关于城市互通立交的设计思考

苏浩

互通式立交是干线道路交叉的重要方式。合理选择互通式立交设计方案及运营指标，对于提高道路的运行效率，降低项目建设投资，在一定程度上节约土地具有重要意义和影响。目前，对互通式立交的设计和立交设计规模的认识上还存在许多问题。以下，针对近年来我国互通式立交设计中普遍存在的问题，在此基础上提出相应的对策，以期更好地规划城市道路的格局，提高土地利用效率。

一、城市互通立交的特点

1.满足城市交通要求

城市立交结构具有一定的复杂性，为了更好地发挥其道路转换功能，设计者应结合车辆运行要求，严格遵守相关规定，不断提高城市交通效率。在城市互通式立交设计过程中，根据车辆交通流的运行特点，开展互通式立交方案设计，通过经济性、用地规模、工程规模等对比分析，不断提高设计方案的合理性。城市立交需要在指定空间内实现交通转换，这在一定程度上增加了城市立交结构的复杂性。受外部环境影响，城市互通式立交技术指标较低。如果指标组合不合理，将严重影响车辆的运行效率。因此，在城市立交设计过程中，应充分发挥互通式立交的功能，从而有效地提高车辆的运行质量。

2.缓解城市交通压力

随着城市规模的不断扩大和城市人口的不断增加，人们对交通环境的要求也越来越高。为了满足人们的出行需求，设计者应根据城市经济发展的现状，结合城市规划，设计合理有效的互通式立交方案，并尽可能预留后期改造、接线条件。通过近、远期结合设计，真正做到近期缓解城市交通压力，减少道路拥堵，未来改造方便。另外，为了满足项目的要求，提高城市立交设计方案的科学性，设计者应结合交通量情况，对能利用的现状立交，进行合理的改造，以达到节约投资的目的。

二、城市互通式立交设计方案的要点

1.选择立交的位置要合理

对于设计人员来说，合理选择城市立交桥的位置是确定交通枢纽节点的关键问题，也是城市立交总体设计的主要内容之一。设计人员应以建设项目的整体功能为重点，详细了解周边交通条件，包括城市规划预留位置、周边道路的交通状况及附近的地形和地质条件。在明确上述问题后，设计人员还应考虑项目区的实际交通量及预测交通量分布情况、区域道路通行能力等因素，并根据这些因素确定节点位置。一般来说，城市道路交通方案的最终结果取决于城市立交桥的位置。当不能满足高质量建设和应用的要求，或不能设置在主线与被穿越道路交叉口时，可考虑采用位移、合并或分离等措施，确保城市互通式立交设计的规范化、合理化。

2.要对立交的型式进行科学的衡定

在城市立交设计中，立交桥的型式直接影响到城市立交及其相应道路的通行能力。因此，设计中应科学。这可以从两个方面进行分析：一是从城市立交的适用功能出发。从功能上看，城市立交可分为枢纽型城市立交和入口式城市立交。枢纽城市互通式立体交叉可以有效地解决城市主要道路之间的交通流转换问题。这种立交桥占地空间大，在实际的选择过程中，设计师应该考虑更多的实用功能。入口式城市立交多用于道路上下交通流，设计类型不同于枢纽式城市立交。这种设计类型比较有限，需要完全按照用地要求进行；二是保证城市道路的通行能力。城市立交的目的是提高交叉口的运行效率，进而降低道路交叉口对交通出行的影响。通过有效的设计，可以更好地满足城市交通安全和快速交通的要求。设计人员应根据日常城市道路交叉口路段的交通状况，选择实用性强的城市互通式立体交叉型式，使城市道路保持稳定的通行能力。

