高速公路的互通立交方案比选研究与应用

【摘要】互通式立交是高速公路的重要组成部分，在高速公路事业的发展下，各类互通式立交也相继建成，互通式立交具有形式多样、技术要求复杂、造价高、占地面积大的特征，一直是高速公路设计与建设过程中的重点，本文主要分析高速公路的互通立交方案比选与应用。

【关键词】高速公路；互通立交方案；必选应用

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

引言

目前，我国高速公路已经进入了飞速发展时期，截止到2012年底，我国公路总里程增长迅速，这给人民的生产和生活带来了巨大的方便。互通式立交是高速公路的重要组成部分，在高速公路事业的发展下，各类互通式立交也相继建成，互通式立交具有形式多样、技术要求复杂、造价高、占地面积大的特征，一直是高速公路设计与建设过程中的重点，对于立交方案的评选与优化也是设计过程中必须要解决的问题之一。

1 互通立交的分类

互通立交按照其相交道路的跨越方式可以分为上跨式、下穿式、半上跨半下穿式，上跨式即跨线桥从相交道路上方跨过的一种交叉形式，该种交叉形式具有造价低廉、施工方便、易于处理的特征，但是其引道较长，占地面积大，适宜用在市区以外或者周围有高大建筑物的区域；下穿式即使用隧道（地道）和部分路堑从相交道路下方穿过的一种交叉形式，该种形式具有占地少、立面易于处理、对市容和视线影响小的特征，但是造价较高、施工周期长，排水也相对困难，在城市繁华地段的使用较多；半上跨半下穿式介于以上两种形式之间，兼具了两种形式的优点，适宜用在城市道路的三层式立交中。

2 互通立交型式及方案比选研究

2.1 匝道形式与特点

匝道立交是被交路、主线以及匝道的集合体，是专供主线与被交路交换的连通道，也是互通立交的重要组成部分，实际上，互通立交的选型就是不同形式的匝道的组合，因此，在分析前，需要分析好匝道的特点和形式，按照功能与转向目的来分，匝道分为右转和左转匝道两种。

2.1.1 右转匝道

右转匝道大多使用的是右出右进的形式，右转车辆会从主线行车道的右侧驶出，在通过匝道右转弯后从车道右侧驶入，右转匝道具有方向明确、形式简单、变径较大、直接顺当的特征。

2.1.2 左转匝道

与右转匝道相比而言，左转匝道具有形式多样、复杂性高的特征，也是互通立交设计工作中的难点和重点，左转匝道的常用形式包括定向左转匝道、半定向左转匝道两种。

2.2 互通立交常用形式与特点

互通立交的型式多样、种类繁多，根据约束条件和功能的不同，可以由不同形式的右转和左转匝道组成，根据收费站的设置以及公路等级来分，互通立交包括一般互通立交与枢纽型互通立交两种。

2.2.1 一般互通立交

一般互通立交也可以称之为收费型交通立交，适宜用于一般公路与高速公路间的交叉，且设置有收费站的地区。该种互通交通常用的形式包括单喇叭立交、单Y型立交、双喇叭立交、单子叶型立交、单环型立交、双Y型立交、菱形立交、双环形立交、收费组合型立交几种。

2.2.2 枢纽型互通立交

枢纽型互通立交适宜用在公路与公路间的交叉位置，枢纽型互通交通的常用型式包括全半定向型立交、全苜蓿叶型立交、半定向混合型立交与苜蓿叶半定向混合型立交几种形式。

2.3 互通立交型式的选择

确定高速公路交通立交方案的方法包括几个步骤，首先要选好立交的基本型式，其次进行可行方案的设计，最后对不同设计方案进行对比和论证。

2.3.1 互通立交基本型式的选择

互通立交基本型式的选择是互通立交设计的重点工作之一，其选择工作直接影响着高速公路的行程时间、通行能力、运营经济性以及行车安全等问题，对于地区路网交通功能的发挥与区域经济发展也有着一定的影响，其选择需要遵循以下的原则：

因地制宜的原则

互通立交的选型应该与道路任务、性质、交通流等相适应，并要根据当地的环境进行选择，因此，在进行选型时必须要对区域的自然、地物、地形等环境进行勘探和调查工作，在满通量发展需求的前提之下，灵活的进行布局，保证互通立交能够实现环境协调、工程经济、造型美观的效果。

远近结合的原则

立交的选型必须要遵循远近结合的原则，既要考虑到远期扩建需求、交通发展，也要考虑到近期的交通需求情况，将投资控制到最小化。同时，选型也要从实际出发，考虑到养护、施工和排水的需求，以便根据实际的情况使用科学合理的工艺、技术和结构。

全面安排的原则

对于匝道的设置要遵循全面安排的原则，分清主要问题与次要问题，由于互通立交的选型会受到平纵面的影响，因此在设置时要考虑到平面线形指标与纵断面指标的要求，并处理好主要和次要道路之间的关系。

2.3.2 互通立交形式选择的方式

互通立交的选择需要依据公路行车速度、等级、转向交通量等因素，具体选择方式为：

在被交路为高速公路且呈十字交叉型、不需设置收费站时，可以使用一般枢纽互通立交型；在被交路为高速公路且呈十字交叉型、但是需要设置收费站时，一般选择双Y型、双喇叭或者组合型；在被交路为高速公路且为T字形交叉状时，一般选择单Y型；当被交路为一级公路时，一般选择双子叶型、双喇叭、双环形、双Y型或者组合型；当被交公路为二级和三级公路时，建议选择单子叶、单喇叭、单环形、单Y型或者菱形。

在确定好基本型式后，就可以根据交通量和匝道转向情况，拟定好不同方案，并分析好不同方案的几何布局，再进行优化选择，方案设计的内容包括以下几方面：

平面设计

在进行平面设计时需要考虑到规定的最小缓和曲线参数、最小平曲线半径、地形地物影响、匝道纵断面长度等因素，设计方案不仅要满足主线接入、加速减速车道变化的要求，同时也要满足辅助车道的需求。

纵断面设计

对于匝道纵断面的设计要根据最小坡长、最大纵坡、最小竖曲线半径进行确定，并参照各类高程控制因素确定好控制标高，并通过匝道起点与重点的连接道路计算出起点与终点的纵坡和高程，再根据控制标高与规范指标来设计纵断面的拉坡。

工程量的计算

在设计工作完成后，需要对立交工程量进行计算，以便为方案的选择提供科学的依据，计算的内容包括占地数量、土石方数量、软基处理数量、路面数量、桥涵数量、通道数量、涵洞数量等等。

2.3.3 设计方案的比选论证

对于设计方案的比选论证需要遵循适应性原则、经济性原则与外部影响原则，在进行比选时，一般使用综合比较法，对各种方案的适应性、经济性与外部影响进行综合的评价，评价内容包括通行能力、技术指标、运营养护费用、征地数量等等，最佳的设计方案需要满足安全、交通、地形、工程量、投资等要求。

3 结语

高速公路的发展与国民经济的发展水平息息相关，在近些年来，我国互通立交得到了十分迅速的发展，但是仍然处于一种经验阶段，还未形成一种实用、科学的理论，因此，在未来阶段下，必须加强对施工理论的研究，提倡使用新工艺、新技术、新设备和新产品，以便更好的解决复杂的弯、斜、坡等问题，同时，应该重视造型的美观、结构的轻巧和绿化的艺术，全面的提升互通立交的设计与施工水平。

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作者简介：李冬寅（1987-12-8），性别：男，籍贯：湖北省浠水县，工作单位：深圳高速工程顾问有限公司，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：公路工程（路线互通）