公路和城市道路互通式立交设计问题

刘士贵

摘 要：交通的发展带动了国家经济的发展，交通掌握了国家物资在全国范围内运转的关键，是人们在生产生活中都不可离开的一部分，而飞速发展的现代社会给交通提出了新的挑战。下面，我们将从多个角度提出关于互通式立交设计需要注意的一些问题和关于设计需要考虑的一些因素，希望能对我国公路与城市道路互通式立交的设计提供一些帮助。

关键词：公路；城市道路；互通式立交设计问题

中图分类号：U412.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）24-0070-02

Abstract： The development of transportation has led to the development of the national economy， and transportation has been the key to the operation of state materials throughout the country. It is a part that people can not leave in production and life， and the rapid development of modern society has posed new challenges to traffic. This paper raises some problems that need to be paid attention to and some factors that need to be considered in the design of interchange from many angles， hoping to provide some help for the design of interchange between highway and urban road in our country.

Keywords： highway； urban road； interchange design problem

1 概述

國民不断提升的经济水平给城市的交通带来了新的压力，而互通式立交不仅在一定程度上解决了这个问题，缓解了公路和城市道路的压力，还便利了人们的交通，减少了人们浪费在堵车上的平均时间，而通顺的路况甚至能提升人们出游的幸福度。因此公路与城市道路互通式立交的设计近些年来受到社会的重视。而城市道路与公路在一些设计标准中存在差距，因此立交设计的标准值也存在一定程度的差距，并且我国的立交设计还并不成熟，在很多方面上仍旧在借鉴外国的经典设计案例，这就导致国内的立交设计理念和案例较混乱，没有明确的要求，因此我们急需建设完善的互通式立交设计系统。

2 互通式立交设计需要注意的问题

高速公路由互通式立交、各种公路和高速公路等几部分组成，其中互通式立交是公路与公路之间连接的结点，是城市公路交通网络中不可缺少的一部分，对城市整体交通系统起到重要辅助作用，而交通的顺畅和完整程度在很大程度上决定了一个国家经济发展的速度，是一个国家在发展的过程中必须要重视的事情。互通式立交的设计合理与否又能决定整个高速公路的运行效果和公路系统的正常运作。

互通式立交根据其连接道路的类型可以统分成两大类：一类是枢纽互通式立交，另一类是一般互通式立交。枢纽互通式立交是指国家和区域之间等重要干线的交通节点，其设计要求较高，牵扯到的方面也比一般式互通式立交多，设计手法较多样。而一般式互通式立交又可分为高速公路与一般公路之间的立交和一般公路与一般公路之间的立交，其设计较普遍。因此在进行互通性立交设计的第一步就要先明确其建设性质。

在互通性立交的设计过程中，一般不同地方的政府和相关设计部门会提出不同的看法和问题，尤其在对城市附近的互通式立交来说，其要求也不尽相同，而有时这些要求会带有局部利益的特色。政府和相关部门在建设一条几十公里到几百公里的连通各个城市的高速公路时需要联系各个地方的实际情况，把握全局。

3 设计互通式立交时要注意的要素

3.1 设计速度

汽车在良好的天气条件下，由于城市道路情况会对汽车的行驶路线和速度形成一定限制。因此设计人员为了保障行车速度的稳定需要设定一些几何线形的基本要素，比如视高、时速等，保证其在汽车行驶过程中的平衡。而目前我国的很多城市主线道路的行驶速度是由城市道路和公路的行驶速度作为标准设定的。互通式立交和主线之间主要是通过匝道进行连接的，而为了控制匝道的速度，设计师一般会采用上下分离空间的设计。这样的设计不仅可以保证主要城市道路的车辆的行驶、确保流畅的立交节点位置，还能减少时间和资源的浪费，减少尾气排放，保护环境，降低堵车的几率。对于匝道来说，在交通设计中严格的要求可以提升城市交通的整体水平。例如在一条连接机场的城市高速公路中，设计师应注重汽车在高速公路上的行驶速度，对汽车的出入数量和密度进行实时监控和管理，通过设置互通式立交桥、建立交通监控设备等方式保证城市道路行车安全。

3.2 服务的对象

城市道路包括支路、主干路、次干路的等类型。其中快速路由于可承载的车速高，通行能力强，因此可以大范围的在大城市或特大城市之间建造，可供汽车专用也可通行火车和客车。而主干路组成了城市交通网络的骨架，不仅联系了客货运的服务中心，还联系了城市的机场、车站等大型服务性建筑，承担了非常重要的交通任务。为了保证汽车在主干线上的行驶速度，减少大型交通事故的发生，设计师不应在主干路旁边建立太多的车辆路口和人行道。次干路具备完整的交通服务功能，可以帮助主干路承担一些交通压力，所以可以将一些具有一定吸引力的功能性建筑放在其沿线上，并且可以适当的设置一些汽车停放的地方。支路是街坊路和次干路的连接路线，其主要目的是服务和缓解次干路的车辆负荷。

