城市立交选型研究综述

邓绿卉

摘 要：站在城市发展和交通适应性的方向上，分析建立城市立交的必要性，总结设立城市立交时要遵守的原则，介绍了几种适宜城市环境的立交选型，并阐述各自特点，最后以实际立交作为案例，进一步说明，立交在城市交通中的应用，并提出城市立交选型时需要注意问题，且提出了几点建议。

关键词：城市道路;立交;选型;优化设计

0 引言

随着我国城市土地高密度开发利用和城市汽车保有量不断上升，城市面对的交通压力不断加大。对此，不少交通工程师开始思考解决的方法，让各交通流在不同高程上各行其道，互不干扰，这便出现了立交桥。相较于公路立交，城市立交受到的客观限制更大，需要考虑城市景观美学，周围建筑拆迁等方面，所以一般型式复杂多样，匝道布置紧凑，往往为多层组合式立交。研究城市立交的选型对城市交通发展具有重要意义。

1 城市立交的必要性

我国城市化进程不断加快，路网逐步加密，出现越来越多道路交叉口，交叉口是路网中交通冲突严重的地方。城市立交通过分流各方向的车辆，使其在不同平面上行驶，消除或减少交通冲突点，提高交叉口的通行能力，对缓解城市交通紧张、提高道路服务水平有着重要意义[1]。

立交的功能作用有以下几项：

（1）减少甚至消除原平面交叉口不同流向不同类型车辆的交通冲突，可缓解拥堵、节约行车时间，为驾驶员提供良好的驾驶体验，增强行车安全等;

（2）部分结构类型的立交桥能一定程度上分流主路方向设置支路方向上的交通量;

（3）部分结构的立交桥可以增设掉头匝道，给车辆提供较安全的掉头环境，且不影响主线车辆快速行驶;

（4）可以减少或消除机动车与非机动车、行人等的混行几率，提高道路整体安全系数;

（5）结合美学设计，形状对称，或者有特殊造型的立交可以成为城市一张靓丽的明信片，提升城市形象，同时增加附加商业价值。

2. 城市立交选型原则

针对城市场景的特殊性，城市立交选型应满足以下原则：

（1）立交功能应可以满足远期交通功能。随着城市路网越来越密集，当立交间距不能满足设置集散车道或者辅助车道的要求时，需要将多个立交放在一个点设计，就形成了多路立交[2];

（2）在满足交通功能的前提下，尽可能控制立交规模，减少用地同时减少征拆，立交选型时要充分考虑现有条件的限制，因地制宜;互通总体布置，应尽量减少废弃工程量，从而降低工程投资。立交的设计要充分考虑管线的影响，调整跨径组合，完善墩柱设计，尽可能不破坏桥下的设施[3];

（3）注重立交的景观功能，城市立交更应注意形状优美，与周边环境相协调，展示城市和地区特点[4];

（4）某些立交还肩负着非机动车和行人的出行需求，不能因为改善了机动车的出行效率就影响了非机动车和行人的出行安全，要考虑混行交通的运输需求。

3 城市立交型式选择

根据各方向的交通量，结合地形、地物以及当地交通特点综合考虑，确定立交的基础选型。设计时可以结合不同的匝道型式根据实际情况做出组合，但若匝道数量太多，交通不易组织，可以化繁为简，多可合并的匝道进行合并，减少匝道数量。

3.1 苜蓿叶形立交

该立交型式车辆需要连续右转270度来完成左转，凭借四条环圈匝道以及四条右转匝道，上下分离的两条正线便能在所有方向上均实现连通。一般适用于左转车辆较少的路段，在城市外围环线上使用较为合适。这类立交型式因其建设简单，造价经济，在全世界应用广泛。但其在相邻的两个环线匝道之间存在交织区域，通常需要设置集散车道[3]。

3.2 菱形立交

菱形立交具有形式简单、占地面积小的特点，占地面积一般仅为苜蓿叶式立交的1/3左右，且基本不会受到匝道的影响，主线可以承担大部分流量并且相对安全。这种形式比较适用于快速路与其它较低等级道路相交，尤其是受地形影响时，不会影响快速路的正常通行[6]。

