新型螺旋式T形互通立交设计要点分析

高青海

(山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030032)

1 新型螺旋式T形互通立交主要特点

对于新型螺旋式T形互通立交，它主要具有下列几方面特点：其一，造型好，整体结构对称，转向更加明确；其二，不同转向匝道相互独立，基本没有交织段与冲突点，不会造成太大的行车干扰；其三，所有左转车辆都通过半定向匝道进行转向，相较于传统的喇叭形立交，可增加转弯半径，优化行车条件；其四，对于半定向匝道，其绕性距离比传统的喇叭形立交短，而且标准更高，能良好适应交通量相对较大的情况，特别适用于两侧不同方向实际交通量没有明显差别的情况；其五，匝道布置有很多种不同的方式，布置类型十分灵活；最后，如果半定向匝道需要和主线或匝道发生交叉，则需要设置专门的跨线结构物，所以在这种情况下，会使高差相对较大，且桥跨增多，某些情况下需要布置3层及以上的结构物。

2 新型螺旋式T形互通立交设计

在对这种新型互通立交进行布置的过程中，要充分考虑实际的投资条件、设计要求与环境条件，采用适当的形式，确保结构达到紧凑，从而尽可能减少用地与拆迁。该新型互通立交不仅要充分发挥出T形互通立交具有的各项优点，而且还应通过对多层螺旋式内外双环形匝道的适当设计，有效解决高差方面的问题，以此在节省占用的同时，减少立交下方结构。

2.1 匝道设计速度

确定适宜匝道设计速度对发挥互通立交应有功能有重要作用，而且还和整体选型、平面与纵面指标确定、横断面布置与超高设置等息息相关。针对该新型互通立交，在确定匝道的设计速度时，应充分考虑以下几点：其一，匝道设计速度必须满足相关标准规范规定的设计要求；其二，对于连接匝道，它的设计速度通常按照主线设计速度的50%～70%严格控制，并且平面线形要做到尽可能的对称；其三，对于螺旋式匝道，即左转弯时驶入的半定向匝道，确保交通流实际转换顺利完成，设计速度不能太低，一般按照40～60 km/h的范围进行控制。

2.2 平面线形设计

该互通立交主要采用多层螺旋式方法对匝道进行布置，这也是该互通立交和普通互通立交最大的区别。对于主线桥上的交通流，从减速车道上减速后进入到环形匝道，在环形匝道内呈螺旋式下降以后，回到地面；而地面上的交通流则在匝道上呈螺旋式上升后进入到主线桥。对该互通立交进行平面线形设计时，需要注意以下几点：其一，对于环形匝道半径，应充分考虑匝道为有效克服较大的高差而提出的要求，并做到节省占地和布局紧凑，通常控制在100～200 m范围内；该指标相较于其它类型的互通立交，相对较高；其二，与主线相连的匝道，应使用S形曲线进行连接，该曲线的大半径与小半径之比应控制在2以内；其三，各段匝道实际线元长度应达到3 s设计速度行程以上；其四，匝道变速车道和宽度变化的段落，不可进入到桥梁的主跨；最后，在主线桥两侧进行出入口收费站合理设置，在有特殊要求时，可在主线桥以下进行整体式设置。

2.3 纵断面设计

对于纵断面线形，主要受到以下几方面因素的影响和限制。接线处和相交路的实际高差；环形匝道实际半径与层数；与主线相连部位的纵坡。基于该互通立交设计理念，其内环形匝道始终下降，而外环形匝道始终上升，两者纵断面相互独立，实际的纵断面布置比传统的喇叭形立交方便和自由。通过对匝道半径与层数适当调整，并增加适当的展线长度，能使纵断面设计十分灵活。在实际的纵断面设计过程中，需充分考虑下列几点：其一，匝道纵坡必须有效克服高差，同时留有一定的余地，一般不能超过2.5%，保证行车安全；其二，对于连接匝道，其纵坡不能超过规范提出的上下坡要求，并要留有一定的余地，不可使用太大的纵坡，否则将对正常行车造成影响；其三，对于连接匝道，其起点和终点需要和主线、环形匝道良好顺接，竖曲线需要设置在合流之前与分流之后，同时匝道纵断面需要和主线及环形匝道达到完全一致；其四，在接地以后，收费站中心处100 m以内纵坡不能超过2%；其五，对环形与连接匝道进行设计的过程中，应尽可能采用超过一般值的半径；其六，如果竖曲线的半径、最小坡长和最大纵坡受到限制与影响，可通过增加曲线半径与匝道层数等方法来改善，比如通过适当增加坡长能起到降低纵坡的作用；最后，因立交上每条匝道的实际纵坡都相对较缓，所以可根据设计要求，结合具体的环境条件对匝道位置关系进行灵活布置，最终实现对整个平纵面设计的优化。

3 实例分析

某公路路线总长约12.9 km，为解决该路段和被交路存在50 m左右的高差的实际问题，设计采用新型螺旋式T形互通立交。该项目按照双向八车道标准设计，设计时速100 km/h，路基设计宽度41 m，与该路段相交的公路是城市主干道。通过对路段交通量的预测，其匝道转向实际交通量相对较少。根据地方规划，结合交通量预测结果进行出入口的设置。考虑到被交道路上左转弯交通量较大，所以初步采用T形互通立交。另外，由于该路段和被交路之间有50 m左右的高差，所以在T形互通立交基础上采用螺旋式匝道。

对于环形匝道，其曲线大半径为115 m、小半径为100 m，设计速度确定为40 km/h；对于连接匝道，其最小半径为240 m，将设计速度确定为60 km/h；以上各匝道的半径都不小于100 m，可达到设计行车速度提出的要求。每条匝道曲线的长度也在60 m以上，可满足行车速度的要求。另外，各项线形要素也都满足相关设计要求，占地面积只有15.7 hm2左右，相较于单一的T形立交，能节省近60%的占地面积。在环形匝道中，最大纵坡和坡长分别为：下主线的外环形最大纵坡为2.6%、坡长为850 m，上主线的内环形最大纵坡为2.8%、坡长为660 m；平均坡度和坡长为：下主线的外环形平均坡度为1.81%、平均坡长为2 369.9 m，上主线的内环形平均坡度为2.09%、平均坡长为2 081.9 m；最小凸形和凹形竖曲线的半径分别为14 000 m、8 000 m，都能达到相关技术规范的要求。

4 结 语

综上所述，对于新型螺旋式T形互通立交，不仅具有普通T形立交具有的优势特点，而且还能有效克服高差的问题，减少占地，实现对各项指标的改善，有着良好的适应性和应用与发展前景。