浅谈山区高速公路互通式立交方案设计

林焕

摘 要：山区高速公路中互通式立交是工程的重要设计和施工节点，由于山区公路受沿线地质和地貌条件影响，路线平面线形和纵断面指标管控较为严格的特征，因此互通立交设计方案的科学性和合理性对于公路后续的施工操作安全性及难度有直接性影响。本文从山区立交的特点入手，简要叙述山区高速公路立交的相关设计原则、过程、思路和设计最适宜方案对比，为山区高速公路立交方案的设计提供参考。

关键词：山区高速;互通式立交;设计

0 引言

现阶段我国的高速公路建设仍处于持续性发展阶段，而且大型高速公路的建设已扩展到我国的西部山区甚至贫困地区，帮助偏远地区乡村解决山区交通出行困难的相关问题。由于山区地质条件复杂，对于山区高速公路立交的设计方案有一定影响，同时受到地形地貌、环境等诸多因素的限制，如层理、地下河流与地下溶洞、较大的地势高差异以及坡道平面线形等。因此如何才能设计出完全符合山区路况的互通立交方案，既要保证运营车辆的驾驶安全又要考虑诸多因素的制约，同时尽量节约工程总投资费用，是现阶段山区高速公路立交设计是有待解决的重要问题。

1 山区高速公路互通式立交的设计理念

正确的设计理念是工程项目踏上成功第一步，公路互通设计需要遵循正确理念，绘制出最契合工程实际所需要的建设蓝图以指导施工，只有拥有优秀的设计观念才能设计出良好的作品。创意与设计、理念与细节的相互融合是一个工程成功的关键点。初期互通设计理念的主要目的是加强与地方高速公路或者普通公路的互联互通。现代立交设计的指导思想是以人为中心，并且其设计思路需具有灵活性，同时要展现出对施工安全、周围环境、道路功能、工程占地以及工程造价等全方位多层次的综合性考量。依据我国山区高速公路勘测工作的相关制度，在互通式立交设计中各层面的安全才是根本核心，所开拓环境是主要限制要素，道路功能是关键性纽带，合理规划土地與相关工程造价可以作为环境要素的一环[1]。

山区高速公路立交的一般指导思想如下：

1.1 确保驾驶安全

在整个山区高速公路的互通立交设计中，确保行驶安全是首要的设计任务，因此必须充分考虑如下因素：

（1）考虑汽车在互通立交区的行驶特点，即车辆行驶速度在一直变化的特征，使车辆在互通各部位的行驶中都处于有利于行车安全的良好状态。（2）综合考虑车速和行驶特性，根据主线和匝道的平面、纵断面设计指标，分析出互通区最大运行速度，进而判断平纵指标是否为过渡自然、均匀、平稳最合适的指标。（3）考虑车辆的减速和制动性能，特别是重型车辆和大货车的刹车制动性能，应用匝道平面线形和纵向指标分析重型车辆的方向性能。缓速段尽量上坡，提速段尽量下坡[2]。（4）在互通式立交方式的相关选择中，主线或匝道及被交叉的道路是上跨还是下穿交叉是影响驾驶安全的关键因素。（5）全互通范围内满足视距要求是确保驾驶安全的根本性要求。视距检测主要以小型汽车作为标准的类型，并针对速度开始查验。（6）秉持既定的标准，严格遵循规范，不可任意降低有关技术性指标。

2 山区高速公路互通立交设计流程

依据相关设计的原则、要点并结合实例，提出山区高速互通式立交的设计应适应步骤：

（1）详细分析互通式立交的交通转向流量，在这一环节中，需全面考虑互通式立交位置的交通涨幅形势和周围乡镇的具体规划。匝道转向交通量是互通式立交匝道布局的重要基础。（2）依据交通流量和地质地貌两者因素，互通位置的初步布设应考虑尽量远离相邻隧道、高填深挖的可能性，在确定匝道主交通流和次交通流后，设计之初应考虑匝道线形及纵断面是否匹配。线路位置的布置需要兼顾设计速度与实际运营速度两者的关系，并选择科学合理的指标。（3）在主线和匝道纵断面初步设计中，通过纵断面设计中桩的填挖平衡，反复调整线路位置，并尽可能符合既定的标准线形设计，且对于路线平纵面线形组合相关要求尽量做到最好。山区高速公路方案设计比选需要与工程量比选相结合。针对有价值设计方案，要进行粗略的横断面设计，并统计土石方数量和桥梁长度。