对于汽车来说，可以在城市道路和公路上行驶进行分类，在公路上可以分为小客车、大型客车、铰接客车、载重汽车和铰接列车，在城市中分为小型汽车，普通汽车和铰接车。这两种道路情况下的汽车的车型、容量等方面是相似的，小型汽车虽有细微差别但都可以在两种道路上行驶，列车和铰接车虽然相似但各有其突出特点，因此在汽车方面来说对于公路和城市道路，不应采取两种行驶标准，完全可以对其进行统一。

3.3 停车视距

停车视距指的是同一车道上，车辆行驶时遇到前方障碍物而必须采取制动停车时所需要最短行车距离。根据《城市规范》和《公路标准》中关于汽车停车视距的要求来看，由于城市道路和公路有相同的原理，并且除了当汽车处于六十千米每小时的行驶速度时，公路和城市道路的停车视距有所不同之外，其余都相同，因此我们可以统一停车视距的设计标准。

3.4 建筑道路限界

有轨电车和无轨电车是城市交通中的两种特殊的交通方式，由于北方冬天城市道路经常会被大雪覆盖，并且由于我国目前还处于发展中阶段，需要将大量的经济物资的运转到全国各地，所以经常会有大车通过城市道路，因此需要对车辆的通行做出标高的处理。原来我国公路车辆的标高要求是4.5m，而考虑到可能出现的特殊情况，将其调整为5.0m。这种处理结合了我国城市道路交通的实际情况并且还考虑到交通系统之后可能会发展的情况，较之前较合理和亲民。而根据国家的相关规定，当城市道路达到一定宽度和高度时，为了保证行人和车辆行驶的安全，其两旁不能有障碍物出现。但由于城市道路等级不同，因此城市道路的宽度限界也会有一定改变，但往往会根据相关规定确定最小的限界净高。按照《公路标准》的规定来说，一级二级和高速公路的设计应为5.00m，而三级、四级的设计应为4.50m。

3.5 变速的车道长度

互通式立交变速车道是由加速车道和减速车道一起组成的。加速车道是指为了确保匝道速度能安全的加速到基本路段的速度而设置的附加车道。减速车道是指车辆可以安全顺利的从主道的速度减速到匝道的速度而设置的附加车道。而对于公路道路和城市道路来说加减速车道长度设置均由主线设计速度和加减速车道车道数来控制。而《公路标准》的加速车道长度的标准值是《城市规范》的0.6-0.9倍。

3.6 匝道与平面和纵面的结合

互通式立交可以将主线和其他道路在空间上进行分割，并且在匝道的设计上与平面和纵面相结合，汽车不仅可以节省行驶时间，节省汽油的消耗，还可以减少交通事故的发生，保证驾驶者的人身安全。然而在现实生活中，由于很多设计者没有将匝道的設计与平面和纵面相结合，因此需要另外在匝道外调整变坡点的距离。另外，在人行道的入口设计上，当道路凸形竖曲线在与道路上坡相交的情况下，需要使匝道在临近主线的方面与城市道路纵面保持一致，便于驾驶者在行驶的过程中，实时掌握道路情况。同时，在出口处如果凸形竖曲线与下坡匝道平面相交，则需要顺势延长凸形竖曲线，保持汽车的视距。设计师在设计时应随时调整，保证匝道与平面和纵面的完美结合，降低道路存在的安全隐患。

3.7 竖曲线极限最小半径

汽车在坡度变化的道路中，为了在缓解汽车速度带来的缓冲的同时保证汽车的视距，因此需要计算汽车的竖曲线极限最小半径，虽然在城市和公路中汽车的竖曲线极限最小半径计算方法一样，但两者还是存在细微的差别。对于汽车的凹形竖曲线极限最小半径是由汽车的行驶离心力决定的，城市道路和公路道路在汽车速度为八十千米每小时的情况下有差别外，其余情况并未有差别，然而在这样的缓冲最小半径条件下，公路和城市道路的标准都可以满足要求。而凸形竖曲线半径极限随车速的不同而控制因素不同，所以《公路标准》和《城市规范》的标准取值都是对数据进行分析而采取的取整处理。

4 结束语

综上所述，在干线的公路交叉中，互通式立交是其中的重点和关键。在现代科技交通飞速发展的关键时刻，为了满足当代交通状况，保证交通系统能够跟紧时代进步的脚步，政府需要更重视公路与城市道路互通式立交设计的问题。由于在进行城市道路的建设时，需要满足很多复杂的条件、考虑很多可能会出现的情况，因此设计者需要了解不可控因素对建设的影响，并做出相应的解决方案。相关单位也应遵守相应原则，需要结合实际情况，对设计人员进行选择，这也是在进行互通式立交的设计过程中尤其关键的一部分。

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