摘要：伴随着城市化进程的快速推移，城市道路建设工程得到快速发展。在城市道路建设中，互通立交十分常见。文章首先分析了城市互通立交设计的原则，接着指出了城市道路互通立交设计的难点，最后提出了相应的解决措施。
关键词：城市道路；互通立交；设计难点；解决措施
在城市快速路与快速路、快速路与主干路的交通设计中，为了满足道路应用的营运速度，保证交通高效率地集散，往往需要采用互通立交的方式。然而，在有限的城市用地环境，不仅要充分利用空间资源，还需要保证设计的互通立交满足行车安全性，这使得互通立交的设计需要引起高度重视。
一、城市互通立交的设计原则
城市互通立交主要面向城市快速路与快速路、快速路与主干路等高等级道路的相互交叉，目的是保证道路应用的行车速度，提高交通集散效率，保证行车安全。具体而言，互通立交设计的基本原则如下。（1）满足交通功能需求。道路设计的基本原则是满足交通运输要求，互通立交的设计也一样，需要根据相交道路等级、交通流特性、周边环境等因素综合确定，充分体现互通立交在路网体系中的节点功能和作用，互通立交的设计需要分清主次，避免因为某一节点的设计影响整条道路的交通服务功能，保证行车安全畅通。（2）与周边环境协调性。城市道路建设受到诸多因素影响，不仅是用地范围，其运营使用对市民的生产和生活都会产生不同程度的影响，对于其他市政设施如建筑结构、用地布局、公共交通等也会产生影响，因此需要进行协调配合。（3）考虑城市混合交通流需求。某些城市互通立交还需要考虑非机动车辆及行人的通行，因此需要考虑混合交通的运输需求，不能因为改善了机动车辆的通行效率而降低了非机动车通行，或者给行人通行带来很大的交通风险。
二、城市道路互通立交设计难点
由于城市道路互通立交具有行车速度大、交通流量大、交通安全问题突出等特性，要求道路设计各项指标都应该严格满足行车安全与通行效率要求。同时，城市互通立交要求在小范围内实现交叉，减少地面用地空间，同时具有设计道路坡度大、行车视距受限等客观问题，因此，互通立交设计的难点凸显在匝道立交线形的设计，包括路线平曲线、竖曲线、坡度、交叉口间距、行车视距等内容，需要从通行安全并提高行车效率的角度进行设计优化。
三、城市互通立交设计问题的解决措施
（一）合理进行互通立交选型设计
互通立交的型式选用是设计的关键，选型需要根据各种型式立交的特点及其适用条件合理确定，同时需要考虑互通立交在城市道路网络中的功能地位及作用、道路等级、交通需求及用地等综合选定。一般而言，城市互通立交的主要类型有喇叭形、菱形、定向Y形、定向式枢纽等。（1）喇叭形立交。喇叭形立交的特点是采用环形匝道线形，使得设计的立交层次简单，跨越的桥梁结构较少，但B形的主线车流受到匝道影响其车流安全性较差。这种型式的立交主要应用于主次交通流明显的情形，一般用于无辅道的三路交叉设计中。（2）菱形立交。菱形立交型式简单、占地范围小，重要的是立交匝道对主线交通流的影响很低，主线通行能力强；这种匝道适用于快速路与次干路或者支路的交叉，因为立交匝道的通行速度较慢，这种立交匝道型式受到地形的限制时适应性较好。（3）定向Y形立交。该立交型式对主线和匝道的设计线形标准要求均很高，对于土地的占地面积很小，但是需要跨越的桥梁结构较多，对于左转交通的通行能力很高。因此，定向Y形立交往往适用于城市枢纽立交工程，主线的直行车流明显要大于转弯车流，由于其用地面积小，因此对城市立交的整体适应性较好。（4）定向式枢纽。
定向式枢纽的设计对于匝道线形要求很高，需要具有很高的交通集散性能，且其出入口的模式需要统一，交通的整体导向性较好，定向式枢纽的立交层次较为复杂，结构的跨度较大，因此往往造价较高。从适用范围而言，定向式枢纽适用于2条快速路的交叉，在用地宽裕的环境应用较多，同时适用于各转向交通流量均很大的情况。
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（二）平曲线设计
