互通立交设计中的典型问题分析及对策

2022-11-02郭凤丹高坤州

运输经理世界 2022年12期

郭凤丹、高坤州

（济宁市鸿翔公路勘察设计研究院有限公司济南分公司，山东济南 250101）

0 引言

随着我国高速公路的发展，互通式立体交叉设计技术也日益成熟。设计人员在进行方案设计时需要重点考虑互通立交设计中存在的典型问题，如互通立交的位置选择、互通立交的形式选择、互通立交视距、出口线性指标等。这些因素对互通立交的功能性、安全性、环保性和舒适性等有重要影响，也关乎出行者的出行体验与出行安全性，因此设计人员要格外重视上述问题，要结合工程特点和建设条件，对各方案的功能性和运行安全性等因素进行认真的分析对比，进而选择最优的设计方案。

1 位置选择方面的问题及对策分析

1.1 问题分析

互通立交的设置是高速公路规划中的一项重要内容，随着我国经济的快速发展，路网密度越来越大，互通立交的设置数量也在不断增加，而在不断增设互通立交的过程中，很可能出现互通间距小的情况，甚至在互通匝道桥上会出现高端大跨等难度较大的工程，如果不采取必要的措施解决这一问题，那么在未来的交通建设过程中，很可能出现某一特定区域内的工程建设难度明显超出合理范围的现象。因此，施工人员和设计人员需要对上述问题加以重视。

1.2 对策分析

如果两条相邻互通的变速车道的起点和终点的间距超过了2km，则不需要采取特殊的处理措施进行道路的施工处理。但如果起点和终点之间的距离小于2km，那么设计人员和施工人员在进行道路规划时就要格外慎重。设计人员可根据实际情况来设置辅助车道，这是一种减少转弯交通对主线干扰的重要方式。如果在道路设计过程中，发现互通间距小于1km，除了要采取上述的措施优化道路建设外，还需要通过强化使用标志线的方式，帮助行驶车辆规避操作失误。如果目标道路的建设地点具备改建的条件，设计人员可尝试在原有的匝道上增加部分匝道，借此减小互通规模，这是一种能够最大限度地避免交通组织混乱的重要方式。

如果在互通前后1km 的范围内出现了隧道，那么在道路规划设计过程中，设计人员就应以审慎的态度来设置互通，需要根据当前道路的实际情况，分析主线平纵线形指标，切实考虑减速上坡和加速上坡等各种情况，制定贴合实际情况的措施，完成入口标识的系统预告。在隧道的入口处需要采取合理的手段处理护栏的连接问题，可采取在隧道口延伸护栏等方式，降低错台情况的出现概率。

若是要在已经建设完成的高速公路上添加互通立交设计，设计人员就应当先全面、细致地调查互通的主线平面半径以及其他各类重要的线性指标数据。如果各项指标均符合互通立交设计的要求，方可着手开展互通立交设计工作。如果有一部分指标无法满足要求，但该区域又亟须开展互通立交设计，就应展开更为细致的数据分析，结合目标施工地点的实际情况，制定出切实可行的施工方案。

2 互通立交选型方面的问题及对策分析

在互通立交的类型选择过程中，设计人员需要先对目标地点的道路情况、用地情况、造价以及实际交通数据等进行实地考察。在互通用地的选择方面，高速公路不会受到过多的限制，但对于其他类型的公路，需要设计人员根据实际情况具体分析，进而合理确定互通用地。

2.1 枢纽互通的问题分析和对策研究

在互通立交设计的选型上，经常使用到的设计类型是全苜蓿叶形互通。这种互通设计看上去虽然不需要建设多条主线桥梁，但存在环圈匝道交织严重的问题，因此通常需要设立必要的散车道，以减少转弯交通在主线行车方面的干扰。相较于其他类型的互通立交设计，这种类型的互通立交设计的造价较高，且通行能力一般。因此，设计人员在选型时，务必谨慎分析，若是确定使用该类型的互通立交设计，则需要结合整体道路规划，尽量通过定向匝道的变形设计来降低集散车道的设置数量，尽可能提升该种类型互通立交设计的通行能力。如果目标道路的转弯交通量并不大，设计人员也可以不采用枢纽互通的方式，可采用双喇叭互通形式，这样能在一定程度上节约工程造价，提高工程的整体效益。

2.2 喇叭互通的问题分析和对策研究

无论是一级公路还是高速公路，如果在道路规划设计中出现了两条以上被交叉的车道，若是公路并未受到诸多其他条件的限制，如转弯交通量中的大型车占比不高，就可以采用双喇叭互通类型的立交设计方式，此举能够降低大型车辆在被交叉道路中左转时，与直行车辆出现各类冲突的概率。在互通立交类型选择的过程中，设计人员可根据地方道路规划及资金情况，近期采用单喇叭形式，远期采用被交路侧喇叭形式（见图1）。

图1 双喇叭互通立交分期实施示意图

3 视距方面的问题及对策分析

3.1 山区互通立交设计问题分析和对策研究

在山区互通立交设计方面，需要设计人员花费更多的时间和精力去关注主线入口处的方段挖掘问题。为保证互通立交设计方案的科学性，设计人员要重视主线入口处的视距三角形的设计。不论是绿化设计环节还是挖方设计环节，都需要按照规范要求来推进，否则最终设计出的视距三角形可能无法达到相应的标准和要求，难以满足匝道和主线的停车要求。在视距三角形的设计过程中，设计人员需要保证车辆在不断汇入主线的过程中，可提前识别同一时段交汇车辆的速度、车型等各类关键信息，如果不能提前识别，不仅可能发生拥堵现象，还可能在主线汇入过程中出现交通事故，威胁驾驶员的生命安全。

