互通式立交与服务设施合并设置条件探讨

2020-01-10江龙进张哲

安徽建筑 2019年12期

江龙进，张哲

（安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230000）

0 前言

2017年，我国共完成高速公路建设投资9257.86亿元，同比增长12.4%。至此，全国公路总里程达到477.35万km，公路系统设施不断完善，延伸范围不断扩张。在此背景下，越来越多的互通式立交与服务设施合并设置需求被提出，为进一步提升我国高速公路建设能力，需要对二者合并设置条件进行分析。

1 互通式立交与服务设施特点简介

1.1 互通式立交特点

互通式立交的主要功能是协调来自不同方向的车流，确保其顺利通过立交节点，进行交通转换，保证各路段行车畅通。互通式立交包括枢纽立交和一般立交两种类型，高速公路路段的互通式立交多为枢纽立交，其他常规路段则采用一般立交。大中城市及重点产业区附近高速公路的互通式立交要求间距在5～10km，其他区域在25km之内[1]。如图1和图2为常见互通式立交形式。

图1 枢纽立交

图2 单喇叭立交

1.2 服务设施特点

公路系统中服务设施主要是服务区和停车区，在建设过程中，选址、间距是需要重点考虑的问题。通过合理的选址，确保各个路段的车辆均能享受到便捷的交通服务，并实现相关资源的合理化应用。服务设施的间距设计需要结合公路性质及车流量的大小进行。根据发达国家统计数据，若服务设施间距在15km以内，则绝大多数车辆的服务需求均可被满足。在内部结构方面，服务设施内停车场、休息区、就餐区、洗手间的需求最大，这些设施的配备也大致决定了服务设施的规模。

2 互通式立交与服务设施合并设置条件分析

2.1 影响合并设置的因素

通过以往工程建设经验总结，影响互通式立交与服务设施合并设置的因素主要包括地质条件、交通流量和成本造价。

①地质条件。目前，涉及到合并设置的区域中，偏远山区、村镇、资源矿密集分布区等占比较高。这些区域的地质条件相对较差、环境复杂，给单独设置施工带来较高的难度且不具备足够的建设空间。②交通流量。互通式立交与服务设施合并后依然要能充分满足当地交通通行需求，相较于单独存在形式，其能承受的交通吞吐量发生明显的变化，因此交通流量也成为影响合并设置的一大因素。③成本造价。我国国土资源紧缺形势逐渐严峻，考虑到公路设施建设的可持续发展性，有必要通过合并设置的方式，减少对土地资源的建设需求，有效节约建设成本。

2.2 合并设置应满足条件

2.2.1 交通流量要求

设当地日平均交通流量在50000ved/d，取方向不均系数为0.50、小时交通系数为0.1[2]。依照我国公路系统交通通行历史数据，日平均车流量中，小型、中型、大型车辆的占比比例为6∶2∶2左右。计算出三类车辆对服务设施的需求比例在15%、5%和12%。

依照公式主线单向高峰设计交通流量=日平均交通流量×方向不均系数×小时交通系数=5000×0.50×0.1=2500veh/h。进而得到小时交通流量约为1506veh/h。再计算三类车型小时交通流量，分别为小型车 903.6veh/h；中型车 301.2veh/h；大型车301.2veh/h，其中存在服务设施需求的车流量依次为135.54、15.06和36.14pcu/h。在相对偏远的区域，交通安全标准中要求对服务设施有需求车辆的高峰小时交通流量为350pcu/h，基本符合要求。

合并设置之后，出入口位置的路段会有所延长，设计为双车道Ⅱ型断面，当设计时速为40km/h时，最佳交通量应在400～1000pcu/h之间。因此得出结论，合并设置对交通流量的要求为700pcu/h之内[3]。

2.2.2 二者间距要求

依照国家及行业出台的互通式立交设施建设规范要求，互通式立交设施距其他基础设施之间的距离不应小于4km，对其与服务设施之间的距离要求也是如此。公路交通系统中各服务设施之间的间距应保持在45～50km之间，其中停车区与服务区的间距不应超过25km。现在处于同一直线上的两个服务区之间设置互通式立交与服务设施合并系统。引入直线，其上存在点A、D分别代表两个服务区，AD之间存在BC，间距为10km，可用于合并设置。要求BC中服务区距A、D间距在45km到50km之间。如图3所示。若将互通式立交设置在B点一侧，且C侧存在服务区建设空间，二者可以实现单独设置。若服务区建设空间不足以使新建服务区满足上述间距要求，则选择合并设置。若将互通式立交设置在BC的中心，其与隧道口的间距过近，无法满足交通安全要求，此时应选择合并设置。另外，无论互通式立交在BC中的哪一位置，其都无法满足间距要求，也应将互通式立交与服务设施合并。综上，当互通式立交与服务设施之间的距离不小于10km时，可将二者合并设置[4]。

3 互通式立交与服务设施合并设置注意事项

图3 间距示意图

第一，合理设计通行要求。互通式立交与服务设施合并设计后，会产生更为复杂的通行条件，要求设置明显的交通标识。在合并设置系统中，仅为其中一个方向的通行车辆提供服务设施使用功能。若公路双向经行的平均车流量都比较有限，可通过优化交通动线的方法，允许该路段的双向车流均使用服务设施。立交出入口应避免穿越服务区，灵活选取互通匝道、服务区匝道的位置。第二，在偏远山区或其他地势地形相对复杂的区域，互通式立交与服务设施合并位置的选择应遵从原本的地质条件，使得交通动线与当地地形之间相互协调，并严格遵守政府部门交通规划要求。第三，严格控制匝道的长度，在车辆分流节点，结合时速进行出口匝道回旋最小参数设计。第四，若条件允许，将入口匝道设计为缓坡。若匝道位于上坡区域，需合理调整匝道和主线之间的高度差，以免对相互通视造成影响[5]。第五，互通式立交与服务设施合并设置很难找到两全其美的建设地点，若选择在耕地等地势相对平坦的区域进行建设，势必会造成一定程度的土地资源浪费，而选择在地质条件较差的位置建设，又会导致建设成本大幅度增加，并带来更高的建设难度。因此在选择建设地点的过程中，需要结合多项影响因素，从整体和细节两个层面进行把握。