城市互通式立交设计的探讨

摘要: 近年来,我国城市立交的建设规模和数量都在迅速增长。由于城市立交位于人口密集的都市,与公路立交相比更为重视对人的影响。本文对城市互通式立交的设计做了简要的分析。

关键词:城市;互通式立交;设计;原则;

Abstract: In recent years, our country city overpass construction scale and quantity are growing rapidly. Because the city overpass located in densely populated cities, and compared with the highway interchange it is more emphasis on the effects on people. This paper analyzes city of interchange design.

Key words: city; interchange; design principle;

中图分类号 :TU984 文献标识码： A 文章编号：

引言

随着城市快速发展，交通量的与日俱增，城市组团与组团之间快速沟通、城市道路畅通运行的要求不断提升，高等级城市道路建设项目也随之增多，城市快速路与快速路交叉，必须采用立交立体交叉，城市快速路与主干路交叉应采用立体交叉，城市互通立交不仅解决机动车交通流的通行问题，另外还好解决非机动车和人行组成的慢行交通流通行问题。

1路网规划及交通流调查

互通式立交是城市路网的重要节点, 对路网内交通流的安全、 高效运行往往起到决定性的作用。

目前现有的道路系统形式可归纳为四种类型:方格网式、环形放射式、 自由式和混合式。根据城市道路网的形式,规划部门首先进行总体的路网交通规划,其中就包括道路立交规划。

路网交通规划完成之后,立交的位置就基本确定下来。下一步就要通过对立交所在区域的交通流进行分析来确定立交的具置、形式和规模。首先要进行交通流调查,同时还必须搜集非机动车和行人流量。

2立交形式选择及断面布置

2.1主要基本立交形式选择

2.1.1 三路 T 形立交

1)喇叭形立交。喇叭形立交是由一个小环道和一个半定向匝道来实现左转所构成的立交形式。优点是结构简单, 节省造价;缺点是小环道的通行能力较小。2) 三路叶形立交。三路叶形立交是由两个小环道来实现车辆左转的 T 形立体交叉。由于两个小环道对称布置, 形似叶形,故得名。对于远期规划为四路苜蓿叶形立交前期采用叶形较为适宜, 便于后期工程的利用。3) 三路环形立交。环形立交由环形平交演变而来。它是用一个公共环道来实现各方向车辆转向的立交形式。其适用于各方向左转交通量较均匀, 用地较紧, 拆迁较大的情况。4) 三路半定向形立交。三路半定向形立交是用半定向形匝道来实现车辆左转的立交形式。特点是行车条件较好, 多适用于交通量较大, 车速要求较高的 T 形立交。但占地较大, 造价较高。5) 三路定向形立交。三路定向形立交是用定向形匝道实现车辆左转的立交形式。其在 T 形立交中行车功能最好, 但路线交叉较多,桥跨较长且较高,因而造价昂贵。

2.1.2四路立交

1)全苜蓿叶形立交。全苜蓿叶形立交是由四个小环道来实现四个方向左转所构成的立交形式。匝道数与转弯方向数相等,为全互通、全立交形式。其特点是跨线结构物少,工程费用省; 但由于小环道半径限制, 左转方向的通行能力较低。2) 菱形立交。菱形立交是用四条直线形匝道来实现所有方向车辆转弯的立交形式。由于四条匝道在平面上呈菱形状,故得名。菱形立交属平交形立交,左转通行能力最低。3) 环形立交。环形立交由环形平交演变而来,是在立交处设置中心岛, 用公共环形匝道来实现各方向车辆转向的立交形式。其立交用地较省, 适用于城市环形平交的改造,但通过车速和交通量均有限。4) 半定向形立交。半定向形立交是用半定向形匝道来实现左转车辆转向的立交形式。由于半定向形匝道行车功能比环道和小环道好, 这种立交形式具有较好的行车条件。5) 定向形立交。定向形立交是最高级的立交形式,它采用定向形匝道从一个路口直接接入另一个路口来实现所有方向转向。其通行能力最大, 安全性好, 但立交规模巨大,造价高昂。

2.2匝道横断面布置

2.2.1单车道断面

单车道横断面净宽不小于 7 m,其中行车道宽度不小于 3.5 m。

2.2.2双车道横断面

1)单向双车道。单向双车道横断面净宽不小于8.5 m, 其中行车道宽度不小于 7 m。2) 对向分离双车道。对向分离双车道横断面净宽不小于 12 m,其中单向行车道宽度不小于3.5m, 中央分隔带宽度不小于0.5m。

