1、道路立交设计及其发展摘 要：交叉口是道路网组成的重要部分，各向道路在交叉口连接而形成路网，以沟通各向交通的需要。相交道路上的各种车辆和行人在交叉口集结、转弯和穿行，容易相互干扰和发生冲突，这不但会造成车速减慢、交通拥挤堵塞，而且容易发生交通事故。据统计，车辆通过信号灯交叉口的延误时间为全程时间的 31%，发生在交叉口的交通事故率占道路事故总数的 35%59%。从这一点上看，交叉口是道路交通的咽喉。道路的运输效率、行车安全、车速、运营费用和通行能力很大程度上取决于交叉口的正确规划和良好的设计。 关键词：交叉口设计；行车安全；交通拥堵 1 道路交叉背景 道路交叉是指两条及以上的道路交汇。公路交叉分
2、为平面交叉和立体交叉。而我国的立交具有很悠久的历史，可以追溯到公元 221 年公元前 206 年秦朝修建的“复道”.当时在咸阳修建阿房宫，南北宫之间被街道所隔，为了沟通南北宫之间的联系，并与外界隔离，在两宫的楼上修建了“复道” （又称阁道） ，即跨越街市的人行天桥。这是世界上最早的立交工程。随着汽车工业的飞快发展，交通量不断增大，人们对平面交叉进行了改进，如加宽交叉口车行道，保证交叉口视距，加大转弯半径，但是还是不能完全的解决交通堵塞问题。后来设计出了立体交叉。立体交叉使得各车流在不同的高程上行驶，消除和减少了冲突点；车流可以连续运行，提高了公路的通行能力；大大的节约了出行的时间。 2 立交设
3、计的目的 立交设计在道路交通中起着非常重要的作用。它取代了平面交叉口的信号灯管制，基本上消除了平面交叉中的冲突点，使得车辆快速通过交叉口。提高了通行能力，大大的节约了通行时间，也为高等级道路的安全、畅通提供了保证。也是一道美丽的风景线，美化环境。 3 立交设计特征 立体交叉设计是道路的重要组成部分，与道路工程的其他构造物相比，具有重要性、复杂性、庞大性以及区域性的特征。 3.1 位置重要，功能明确 立体交叉的位置通常处于两条或则多条等级较高的交叉点上，它在道路网中起着重要的交通枢纽作用。它具有通行大量车流和车辆车道转换的功能，对于确保车辆快速、安全、通畅的运行起着十分重要的作用。同时，立交也是
4、高速公路控制出入和设置收费管理设施的地方。另外，立交的位置通常处于交通发达、经济繁荣的地方，其建设对于当地发展经济和促进土地的开发利用也起着十分重要的作用。 3.2 规模庞大，造价昂贵 规模庞大，占地多，投资费用高是立体交叉的又一个特征。一个全互通式立体交叉占地一般为 58hm2，多的可达几十公顷。立交修建费用也十分的昂贵，一座全互通的立交一般费用为 2000 万5000 万，高的可达上亿。 3.3 形式多样，工程复杂 立体交叉跨桥与匝道的灵活多变，加上立交区域的环境复杂，使得立体交叉形式千变万化，千姿百态。 它的复杂性一方面反映在设计的影响因素的多变性和工程结构的复杂性上；另一方面还反映在设
5、计内容的多样性上。立交设计包括总体规划设计、路线设计、桥梁设计、路基路面设计以及排水、照明、绿化设施等各个方面工程设计项目。因此，立交设计是一项综合性强，难度大、涉及面广、影响因数多的复杂工作。 3.4 区域制约，设计灵活 立交工程还具有很强的区域性。它的形式、规模、造型以及结构尺寸均受到区域的特征、经济、地形、地物及其他环境条件的影响，如何紧密结合区域条件因地制宜、机动灵活的做好立交设计具有十分重要的意义。 4 立体交叉设计的原则 4.1 功能性原则 （1）确保行车安全，减少交叉口行车事故。 （2）车辆行驶快速、顺畅，路线短捷，使得交叉口延误时间短。 （3）行车路线分明。 （4）主次分明，首