考虑到城市互通立交中存在轿车和货车两种车型，轿车因为较好的机动性能往往向内侧行驶，而货车向外侧行驶，由于轿车车辆高度显著小于货车，且在平曲线内侧，因此轿车的行车视距更容易受到限制，在平曲线设计中主要考虑轿车的行车视距要求。在平曲线上行驶时，由于曲线半径的影响使得行车视距受到一定限制。如果曲线半径很大，则行车视距可以得到足够的保障，随着平曲线半径的减小，视距越来越小，而不能低于驾驶员所能够接受的视距范围。
（三）竖曲线设计
互通立交的竖曲线一般是凸形的，车辆驾驶在凸形竖曲线上其行车安全问题主要在变坡点位置。若竖曲线半径较小则可能道路前方隆起部分对驾驶员视线产生阻碍，使得行车视距短而不足以应对突发交通状况，需要界定最小半径。凸形竖曲线的最小半径往往按照 2 倍的停车视距考虑，这主要是出于交通安全的经验性考虑，极限设计值则按照 1.5 倍的停车视距考虑，障碍物高度取值为0.1 m，视点高度按照 1.2 m 考虑。可以计算如下：OA = R + 1.2，OB = R + 0.1，纵向视距 S = R×a = R.arccos（（.R+ 0.1）/（R + 1.2））。
（四）最大坡度的限定
城市互通立交中需要在较小的范围内进行不同行驶方向路线的交互，虽然坡度变化较大，但是仍然应该满足最大坡度限制，避免长大纵坡路段行车安全事故问题。坡度在平曲线和凸形竖曲线的基础上进一步影响行车视距值，需要将坡度考虑进来确定对应的曲线半径限定值。如果是直线路段，坡度过大同样会提高交通事故的发生概率，一般要求纵坡不高于6%。
（五）进出口匝道设计
匝道的进出口包含了匝道端点、渐变段和变速车道等部分。首先匝道端部的设计应该在行车道右侧，尽量不要设置在行车道左侧以避免发生交通冲突。出入口端部应该易于识别，因此一般将出口位置设置在跨线桥等构造物之前，如果因为地形因素需要设置在跨线桥之后应该距离大于150m。入口则应该设置在主线下坡路段，便于重载车辆利用下坡加速在入口端点附近保持较大的行车视距。
（六）与桥梁的交叉问题
城市快速路和主干路往往采用诸多高架桥梁建设，特别是对于繁忙交通路段，这使得互通立交的设计需要考虑与这些桥梁的交叉问题，因此需要对整体交通进行系统规划，一般在地面一层的设置地面辅道和慢行交通，形成地面平交系统，既能够提供非机动车辆和行人的通行，又有效地分类了混合交通流，提高了机动车辆的运行速度；第二层交通一般设置直行交通路线及被交叉路线；第三层交通设置需要交叉的路线一般是城市主干路和快速路或者绕城高速等；城市互通立交则设置在第二层和第三层之间，需要跨越第二层的桥梁结构，因此需要很好地布设互通立交与桥梁的连接，保障结构安全性。
总之，城市互通立交对于保证城市高等级道路通行效率和运行速度具有重要意义，是确保城市交通运输良好运作的关键节点工程。互通立交设计需要考虑的因素很多，如何确定互通立交的型式，使得其功能得到充分发挥，非常关键。文章明确了设计的难点和重点，并提出了解决措施和方法，分别针对互通型式、竖曲线、平曲线、坡度、进出口匝道和桥梁的交叉等归纳了设计方法和注意事项。
参考文献：
[1]张明强，李磊，杨发林.城市互通立交匝道桥梁结构设计[J].工程建设与设计，2018（16）
[2]王会清.城市互通立交设计分析[J].交通世界，2018（17）
[3]李广.对城市互通立交的设计思考[J].黑龙江交通科技，2018，41（04）
[4]解来江，程烨.公路和城市道路互通式立交设计问题[J].绿色环保建材，2018（02）
论文作者:雷旭丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/28
标签：匝道论文; 视距论文; 城市论文; 曲线论文; 交通论文; 行车论文; 坡度论文; 《基层建设》2019年第1期论文;