浅议山区高速公路枢纽型互通的选型

浅议山区高速公路枢纽型互通的选型2成都工贸职业技术学院，四川成都 610103
摘要：该文归纳了山区高速公路枢纽型互通式立交的主要特点，并以福建三明到明溪高速公路莘口互通为例介绍了互通构思的主要考虑因素，该立交所处地理位置比较特殊，立交选型难度大，很有代表性，通过选型过程以及枢纽立交构思技巧的一些归纳总结，可以作为山区高速公路立交选型的有益参考。

关键词：山区；高速公路；互通式立交；选型
随着国民经济的快速发展，高速公路网已大幅度的覆盖了地形、地质条件较差的山区，为充分发挥新建高速公路以及既有道路网的经济和社会效益，在满足规划的前提下，做好高等级山区道路的衔接和转换，枢纽型互通的设计选型显得尤为重要。

山区立交有其独特的交通特点、地形特点、几何特点和构造特点。

互通式立体交叉的型式受交叉口出入预测交通量的大小、分布和地形地质等自然环境条件的影响，立交的布置没有固定的几何型式，选型时一定要遵因地制宜的原则，既不要过分的追求大而全，避免严重破坏环境，也不能因为过分地照顾地形和环境条件而降低技术标准和等级，从而影响立交功能的正常发挥。

1山区高速公路枢纽型互通式立交的主要特点
1.1功能定位：一般沟通高速公路间、或具干线功能的一级公路间，或高速公路与具干线功能的一级公路（或快速路）间。

1.2立交与交通规划适应性好，技术指标的选取一般采用上限，互通范围内的主线平纵面指标应不低于一般值。

1.3立交通行能力大，能适应大容量交通的便捷转换，匝道一般采用直连式
或者半直连式，技术指标高，造价相应较高。

实际选型时应根据地形和地质条件
灵活选用指标。

1.4枢纽型立交因为具有良好的平纵面线形，一般占地较大，建设时附带造
成的迁改工程不多，但新建结构物较多、土方量大、施工工期较长。

1.5山区地形、地质条件相对复杂，立交布设的场地狭小，路线走廊内常常
伴随河流，峡谷，既有构造物及道路，使立交布设的位置和形式受到很大的限制。

1.6山区高速公路主线桥涵、隧道等构造物较多，枢纽互通布设范围常常受
到前后大桥、隧道等构造物的限制;互通式立交与隧道的间距在地形受限制的山
区往往难以达到路线规范的要求，因此出口匝道的布设，要特别注意车辆行驶安
全性方面的要求。

1.7山区立交受地形条件限制，布设时还必须结合既有互通立交、停车区、
服务区及收费站等服务设施综合考虑，条件受限时，往往采用合并设置方案。

2山区枢纽型互通构思的影响因素
立交是一种复杂的工程结构物，影响立体交叉型式选择的因素很多，在确定
互通式立交型式时应综合考虑地形、地貌、地质、预测交通量、道路功能以及被
交叉道路的等级、交通量状况等多方面因素，另外在山区立交的选型过程中，交
通美学的要求也应适当地考虑进去。

2.1 影响高速公路互通式立交选型的交通条件
（1）预测交通量
远期高峰小时交通量是互通选型和技术指标选取的重要依据，根据节点交通
量分布图，明确各方向和各路段的设计小时交通量。

（2）立交设计车速
合理地确定匝道设计车速是充分发挥匝道功能的关键因素之一，并应根据主
线设计车速以及出入口处的瞬时半径，合理设置加减速车道，减少对主线通行能
力的干扰。

（3）相交道路等级及立交等级
相交道路的等级和立交设计交通量决定了立交的等级，高速公路之间及其与
一级公路交叉处、具干线功能的一级公路交叉处，一般设置枢纽型互通式立交。

（4）立交的服务水平
服务水平是描述交通流之间的运行条件及其对汽车驾驶者和旅客感觉的一种
质量测定标准，其反映的要素是速度、行驶时间、驾驶自由度、交通间断、舒适、方便以及安全等。

互通立交范围内的匝道、分合流区、交织区、集散车道等的服
务水平共分为六级，交叉公路按照相应公路功能和等级选取，匝道、分合流区、
交织区等，服务水平不低于四级。

为确保交通量的舒畅、安全，对于交通量不大
的枢纽型立交，应验算交织区的通行能力和服务水平，按照不低于三级控制。

2.2 多方案比选以节约用地
（1）充分利用空间，增加互通式立交层数，以工程造价换取占地面积的减少。

以及采用变型立交布置型式，是有效减少用地的有益尝试。

（2）位于高差大的路段，对于交通量较小的匝道，优化其线形，由正常布
线调整为回旋形展线。

（3）在艰险山区，道路资源有限，主线的平纵面指标，难以满足分别设置
互通和服务区的条件，因此，合并设置互通立交和服务区、停车区，以及与现状
落地互通形成组合立交，可以有效减少占地。

