山区互通式立交设计

【摘要】互通式立交是高速公路网布局的重点，是为高速公路服务的重要设施。本文通过对卧佛寺互通式立交研究分析，找出更好的满足山

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 【摘要】互通式立交是高速公路网布局的重点，是为高速公路服务的重要设施。本文通过对卧佛寺互通式立交研究分析，找出更好的满足山区高速公路服务要求的设计方案，并为以后的设计优化提供新的思路。 【关键词】互通式立交；山区高速公路；设计 中图分类号：S611 文献标识码： A 1. 综述 随着我国国民经济的不断发展，对交通的要求也随之提高。高速公路的发展对经济的繁荣可起到重要支持作用。我国地势复杂多变，平原、高原、山地、丘陵、盆地五种地形齐备，特别是山区面积广大，约占全国面积的2/3。山区地势复杂多端，与平原地区的地理条件有很大的差异。为了更好地带动山区的经济发展，完善国家高速公路网，对高速公路中互通式立交的合理设计是非常必要的。 2. 山区互通式立交设计理念 2.1 互通式立交形式的选取 2.1.1 遵守国家有关政策法律 山区农田资源稀缺。根据我国的相关政策法规，对于农田耕地需要进行保护，因此，山区地带的公路设计应尽量避开农田，选择利用率相对较低的山区进行公路建设是较好的选择。 2.1.2 一般条件下互通式立交形式的选取 高速公路互通式立交大多为三路T型交叉，立交主要布设形式分为喇叭型和半直连式T型。两种立交形式的特点各不相同。 图1 单喇叭互通式立交（A型、B型） 图2 半直连式T型互通式立交 表1. 喇叭型和半直连式T型立交形式的特点比较 喇叭型 半直连式T型 主要特点 构造物数量少且简单 造价偏低 匝道布置不是很灵活 构造物数量多且复杂 造价偏高 匝道布置非常灵活 对于平原地带，交通量是决定立交形式的主要因素，但是在山区地带，交通量一般不大，高速公路建设的主要目的是疏导交通封闭，上述两种形式都可满足要求，造价较低的喇叭型布设一般是设计人员的首选。所以对于山区地带，工程造价和环境保护是选择互通式立交形式的首要考虑因素。 2.1.3 特殊条件下互通式立交形式的选取 对于特殊地段，在处于主线长下坡底或处于主线小半径左转弯曲线上的互通式立交应尽量避免选择主线上跨B型减速出口的单喇叭形式,而一般选择半直连式互通立交或A型减速出口的单喇叭形式。如果条件限制必须选择B型减速出口，设计人员一般会选择进行水滴形式的布设来满足车辆在行进的过程中对于车速的限制或者对变速车道进行独特的设计以保证行车安全。 2.2 在三维视图的条件下进行设计 如果将互通式立交设计看作人体骨骼的话，从二维平面角度看路线设计可以被称作“骨”，而路基、桥梁和涵洞的设计可以被看作“肉”。在整个设计的过程中，路线设计是决定工程整体施工量的最重要因素，这点在山区进行互通式立交设计的过程中体现的尤为突出。上文提到的两种布设形式喇叭型和半直连T型，它们的主线范围一般为1km上下。在凹凸起伏的山路上，互通式立交的设计不能仅仅依靠平面地形纵向限制，还要考虑横向山峦的起伏。设计人员需要从三维整体角度出发，不拘泥于标准的互通式立交，根据空间来对匝道进行灵活的布线，使得平面布设的范围得到缩减，进而降低工程造价。 2.3 变速车道的合理选择及优化 山区地带由于路面起伏不平，一般变速车道的出入口设计均采用单车道，这里也只针对单车道进行分析和讨论。 2.3.1 变速车道的特点和设计 变速车道一般有两种类型：平行式和直接式。平行式车道与普通公路上变速车道一致，都是在行车道旁边附加一条变速车道。直接式车道则是通过匝道来保证车辆平稳的通过。两者的具体优缺点见下表。 表2 平行式和直接式变速车道优缺点比较 平行式 直接式 优点 即使整段线性圆顺也存在S型曲线，不利于车辆行驶。