6、先保证干道通行。 （5）通行能力大，能满足远景设计年限的要求。 4.2 经济性原则 （1）投资少，工程费用低。 （2）少拆迁，少占地。 （3）运营费以及车辆的行驶油耗、轮耗、车损最少。 4.3 适应性原则 （1）立交方案及布设硬机动灵活，因地制宜，与环境条件相适应。 （2）立交还应该与立交在路网中的地位与作用相适应，发挥在路网中的作用。 （3）立交应与周围的土地利用与开发以及经济发展相适应。 。 4.4 艺术性原则 立交的造型和结构要保证自身的建筑艺术的完美性，并具有其独特的艺术风格。注意与自然环境相协调，达到和外界相融合的自然美。并且不能对自然景观产生消弱和破坏的作用。 4.5 立交桥的组成
7、 立交桥的组成由：跨线构造物、正线、匝道、变速车道、集散车道组成。 跨线构造物是立体交叉实现车流空间分离的主体构造物，指设于地面以上的跨线桥或者地面以下的地道。 正线指相交车道的直行车行道 匝道指供上下相交道路的转弯车辆行驶的连接道 变速车道是为了适应车辆变速行驶的要求，而在正线右侧出入口附近所增加的附加车道。 集散车道是为了减少车流汇入高速公共路的交织和出入口数量，在高速路一侧或者两侧设置与其平行且分离的专用道路。 4.6 立交的应用范围及其作用 立交桥是为了保证交通互不干扰，而在道路、铁路交叉处建造的桥梁。广泛应用于高速公路和城市道路中的交通繁忙地段。按跨越形式分为：跨线桥。在既有线路之上
8、跨越。又分为分离式和互通式。前者只保证上下层线路的车辆各自独立通行；后者能使上下层线路的车辆相互通行，在平面和立面上修建复杂的迂回匝道，占用很多土地。为减少噪声，多采用预应力混凝土桥。地道桥。从地下穿越既有线路。由桥洞、引道和附属结构组成，修建时，需拆迁地下管线，附属工程量大，远不如修建跨线桥经济，且设计时应注意净空、通风、照明、排水和防冰（严寒地带）等要求。 在城市道路网中，各种道路纵横交错，必然会形成许多交叉口，交叉口是道路系统的重要组成部分，是道路交通的咽喉。交汇道路的各种车辆和行人都要在交叉口汇集、通过和转换方向，由于它们之间的相互干扰，会使行车速度降低，阻滞交通，通行能力减小，也容易
9、发生交通事故。采用立体交叉是解决平面交叉口交通问题最彻底的方法。 4.7 未来立交设计及其展望 立交桥是一道亮丽的彩虹，并著有城市地标性建筑的美誉.其穿插飞跃的桥面点缀于城市道路的交通枢纽点，成为一道带有韵律和节奏的风景线. 立交桥是根据时代的发展和实际的需求而出现的基础设施性产物.我们应完全理解和相信，在未来的交通建设阶段将更加侧重于向小型化、功能化的方向转移.以便于解决目前因改造现有的城市道路过程中始终受制于拆迁问题的困扰.尤为重要的是，向小型化转变的立交桥，使得建设投入的资金少，建设用地的面积小.其突出的功能价值更在于，它可以以覆盖的形式，将每个交叉路口进行人车分离的建设改造.确保在各行
10、其道的同时.并能同步实现废除红绿灯管制为先决条件的预期目标，在统一行车模式，规范建桥理论和秩序分配的基本理论常识中.提供标准参照为目的的同时，可确保满足公众在出行选择时的需求，同时合理而公平的提供保障，使所有交通参与者共同获得安全，获得便捷.并可让行进中的车辆在任何类似的环境中，按照一定的行驶规律，做线性行驶的操作。 参考文献 1 孙家驷.道路立交规划与设计.北京.人民交通出版社. 2009.1-20 2 吴瑞麟，沈建武.城市道路设计.北京.人民交通出版社.2003.13-15 3 吴兵、李桦编著.交通管理与控制.M.北京市.人民交通出版社.2009 年 1 月.第 4 版. 书号：ISBN 978-7-114-07539-1. 4 任福田、刘小明、荣建等编著.交通工程学.M.北京市.人民交通出版社.2010 年 6 月.第 2 版.书号：ISBN 978-7-114-07268-0 作者简介 吴剑勋（1992-） ， 四川简阳市人， 郑州大学水利与环境学院道路桥梁与渡河工程专业 张宇（1993-） ，黑龙江大庆人，郑州大学水利与环境学院道路桥梁与渡河工程专业 赵士坤（1991-） ，河南南阳人，郑州大学水利与环境学院道路桥梁与渡河工程专业