3 互通式立交设计的制约因素

3.1 地形地质条件

山区土地走势相对十分复杂，山地、丘壑、丘陵、熔岩等地质多，岩溶丘陵等地貌地层复杂，以碎岩、夹岩为主，泥质的成分相对多，厚度大。此外，这种地形和地质条件也适合于凹陷和漏斗等特殊形态的发育。区内时有发育淤泥质粘土，属软土。在山间、水田、水库、沟壑、河谷、洼地等易形成软土。软土是工程设计的一大重要挑战，并在工程设计时必须考虑到影响因素。

3.2 平面控制因素

在设计山区高速立交之前，应充分开展实地调查，特别是部分山村村落、重要林地和墓葬区可能影响互通位置的平面制约因素。考虑上述因素，在进行相关方案设计时必须将上述控制因素测量取点并在互通立交设计图中体现绘制出来，以避开山村、墓葬区等敏感地区。

3.3 预测交通流量

根据相关的交通出行报告，并遵循既定的标准及时间要求，对于需要交通转换方向行车路线的交通流量进行提前预测。交通流的主次层面应该被清楚地分析整理。对于车流较大的行车方向，应优先考虑较优的平纵面指标。因此在研究相关设计方案时，要对交通流分布的进行估计，并合理确定选线方案。

3.4 高差控制因素

通常山区的地势起伏高差大，时常会偶遇沟谷河流，互通设计会受其直接影响。但在立交设计之中，立交的占地面积应符合用地规范要求，同时考虑行车安全。匝道的纵向线形应保持平衡，切忌出现主线与被交路高差过大的情况。因此，在进行相关立交设计必须充分考虑高差的控制和相关影响因素。

4 山区高速公路立交的方案比选

互通式立交的设计需要从安全、管理、美观、防护、景观等全方面、多层次的考虑其影响因素，且务必在符合交通量要求的基础上，对立交设计方案进行比选。只有结合上述多种因素进行反复论证和比较之后，才能真正认清和判断一座互通式立交的合理性、安全性和经济性，主观的认知与片面的比较永远不能准确反映一条路的实际状况。在大部分山区中，公路要受到自然环境和条件复杂的地理环境影响，互通式立交设计方案不仅受地形、土壤和水文条件的直接制约，还持续承受着生态、人文、资源、交通标志和照明环境的间接影响。互通式立交方案的比较一是驾驶安全性的比较，对各线路设计点设计方案中存在安全隐患或行车安全性差的部分进行有针对性的设计、比选。二是对穿越地点、环境、道路或原交通影响的比选。三是经济指标的比选。在依次进行比选后，结合交通行业主管部门、地方政府和建设单位的意见，再进行选择。通过比选后，可最终选择行车安全性高、工程造价低、工程难度相对小、契合地方可持续发展的互通立交方案。

5 结语

我国西部大部分山区是高山峡谷，遍布沟壑，纵横交错。地质、地貌、河流与气候等各类条件都具有一定复杂性。山区互通式立交与平原地区互通式立交相比，一般情况都有主线平面指标较低、连续长大纵坡段和高填深挖的路基段，以及桥隧的结构物布置密度性大等特征。

在互通式立交设计期间，需全方面研究沿线主要影响因素。匝道平面线形要依据该区域地形、地物条件合理布置，避免高填深挖。在纵坡线形方面，要正确处理主线与匝道、主线与被交路的高差关系，防止运用极限纵坡值，并从多方面进行更广泛的比选，如工程投资、施工难度、征地拆迁协调、后期运营车辆安全等，尽量不漏掉任一个具有价值的互通式立交设计方案，最终推荐的互通立交方案在山区高速公路中必须具有良好的可行性和经济合理性。

参考文献：

[1]罗平.山区高速公路互通式立交设计方案研究[J].居业，2019（1）：98-99.

[2]郭强，王瑜.复杂路况下多路互通式立交布设方法[J].西部交通科技，2018（7）：116-117.