3.2 曲线指标低的问题和对策研究

在互通立交设计过程中，设计人员需要时刻关注主线的平曲线和竖曲线指标数据。如果这两组数据的指标较低，那么在平曲线的侧车道行车时则很容易出现出口识别困难或障碍物识别困难等现象，在这种情况下行车，很可能出现误行现象，或发生各类交通事故。因此，在互通立交建设的过程中，一旦发现平曲线或竖曲线的指标没能达到相应的标准和要求，需要及时采取一定的辅助手段，如设置显眼标志或可变情报板等，帮助来往车辆提前精准识别出口的障碍物，此举能够有效降低交通事故的发生概率。

3.3 互通的视距验算问题分析和对策研究

互通的视距运算是保证视距设计合理性的重要方式。但在验算过程中，经常出现精度不足、无法达到良好验算效果等问题。现阶段，较为常见的验算方式有两种：一是通过绘制视距包络图的方式，使用普通运算方法完成平面和纵断面的验算；二是生成1∶1平面图和纵断面图，结合特殊情况下的各类不同参数完成数据验算工作。

4 出口线形指标问题及对策

4.1 问题分析

随着城市交通建设的不断推进，许多中心城市的交通压力过大，出现了交通过载的现象，因此一部分中心城市通过向外扩散的方式，将交通压力传递给了副中心城市或城市近郊。这就意味着互通立交设计的密度呈现出了不断上升的趋向，在未来新增互通立交的过程中，就很容易受到更多限制，如果参与互通立交设计的设计人员不具备相应的专业技术和水平，那么就很难保证其所设计出的互通立交方案，能在减轻道路压力方面呈现出较为明显的作用。甚至部分设计人员简单地认为，互通立交设计只能在一定程度上减缓车辆在出口的进出速度，这种观念会影响设计理念，很容易导致出口线形指标无法达到规范要求。若出现这种情况，车辆驶出时则很可能出现较大的偏离角度，出现过大的离心力，会提高交通安全事故的发生概率，因此设计人员需要对这一问题加以重视。

4.2 对策分析

为避免上述问题，需要参与互通立交设计的设计人员在设计过程中按照相应的规范要求不断核算和优化出口线形指标。在设计过程中，设计人员还需要充分考虑极端状态下的互通立交出口线形指标，这样才能确保设计方案的合理性，既不会影响互通匝道的最终减速效果，又可保证互通匝道的线形设计符合规范。与此同时，设计人员还应当进一步勘测和核算与行车安全数据相关联的重要指标，这也是进一步降低交通安全问题发生概率的重要方式。

5 容错性问题及对策分析

5.1 问题分析

设置互通立交的目的在于让目标区域的交通变得更为顺畅，为出行者带来更好的交通体验。但由于设置互通立交的目标区域的具体情况存在明显差异，因此不同区域的互通间距也存在明显的差异。在部分偏远区域，互通立交间距甚至超出40km，而在部分城市区域，互通立交的间距则较近。如果互通立交设计目标区域的交通压力过大，那么设计者在方案拟定的过程中，一定要重点考虑互通立交设计的容错率，否则一旦出现误行现象，就很可能出现道路拥堵问题，最终导致行车不畅，互通立交设计的作用也会大打折扣，甚至在一定程度上增加交通事故的发生概率。

5.2 对策分析

在选型过程中，设计人员需要尽量规避容易产生误行问题的互通设计形式。有些项目受制于占地面积，设计人员会通过设计过量匝道的方式来避免集散车道的设置，这种方式虽然能够降低用地规模，但很可能由于交叉距离过近，而导致驾驶员出现误行行为。如果互通立交设计的容错率不高，一旦驾驶员在道路选择方面出现错误，就无法在后续的行驶过程中快速纠正，这会影响驾驶员的行车体验和行车效率，甚至会引发交通事故。基于此，在互通立交方案的设计过程中，设计人员不仅要考虑用地规模和设计复杂程度，还需要考虑具体行车过程中的容错率，应尽量选择容错率高的设计形式，这样才能更好地发挥互通立交设计的作用。除此之外，在具体的出口设计中，设计人员应当尽量避免设计多出口或双出口，因为大部分多出口和双出口的距离比较近，很容易导致驾驶员在寻找出口的过程中出现误行现象。设计人员应当尽量采用单出口后匝道二次分流的设计方式，以有效提升互通立交设计的容错率。

6 桥梁设计问题及对策分析

6.1 问题分析

在不同区域的桥梁设计中，设计人员所需要考虑的问题存在明显的差异。在传统的互通立交设计中，部分设计人员未能根据目标地点的实际情况进行设计，使得立交桥梁施工方案缺少特色、不够完善。

6.2 对策分析

在互通立交桥梁设计中，设计人员需要根据项目的具体位置，同时结合交通规划，不断完善设计方案。举例来说，在城市远郊地点设立互通立交桥，通常不需要过多考虑美观性问题，可采用简洁的常规跨境桥梁互通立交设计形式。如果项目位于城市的核心区域，设计人员在方案设计过程中则不仅要适当降低局部指标，还要考虑桥梁的整体美观程度，兼顾多方面问题，设计出与周边环境相协调、使用功能满足要求的互通立交桥梁。如果项目位于城市近郊，那么设计人员在设计过程中就应当尽量采用斜拉桥等方式，以突出景观效果，同时实现互通、跨河等功能，为了让桥梁的整体设计更为美观，还可采用变截面梁桥和灯饰照明相互结合的方式。在匝道的选型和设计中，应以简洁、明快为主，否则很容易出现匝道桥喧宾夺主的现象。总之，唯有根据不同的目标地点灵活变通各类设计指标，设计出更具鲜明特色、更加科学合理的设计方案，才能更好地促进我国交通建设事业的发展，促进社会经济的发展。