (3)适应出、入口行驶状态需要。 驶出匝道分流端的计算行车速度不能小于主线行车速度的50%60%；驶入匝道与加速车道连接处的计算行车速度，应保证车辆驶至加速车道末端的速度可以达到主线的 70%；接近收费站或次要道路的匝道末段，计算行车速度可酌情降低。 (4)考虑匝道的交通组织。 双向无分隔带的匝道应取同一计算行车速度。双向独立的匝道依交通量的不同可分别选用不同计算行车速度。
8、 3.2 环形匝道 环形匝道是唯一不需要修建匝道跨线桥的左转弯匝道，造价最省，一般在交通量较小的行车方向上，经常会选用环形匝道。环形匝道的设计主要有 3 个特点：（1）互通式立交的最小技术指标（如最小平曲线半径、最大纵坡、最大超高等）基本上出现在环形匝道上，直接影响到行车的舒适性及安全性；（2）设计速度及平曲线半径限制了环形匝道的通行能力，但交通量达到多大时不能设环形匝道迄今未见权威论证，经验做法是交通量一般控制在 6000pcud（小客车）以内；（3）由于布设左转弯环形匝道使立交占地面积增大，车辆绕行距离长，当交通量较大时，运行经济性受到影响。可见，环形匝道平曲线半径取值的大小直接影响到整个
9、立交的服务水平和运营经济性。 （2）环形匝道的设计速度 环形匝道的设计速度是互通式立交中所有匝道中最低的，但又是决定平纵面线形设计的关键。不管是枢纽互通式立交还是一般互通式立交，公路路线设计规范 （2003 年 9 月送审稿）规定，环形匝道的设计速度不能超过 40kmh，根据主线设计速度及交通量一般采用 30、35 或40kmh 即可。在现行设计中，枢纽互通式立交的环形匝道采用 50kmh设计速度的情况比较多见。匝道的平曲线半径一般根据设计速度确定，其值的选取应保证汽车行驶的安全性、稳定性和旅客的舒适性。基于经典力学的分析，用横向力系数 的大小评价汽车在弯道上行驶的稳定性。3.3 互通式立交平
10、面线形设计 互通式立交平面线形设计,要根据互通式立交的重要性、地形、用地条件等因素确定,并保证车辆能连续安全地运行。互通式立交平面线形的要素主要有直线、缓和曲线和圆曲线。匝道及其端部,凡曲率变化较大处应采用缓和曲线,一般缓和曲线采用回旋线。在匝道与匝道、匝道与主要道路拼接处,如采用缓和曲线,要注意回旋线参数要稍大一点,主要是便于超高过渡和适应汽车行驶速度的变化,特别是分流点处更应注意。在反向S 型曲线处,选择回旋线参数时注意同超高过渡的协调一致,否则容易形成反超高。此外,匝道平面线形要与其交通量相适应,转向交通量大的匝道平面线形技术指标应高一些;驶出匝道的平面线形技术指标应高于驶入匝道的平面线
11、形技术指标;反向曲线间的两个回旋线,其参数宜相等,不相等时,其比值应小于 1.5。 结束语 由于受地形局限、路线平纵指标较低、桥隧构造物多等因素，造成山区互通立交布设困难，因此互通立交在设计中应充分考虑各方面的因素，不拘泥于常规的设计思路，选取最为合理的互通立交位置和互通立交方案，使其不仅能够满足立交的服务功能，而且还能最大程度地降低工程规模、施工难度及运营风险。 参考文献 1贺栓海等. 道路立交的规划与设计 M . 北京: 人民交通出版社,1994. 2刘旭吾.互通式立交线形设计与施工 1 北京: 人民交通出版社, 1997 3刘智春,互通式立交基本型式的特点分析及设计应用武汉工程大学学报 2009 4钟梦武，等 高速公路倒装结构级配碎石防裂基层的级配与回弹模量试验研究J 公路工程，2007