3.要对匝道的设计进行综合性的考量

在城市立交总体设计中，匝道的设计速度和通行能力也非常重要，这与城市立交的具体形状、设计尺寸等因素有关。为了提高城市道路的通行能力，保证交通安全，设计人员应综合考虑匝道的设计。在设计速度方面，实际设计中设计者必须根据城市立交的等级、类型和转弯交通量，设计相应的匝道速度。因此，在这一过程中，设计人员应遵循以下原则：右转匝道应采用上限标准或中间值，以保证车辆交通安全；直行或半直联左转匝道的设计应采用上限标准或中值；为了更好地保证城市道路的通行效率，在入口匝道路段，左转匝道的设计应采用上限标准或中间值，应设计较高的车速，但在靠近出口的匝道路段应适当降低车速。在匝道通行能力方面，设计人员应充分考虑相关因素，采用BIM技术等科学的方法进行校核，最终确定合适的设计方案，使匝道的通行能力更好地满足城市道路交通运行的实际需要。

三、城市道路互通立交设计难点的解决措施

1.互通立交设计的安全性问题

一般来说，互通式立交桥应位于路线平缓且视野足够开阔的路段，以便于驾驶员识别。在枢纽式立交增加量不大时，宜采用左单出口。在距互通区相应距离的地方，应设置提示标志，标志牌应该尽量简化信息量，以方便驾驶员快速识别。对于来自主线的匝道，应设置适度的行车区段，以便于驾驶员适应高速向低速的过渡。对于有渐变要求的曲线，应逐渐减小曲线半径，并按实际速度控制曲线半径，同时应避免小半径曲线。除设计中应注意的问题外，还应设置足够的交通信号标志，提前警示驾驶员。信号就像移动的地图。司机可以通过移动地图知道位置，还可以提前了解情况，提前做好准备，避免因反应不及时而造成交通事故。

2.匝道立交线形的设计

（1）平曲线设计

考虑到城市立交桥设计车辆有小客车和货车两种类型，小客车由于其更好的机动性而倾向于向内侧行驶，而货车则转向外侧行驶。由于小客车的高度明显小于货车，而且它们位于水平曲线的内侧，小客车的行驶视距更容易受到限制。在平曲线设计中，主要考虑车辆的行驶视距要求。在水平曲线上行驶时，由于曲线半径的影响，视距受到限制。如果曲线半径较大，视距可以得到足够的保证。随着水平曲线半径的减小，视距会越来越小，不能低于驾驶员可以接受的视距范围。

（2）竖曲线设计

互通式立体交叉的竖曲线一般为凸形，车辆在凸形竖曲线上行驶的安全问题主要在于变坡点的位置。如果竖曲线半径较小，道路前方的凸出部分可能会阻碍驾驶员视线，使行车视距足够短，以应对突发交通状况，因此应确定最小半径。凸形竖曲线的最小半径一般按停车视距的2倍考虑，这主要是出于对交通安全的经验考虑。极限设计值按停车视距的1.5倍考虑。障碍物高度为0.1m，视高为1.2m，计算如下：OA=R+1.2，OB=R+0.1，纵向视距S=R×a=R.arccos（（R+0.1）/（R+1.2））。

（3）最大坡度的限定

在城市立交桥中，要求不同行车方向的线路在较小范围内相互作用。虽然坡度变化较大，但仍应满足最大坡度限制，以避免在长纵坡路段发生交通安全事故。在平曲线和凸竖曲线的基础上，坡度进一步影响行车视距值，因此需要考虑坡度来确定相应的曲线半径限值。如果是直线段，坡度过大也会增加发生交通事故的概率。一般情况下，纵坡不大于6%。

（4）进出口匝道设计

匝道出入口包括匝道终点、过渡段和变速车道。首先，匝道端部的设计应在行车道的右侧，尽量不要设置在车道的左侧，以免发生交通冲突。入口和出口端应易于识别。因此，出口位置一般设置在立交桥等构筑物之前。因地形因素需设置在立交桥后时，其距离应大于150m，入口应设置在主线下坡段，以便重型车辆利用下坡加速度在入口终点附近保持较大的视距。

四、结语

互通式立交设计方案的选择，一方面对城市道路的通行效率有着非常重要的影响，另一方面也间接影响到经济效益和社会效益。只有设身处地，立足实际，才能合理、科学地设计合理的立交型式，最大限度地保障城市交通的顺利运行，提高土地资源利用率，提高城市美感。为保证城市立交工程经济合理的建设成本，在提高交通安全的基础上，实现造型美观、结构新颖，使城市立交在城市路网中发挥最大的社会效益和经济效益。