车辆在进入S型反向曲线时驾驶员感觉不甚舒适。 车辆的行驶轨迹与路线形式相吻合使得舒适性方面可以很好的得到保证，这对驾驶员的驾驶是很有利的。 缺点 路段外的斜边和转折可以方便驾驶员的观察和判断。对于转向、分流、变速等驾驶安全可以很好的保证。 变速车道的起点模糊会导致驾驶员不能很清楚的识别变速车道的出口和入口的位置。 从以上优缺点可以看出，变速车道一般在加速车道上选取平行式来保证驾驶员很好的进入，而减速车道上为了保证驾驶员行驶安全则选择直接式。加速车道长度的确定基本上依据主线设计速度的大小。 2.3.2 山区互通式立交设计中变速车道设计的要点和建议 在处于主线小半径左转弯曲线上变速车道由于主线往内侧有大超高横坡的存在，汽车习惯于沿直行车行道顺势前进。减速车道若仍采用直接式的变速车道形式，会造成司机判断出口不清，影响减速车道的减速效果，不利于行车安全。 根据以上设计要点，对于山区互通式立交设计应该从保证驾驶员安全的角度出发，对于外侧减速车道应该选择平行式，并且要保证出入口位置的清晰便于驾驶员的判断。对于内侧减速车道应该采用直接式来保证行车轨迹的不变。而加速车道一般选择平行式。 2.4 合理的视距选择 同公路设计一样，互通式立交设计中视距的保证也是非常重要的内容。视距检查包括进出口流鼻和匝道本身。与常规设计相比，流鼻检查的内容基本一致。但是在匝道的视距检查就不完全相同。由于处在山区中的立交匝道繁琐复杂，长度相对较长，路面起伏不平，断面形式各不相同，需要特别注意对匝道视觉的检查。要根据匝道的断面形式来选择视距类型，根据匝道的计算速度来进行视距的取值。 3. 卧佛寺互通式立交设计方案比较选择 3.1方案提出 不同的立交形式各有优缺点，因此需要考虑多方面的因素综合分析。 卧佛寺互通式立交位于卧佛寺乡东，与国道G109连接。立交区域位于丘陵地带，地形地貌总体沿山前沟谷展布，地势低缓，部分冲沟发育地段边坡较陡。整体地势由西向东逐渐抬高。 结合上述地形地势特点，考虑互通式立交的服务功能，对以下两种方案进行比较选择。 方案一为A匝道下穿主线，利用国道109北侧的缓坡布设立交匝道及收费站等附属构造物。 图2 卧佛寺立交（方案一） 方案二采用T型立交的形式。根据右进右出的原则将B匝道布置到E匝道的右侧，在展线时候利用地势绕行。匝道贴近主线可以减少挖方量并且保证线性指标。 图3 卧佛寺立交（方案二） 3.2 两种方案的比较和选取 以上两种方案都可以很好的使交通量得到保证，并且紧密，顺畅。从以下几个方面对上述两种方案进行比较。 表3 两种方案比较 线性指标 方案二取消了内环匝道，平面指标略高，但增加了绕行长度。 用地规模 方案一比方案二占地减少13.7亩。 工程规模 方案一比方案二匝道短500m，挖方量大约增加十几万立方米。 工程造价 方案一比方案二减少近400万元。 通过对两方案的综合比较，虽然方案二在挖方量、环境保护、用地规模上较优，但由于工程造价远远高于方案一，最终选择方案一。 4. 结语 山区互通式立交设计复杂繁琐，从设计的角度上不能拘泥于常规的设计形式，要根据地形地势从三维的角度出发来进行设计。山区地带地势高低起伏不平，这就使得在进行互通式立交设计的过程中需要综合考虑多方面因素。但满通服务功能的基本理念是不会变的。在这个基本理念引导下，需要特别考虑环境保护和降低工程造价等因素。在设计的过程中尽量少占用农田绿地，以人为本。满足要求，保证车辆行驶的安全与舒适，力求经济发展和交通建设达到辩证的统一。 参考文献 1. 张路、张水平等.山区高速公路互通式立交设计探讨.交通与路建[J].2011.26 2. 刘旭吾编著.互通式立交线形设计与施工[M].北京:人民交通出版社. 3. 祁鹤.山岭地区互通式立交设计.北方交通[J]2012