论立交方案设计比选要点及分析

论立交方案设计比选要点及分析

摘要：通过对某市互通式立交方案的比选，论述立交设计中各个要素环节对立交方案设计的影响。在满足立交功能定位及交通量的要求下，切实结合地形、地物等条件限制，做到详细研究分析，多方案共同比选，不断优化完善，以达到确定最佳立交方案的目的。

关键词：互通式立交设计要素方案比选

1.概述

互通式立交是当今交通路网系统的重要组成部分。随着社会经济的快速发展，路网交通量迅猛增加，现存的大型平交口大大制约了交通量的合理分流，成为引起交通拥堵的主要原因之一。但由于道路周边地区发展至今，众多交叉口所在地段已发展为繁华的商业节点，且周边地形地物等限制因素较多，诸多相位无法满足立交展线要求，使得互通式立交设置变得十分复杂，增加了立交设计与施工的难度。本文通过对某市互通式立交方案的比选，分析立交设计中各个因素对立交选型的影响，从而为立交方案的选型提供参考。

互通式立交往往具有占地较多、投资较大、不易改建、对周边环境的影响较大等特点。因此做好立交方案比选，从中选择相对合理的立交方案，是控制投资，降低立交设计及实施难度，缓解城市交通的重要途径。故在立交建设前应对立交选位，交通量、投资造价、拆迁用地、环境协调等诸多方面进行考虑，并结合路网规划，对立交方案进行技术经济及环境效益的综合比较和分析，以确定最佳立交方案。

2.立交方案比选

2.1地理位置

图1 项目区位平面图

如图1所示，本立交所在区域主要道路为东西向主线M，北侧为运河，南侧为铁路，被交线CR上跨主线M及铁路而建。由于主线M交通拥堵日益严重，拟建设主线高架MG以分流交通量。本立交即为主线高架MG与被交线CR相交的节点，主线高架MG上跨被交线CR老桥，因此主线高架MG及各个匝道均位于2～3层之间，离地高度8m至20m之间，匝道均为桥梁结构。

2.2设计要素

本互通立交的控制要素主要有：（1）立交建设对铁路的影响；（2）征地拆迁；（3）平纵面线形；（4）交通量；（5）施工难度；（6）造型美观与周围环境相协调；（7）投资造价。

由图1可见，本项目限制因素较多，其中A相位限制因素最多，其东侧有重要商业区块，北侧紧邻运河和重要商业区域，该处展线空间极其有限；B相位条件相对较好，主要有北侧的运河及重要商业区域组成；C、D相位总体较好，但布线时应考虑内部的两个控制区块。由于主线M与铁路平行而东，在此处新建立交必须考虑对铁路的影响。故方案应综合对比各方条件，选择最优的立交方案。

2.3方案比选

方案一：全互通式对称双环立体交叉

本方案着重考虑减少立交建设对铁路的影响，在不拼入老桥的前提下，本方案共计跨铁路四次，分别为C、D、E、H四个匝道，且占地较小，建安费也较小，对称双环在外形上也较为简洁美观，理论上宜为最佳方案，但实施时，由于该方案需拆除A相位东侧的商业区，且部分跨铁路的桥梁由于交叉角度较小，不利于桥梁施工，且施工过程中难以避免对铁路运营的的影响。另外，方案中EFGH匝道平面线形较差，最小圆曲线半径均小于80m，部分匝道很难满足交通量及车辆行驶的的需求。

图2 方案一平面示意图

综上所述，方案一停留在项目前期阶段，不作为初步设计阶段的方案。

方案二：全互通式变形反对称双环立体交叉（图3）

本方案避开了对重要商业区块的拆迁，降低了实施难度，占地与建安费较低，除了E、G两个环形匝道外其余匝道线形流畅，线形指标较高，而且各个匝道所组成的反对称双环在外形上也简洁美观，为立交常用的主要形式之一。

本方案最大的问题为跨铁路次数较多，在拼入老桥的前提下，共计跨铁路七

次，其中C、D、E、H四个匝道各跨铁路一次，F、G匝道各跨铁路2次，虽然跨铁路桥梁结构均较为简单，但多次跨铁路施工也是一个不得不面对的严峻问题。

图3 方案二平面图

总体来讲，除跨铁路次数较多以外，该方案具有项目实施难度较小，平纵面线形指标较高，外形简洁美观，与周围环境相协调等优点，可作为推荐方案进入初步设计阶段，进行深度比选论证。

方案三：不规则的全互通式立体交叉（图4）

图4 方案三平面图

本方案既避开了对重要商业区块的拆迁，降低项目实施难度，又将跨铁路次数降低为5次（不拼入老桥的前提下），且占地与建安费均在可接受范围内，可以说是方案一与方案二的中间方案，本应作为推荐方案。但由于本方案线形指标较差，除了外围的四个右转匝道，剩余四个左转匝道线形指标均较低，特别是G、H匝道绕行距离较长，但圆曲线最小半径仍小于80m，行车速度较低，影响了立交方案的性价比。

总体来讲，本方案作为方案一与方案二的中间方案，虽然在功能与限制条件上均满足两者中间值的要求，但也存在平面线形指标低、性价比不高、与周边环境欠协调等问题，因此将其作为比选方案，在初步设计阶段的继续深化设计。

2.4小结

三个方案的比选情况汇总如下表所示。

表1 互通方案比较表

3结语

该项目在前期阶段所做的方案较多（有半互通方案），本文中仅选取了其中三个具有鲜明特点及比选价值的全互通立交方案进行论述。

通过本文可见，立交限制条件之间的相互作用关系决定了立交形式的千差万别，最优立交方案的选定前必须先确定立交限制条件之间的相互重要程度。通过限制条件之间的重要关系评价，确定立交方案的最后评分，以此选定最合理的立交方案。

参考文献：

1、公路路线设计规范（JTJ D20-2006）北京：人民交通出版社2006

2、刘旭吾互通式立交线形设计与施工北京：人民交通出版社1997

2、杨少伟等公路互通式立交方案综合评价系统西安公路交通大学学报1997

3、祁鹤汉寨互通式立交方案设计黑龙江交通科技2013