3.3 X形立交

相比起左转需要270度才能实现，一种右出右进的匝道显得更加直接。当4个方向都设置右出右进匝道时，就形成了“X形立交”，所有左转匝道自右侧与正线分离，又自右侧与正线汇集，车辆行驶更为顺畅安全。为了节省空间和降低建造费用，设计师试图压缩跨线桥梁的长度，直至四条左转匝道的交点与两条正线的交点重合，形态如同闪耀的四芒星，称为“四星式立交”，算是“X形立交”的变形。

3.4 涡轮形立交

涡轮形立交匝道较长，半径较大，坡度缓和，极其利于车辆高速行驶，但随之而来的是高昂的建造费用和庞杂的建造难度。虽然涡轮形立交能达到很高的通行效率，但它占地面积大，建造工程量很大，车辆也需要付出更多的绕行成本，且共需要建设至少5座跨线桥梁。此形式适合对行车效率有较高要求且空间较大的交汇处使用。

3.5 Y形立交

这种形式的立交无论是对主线还是匝道都有很高要求，但是在占地面积上具有明显优势，在承载较大左转车流量时显示了良好的优越性。其缺点是，该立交形式需要大量的跨梁结构。因此该型式经常作为城市枢纽立交出现，尤其适用于主线交通量占主要部分的情况，而且其具有占地面积小的优点，能适应不同城市的建设需求。

4 城市立交应用

实际的城市应用中，往往无法完全套用某种固定形式，需求根据路段交叉处的实际情况灵活变通，可以将不同型式的匝道设计汇集与一个立交，甚至在通行量较低的方向上，直接放弃连通需求，形成半互通式立交。于是有的将苜蓿叶形立交其中一条环形匝道用直接或半直接式匝道代替，如武汉国博大道-马鹦路路口，有的则恰好相反，只用即用一片苜蓿叶取代某一方向上的直接或半直接式匝道。若河道、铁路、房屋等原因，令正线道路一侧空间受限，则尤其适合在道路同侧设置两个相邻的环圈匝道，若某些方向通行效率不同，也可采取这种模式，如广州土华立交，受收费站影响，采用了这种形式。和苜蓿叶形立交类似，将环状匝道设置到道路同侧会出现车流交织的问题，需要增设集散道解决，而如果环状匝道以对角方向设置，则不仅能保留对称的形态，同时还能避免出现交织，并且由于其形状细长，极为适合空间狭长的地带，广州机场路立交采用的就是这种形式。在我国一些地貌特殊的城市，如贵州、重庆，有很多由于地形限制而形状特殊的立交，如重庆鹅公岩立交，环圈匝道的设置独辟蹊径，甚至将右转匝道的部分功能也一并承担。

5 总结

城市不断发展，城市化进程不断加快，立交的出现一定程度上解决了交叉口拥堵和疏散交通方面的不足，也成为了城市中一道靓丽的风景线。不同形式的立交有不同的特点，实际应用中，应该结合交汇处的交通特性和周边环境、硬件设施等综合考虑，选择合适的形式。当然，更多的情况是，仅仅一种形式难以满意现实要求，可以混合多种匝道形式形成一个复合型立交，因地制宜，建造上面更加灵活，以求社会效益最大化。

参考文献：

[1]杨少伟，朱照宏.道路勘测设计[M].北京：人民交通出版社，2006.

[2]陈林.五路枢纽互通立交设计分析[J].工程设计，2017（3）：216-217.

[3]张甫田.城市道路互通立交优化设计研究[J].交通世界，2019（17）：62-63.

[4]汪勇.重庆市华村立交工程设计[J].城市道桥与防洪，2007（1）：12-16.

[5]唐瑩.城市枢纽立交选型研究综述[J].城市道桥与防洪，2018（8）：8-11+6-7.

[6]王会清.城市互通立交设计分析[J].交通世界，2018（17）：18-19.