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摘要：高速公路作为一条区域连通的纽带，互通立交作为其中的纽扣，两者之间相辅相成。立交方案可行性和总体布局的合理性直接影响着高速公路运营的经济效益和社会效益。尤其是山区高速公路，受地形限制，互通立交设置的制约因素较多，如何将互通立交布置因地制宜显得尤为重要，在满足服务功能的前提下，最大限度的降低工程规模。本文简单阐述了山区高速公路立交方案设计中需要注意的几个问题，为以后类似的立交设计提供参考。
关键词：高速公路；山区；立交；方案设计
0 引言高速公路的布设犹如巨龙飞跃大江南北，互通立交就是画龙点睛之作。
互通立交作为高速与高速或高速与地方道路连接的全立体交叉形式，首先要满足交通量的需求，再者互通立交处工程规模往往较大，互通方案的可行性、合理性、经济性显得尤为重要。所以对山区高速公路的立交方案的设计方法和设计思路进行研究有着十分重要的意义。
1 山区高速公路立交的基本特点山区的气候、水文、地质及地形条件十分复杂，高速公路分布在崇山峻岭之间，沟壑纵横交错。和平原地区的高速公路互通立交相比，山区高速公路互通立交具有以下特点：（1）被交路的结构物（如大中桥、涵洞）的布设位置增加了互通立交布设的限制性因素。
（2）主线平纵指标不高，经常出现长纵坡路段、高填深挖以及桥隧结构物布设密度大的特点，给互通立交布设带来困难。
（3）为了与交通量合理匹配，在设计过程中应强调互通功能、定位、作用和经济因素，加强安全性检验。
（4）自然条件复杂，布设互通立交的场地多受地形地貌、地质条件、村镇分布以及水文气候条件制约。
目前我国的山区高速公路立交大多数还是按照平原区立交的设计理念来设计，随着我国山区高速公路的总里程在不断的延伸，已经存在的互通立交日渐暴露出越来越多的问题。
图1 山区高速公路立交2 山区高速公路方案设计的优化2.1 选择合理的立交形式和位置（1）选择立交位置要遵循相关规范和国家政策。因为农田耕地是一种不可再生的资源。我国的基本国策是实行农田耕地保护政策，所以在耕地资源相对有限的山区，如云贵川地区，耕地是特别重要的。在满足规范要求的前提下，即便互通造价有所增加，山区高速公路的立交也应该尽量布设在利用率低的荒地和山坡地，尽可能少的占用农业用地。
（2）通常情况下，山区高速公路立交主要有两种，一种为高速公路之间相互转换的枢纽互通，另一种为与地方道路连通的落地互通。一般来说普通落地在地形地质条件允许的前提下，主要采用喇叭形互通形式；高速转换枢纽互通跟根据交通量有多种形式，如T 型、十字、苜蓿叶、半苜蓿叶等等。针对不同的服务功能，结合交通量的需要，选择合理的互通形式。
特别是在交通量不大的情况下，不能片面追求高指标的互通形式，造成建设资源的浪费。
（3）山区高速公路经过区域地形条件较差，崇山峻岭，河流分布，村庄密集等控制因素较多，如何因地制宜，在满足交通需求的前提下，适当的采用变异互通形式可更好的与地形贴合，降低工程造价。
2.2 树立平纵横的三维设计理念高速公路立交设计过程中，桥涵隧道服从于路线，路线服从于地质，路线方案的选择需综合考虑到互通立交的合理布设，也就是高速公路三维一体的总体设计。在山区，高速公路立交工程量大小受到平面设计的直接影响。按照立交标准形式来布线的半直连式T 型或者喇叭型的主线范围一般在1 公里左右。在山区大多数山峦起伏，立交平面布设范围受到主线和连接道路过近的横向区域以及主线纵方向地形的限制。所以在进行山区高速公路立交设置时要突破常规的平面布线模式，树立一个平纵横三维设计的观念，灵活的使用地形空间来布线，可以有效减小立交平面的布设范围，降低了项目造价。
2.3 合理使用变速车道形式、对变速车道进行设计优化山区高速公路立交的变速车道形式大多数使用单车道出入口的设计。
下面着重介绍讨论单车道的变速车道的设计。