3主线及匝道平、纵断面设计

3.1主线及匝道平面设计

互通式立交的平面线性设计,应根据互通式立体交叉的重要程度、地形、 用地条件等因素确定,保证车辆连续安全的运行, 力求达到工程及运营经济。匝道的圆曲线半径大小直接影响到立体交叉的形式、用地、规模、造价以及行车的安全性和舒适性。匝道圆曲线最小半径的大小取决于匝道的计算行车速度,同时应考虑经济性、安全性和舒适性。通常应选用大于一般值的半径,当受地形条件或其他特殊情况限制时,方可采用极限值。匝道及其端部曲率变化较大处均应设置缓和曲线。缓和曲线应采用回旋线;反向曲线间的两个回旋线参数宜相等, 不相等时其比值应小于1.5。回旋线的长度应同时满足超高过渡的需要。驶出匝道的分流点处,应具有较大的曲率半径, 并使其后的曲率变化与行驶速度的变化相适应。

3.2主线及匝道纵断面设计

匝道因受上下线标高的限制, 为克服高差、节省用地和减少拆迁,并考虑到匝道上车速较低, 故匝道纵坡一般比正线纵坡大。若机动车与非机动车在同一匝道上混行时, 考虑非机动车的行车要求,最大纵坡应按非机动车车行道的规定, 一般不宜大于 3%。

匝道上纵坡转折处应设置竖曲线, 竖曲线的形式为计算方便一般采用圆曲线。匝道的竖曲线半径应尽量采用不小于一般值的竖曲线半径,特殊困难时可适当减小, 但不得低于极限值。

4结构设计

城市立体交叉跨线构造物的布设要顺应道路正线线形的变化,而不应该是道路线形来适应跨线构造物。立交孔跨除跨线位置外,以 20 m~ 30 m 为宜,在满足高度要求的情况下,尽量采用较小的跨径。其理由是:跨径小能减小梁的高度,从而使桥梁总长缩短, 匝道展线长度缩短,也使桥梁显得轻巧、美观, 能更好地满足美学要求。桥梁的上部结构应以简支或连续的钢筋混凝土板梁或箱梁为主,在跨线处受限制时可适当搭配大跨径简支钢箱梁。桥梁下部桥墩尽量采用轻质、美观的墩形,基础受施工场地和条件的限制多采用钻孔桩基础。

5路基、排水设计

互通式立交范围内路基工程的重点是桥头地基处理。目前较好的方法是减小起桥高度, 同时采用预应力混凝土管桩( PHC桩)处理桥头软弱地基。经过试验,这种方法能够有效地减小工后道路路面与桥梁结构之间错台,提高行车的舒适性。互通式立交范围内的排水应与相交道路正线的排水统一设计,以构成完整的排水系统。立体交叉设计应尽可能采用管渠自流排水,雨水管渠出口底的标高应高于排水沟或河道常水位。

6景观设计

城市立交景观的设计是一个综合性的课题,它不仅涉及到社会客观因素,也涉及到人的主观愿望,并非是纯粹的园林式景观设计,不能一概而论,应根据各地的环境分别考虑,在考虑交通功能要求的基础上,城市立交景观设计应采用混合式的设计形式,设计时在分清道路主次的同时,也就确定了具体布局的关系。对于地处城乡结合处的立交,主干道的入口处要以规则式设计为主,而其他的部分以自然式为主; 对于地处市区的立交,景观设计以规则式为主, 在不影响交通功能的情况下, 局部以自然的形式,使立交景观与周围景观浑然一体,也体现了人与自然的和谐统一。

7结语

城市互通式立交设计是一项综合性很强的设计工作。本文对设计中的主要问题做了简要的阐述。立交是城市的经脉,立交设施作为城市交通不可或缺的构造物, 具有投入大、变更难等特点,在建设中更应该多方面考虑。讲求立交与城市的和谐性, 就应该遵循立交设计与城市之间以发展为基础,兼顾美学的原则。

参考文献:

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[2]杨少伟.道路立体交叉规划与设计[M].北京:人民交通出版社,2000.

[3]程琳,张俊杰,韩朝峰.浅析互通式立交方案的比选[J].山西建筑,2007,33(21):300- 301.