缺点是交通组织比较复杂，匝道会
存在绕行或者增加长度。

（4）尽量占用低产出的土地，严禁占用基本农田，进行立交位置的多方案
比选。

2.3 既有构造物、河流是互通选型的主要控制因素
（1）对于河流应根据其是否通航、通航等级，以及桥梁墩高，以确定是否绕避。

在实践中，因为地形限制，却需要利用河流的宽度布设互通。

（2）充分利用既有构造物，降低施工难度和工程造价。

2.4 工程造价决定了枢纽立交应进行多方案比较，好的立交方案应该是“经济合理、造型美观、交通量适应性好、建造难度适中”。

2.5 路网规划
在满足道路网的规划原则下，首先要保证主线的功能，具体位置选择时，有时是互通立交决定了路线的确切位置。

2.6 环境以及景观的协调性
立交景观设计就是考虑使立交具备固有的交通功能的同时，还需考虑使立交与周围环境相协调，以减少建设性景观破坏，提高其美学价值和文化价值。

2.7 正确认识匝道交通流交织的问题，在特殊地形条件下，为了降低工程造价和施工难度，可以考虑交织方案，但是交织段长度要足够长，要有足够的排队和识别时间，保证安全变道。

3枢纽型互通式立交选型的案例分析
眉渝高速三明（莘口）至明溪（城关）段位于福建省三明市西北部，是海峡西岸经济区“三纵八横三十三联”高速公路布局网中的“一联”，在起点设置有一处高接高的枢纽立交，沟通长深高速，各转向交通量较大且均衡，两条高速公路均是双向四车道，设计速度100公里/小时。

3.1莘口互通主要特点分析
（1）地形困难，位于陡峻的河谷地段，既有长深高速穿行于河谷一侧，而且存在5级路堑高边坡。

（2）互通范围内长深高速有一座长隧道，所有左右洞分离设置，设计时应保证匝道出入口安全距离。

（3）长隧道出口一端设置有一座落地互通，枢纽立交的设置应保证既有立交的功能不变。

（4）拆迁安置房位于互通范围内，为减少社会影响，应避免再拆迁，互通布设宜利用河谷和坡地布设。

3.2选型
3.2.1 选型的基本步骤
(1)位置初拟
方案研究阶段，首先根据路网规划，确定路线走向，互通位置的选择，原则上要服从路线的走向。

莘口互通位于最直捷的路线走廊上，与"高速公路属于海峡西岸经济区大通道"这个功能定位更吻合。

首先根据走廊带的路线走向，综合考虑枢纽立交设置条件，在造价合理的情况下，拟定互通位置。

拟定的几个走廊带都具备设置枢纽互通条件，具体位置的设置服从于路线的选择。

图1
（2）位置调整及评价
初步确定路线方案后，在局部范围内进行互通方案的同精度比选，此时结合现状地形以及构造物，拟定具体的路线方案，莘口互通的选择就是枢纽互通决定路线具体走向的一个工程案例：图2和图3属于不同走廊带，两个枢纽互通方案同精度比较。

图2图3
在此阶段，宜根据转向交通量确定互通建设规模，为减少位置选择的难度，
可以考虑用不超过两种互通立交的型式，并宜采用集中布设以及适当变型的立交
型式，进行同精度的比选，莘口互通位置选择时，采用了涡轮型及其的变型进行
了同精度的比选，确定了互通的具体位置。

在这个阶段，实际上通过互通和路线
方案的综合比选，拟定了路线走廊带方案。

在路线方案稳定以后，剩下的工作相
对来说就单纯一点了，就是选定具体的互通型式。

（3）拟定互通型式
在地形困难、控制因素很多的山区，具体选型时，应综合考虑互通布设所有
可能的影响因素，依据“规模适当超前、适度、适当降低标准”这三个标准，分
别拟定立交方案，具体设计时，选定所有可以布设匝道的台地、沟槽、宽广水域（不通航），因地制宜，灵活运用指标布设匝道线形。

如图4所示为利用河谷布线，此方案可以充分利用流量不大的河谷，不占农田和山地，缺点是桥梁存在水
中墩，为减少对既有隧道的干扰，需要新建两条匝道隧道，造价较高。

图5所示
为利用沟槽布线，能巧妙避开隧道和沟槽，工程量比较低，但是主流方向绕行距
离较长。

图6为利用台地以及薄条山脊布线，工程造价较低，施工难度相对较小。

图7为分散组合型式，匝道长度较长，工程规模减少幅度有限。

图4图5
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图6图7
3.2.2 互通型式的评价
本文重点在于总结莘口枢纽互通的选型思路，对于拟定的互通式立交方案，评价方法很多，综合技术、经济、施工方案、社会等方面进行综合评价。

为简化评价方式，一般重点研究施工方案、工程规模和占地面积，择优选定。

4结束语
每座枢纽互通所处的自然环境、功能定位、远景交通量等条件不尽相同，尤其是艰险山区地形，可以考虑依据“规模适当超前、适度、适当降低标准”这三个标准，分别拟定枢纽互通方案，具体设计时，选定所有可以布设匝道的台地、沟槽、宽广水域等，因地制宜，灵活运用指标布设匝道线形。

只要符合地形、地质等条件，经过多方案比选，总是能找到合理的互通型式。

参考文献：
[1]孙家驷，李松青，王卫花.道路勘测设计[M].人民交通出版社，2012.8.第3版.
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