（1）变速车道的常规设计和形式特点变速车道常规的设计形式有两种：直接式和平行式。平行式是设计一条附加变速车道，直接式依据匝道直接使用相对平缓的角度来做出入口设计。两者有各自的特点：平行式变速车道呈现出整段线形圆顺，但是反向S 型曲线，不利于车辆行驶。此外汽车经过S 型反向曲线的速度和主线的速度接近，明显降低了行车舒适性。平行式变速车道可以使得路段外形存在一斜边能够和两处转折，显现出过渡段起终点的位置，能够保证司机明确判断出入口的位置，增强了司机的视野，便于及时变速操纵、转向、分流，有利于安全行驶。直接式变速车道的线形比较顺适，进出的车辆都可以保持线形的行驶轨迹，有利于车辆行驶，但是变速车道的起点不够明显，导致司机难以识别出入口位置。
综合这两个形式的特点，变速车道常规的设计是加速车道使用平行式，减速车道使用直接式。并根据主线的设计速度来对选择合适的车道长度。
（2）山区互通式立交变速车道设计的几点建议一般的山区高速公路路段，变速车道的长度和形式可以遵循常规设计方案，车道的长度一方面要满足设计规范要求，另一方面还得和匝道端部平面线形相应的速度以及主线合（分）流点计算的主线速度相结合，并使用行程和变速之间的关系图表来对变速车道的长度进行验算。
立交主线上长下坡底变速车道的设计不同于单一变速车道的设计。这种车道的设计需要和主线进行配合，进行行车速度安全检验然后做统筹设计。在长下坡路段，主线平面线形的设计要对汽车车速进行有计划的控制，提高车辆行驶稳定性，减少汽车被迫高速制动次数。此外还得在局部路段加设一段避险车道，对车辆进入立交的速度进行进一步的控制。减速车道可以使用直接式出口，有利于车辆的顺适行驶。加速车道则使用平行式进口。对于变速车道的长度，应该首先将主线设计速度提升到较高的设计速度档次，随后按照一般路段下的设计取值方法来选择合适的变速车道长度。
2.4 视距类型的合理选择在立交设计中视距检查是一项不可或缺的内容。主要包括以下几点：主线进口汇流鼻、匝道本身、主线出口分流鼻的视距检查。山区高速公路立交主线进口汇流鼻处和主线出口分流鼻的视距检查方法和常规设计大体相同。但匝道的视距检查就有所差异，山区高速公路立交的匝道由于纵坡起伏偏大、平面指标偏低、长度较长，并且匝道的断面形式也呈现出多样化，导致了匝道的路段速度变化波动大。如果使用常规的视距检查方式，会致使势局部路段的行车视距出现不足，降低行车安全系数。所以山区高速公路立交匝道视距检查时，要做到以下几点：（1） 要按照匝道的实际计算速度来取值匝道视距。匝道出口的实际计算速度可以表现汽车在匝道上某一位置的行车状态，但需综合考虑前段主线的平纵面指标造成的行车速度变化，对于连续下坡路段的减速车道，匝道计算速度就需考虑长大纵坡造成的速度增加值，反之，上坡加速车速亦需增长，如果再根据匝道的设计速度来对匝道进行视距取值和视距检查，将会大大降低了行车安全性。
（2） 选择视距类型时要根据匝道的断面形式：当使用单向单车道的断面形式的单入（出）口的匝道时，可选择停车视距的类型进行视距检查；若使用单向双车道的断面形式的单入（出）口的匝道时，就会有超车行为，因此要选择超车视距进行视距检查。
3 结束语山区高速公路立交设计的基本设计理念有以下几个：力求设计达到经济、环保和安全的辨证统一；不拘泥于标准形式，灵活的布设平面线位；以节省工程造价、做好环境保护为控制目标；满足立交使用功能。此外，山区高速公路立交的设计还得结合具体山区的实际情况来选择合适的立交设计方案。
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论文作者:刘志鹏
论文发表刊物:《基层建设》2015年2期供稿
论文发表时间:2015/9/2
标签：车道论文; 高速公路论文; 匝道论文; 山区论文; 视距论文; 主线论文; 形式论文; 《基层建设》2015年2期供稿论文;