试析高速公路互通式立体交叉关键技术研究

玉俊杰 史刚雷

摘 要：在高速公路施工建设中，互通式立体交叉是交通流量产生转换的一个重要节点，是高速公路建设中非常重要的一个枢纽。选择合理的施工技术不仅可以达到交通量和路网规划的基本要求，并且也影响着高速公路路线的走向。基于此，本文对高速公路互通式立体交叉关键技术进行探讨。

关键词：高速公路 互通式立体交叉 关键技术

1.工程概况

某互通立交位于和平镇西南，该互通主要解决本项目与沿河至印江公路X540的交通转换。该互通的布设对加快区域经济协调发展，推进沿河县经济发展和对外交流，具有重要意义。根据交通量预测，2034年沿河至大漆方向（黔渝界）设计交通量187pcu/h，为次交通流向，德江至沿河方向设计交通量318pcu/h，为主交通流向。本互通立交采用变异A型单喇叭，主线上跨匝道，交叉桩号为K20+755.935（=L2K0+124.163）、K21+051.524（=EK0+358.631），互通区间为K20+251～K21+965.237。主线设计速度80km/h，路基标准横断面宽度为21.5m。匝道设计速度40km/h，B、D匝道采用单车道匝道，路基宽度8.5m；C、E 匝道采用单车道出入口的双车道匝道，路基宽度10.5m。互通内设置桥梁6 座，桥梁总长2575.724m。互通内设置小桥3座，涵洞1道，通道2处。互通区主要平纵技术指标如表1所示。

2.高速公路互通式交叉立桥的关键技术

2.1利用VISSIM仿真技术研究互通式交叉立桥最小净距

互通式交叉立交最小净距指的是邻近前一个互通式立交加速车道合流鼻端和下一互通立交减速车道分流鼻端之间的行车安全要求以及路段通行能力。

为了将复杂道路交通情况体现出来，需要利用VISSIM道路交通系统仿真模型来进行分析。结合本工程的实际情况，对VISSIM模型中的相关参数做了下述标定：

（1）道路参数。单侧车道的宽度为2.1×3.75m，交织区辅助车道为单车道，车道的宽度为3.5m。

（2）交通组成。按照表客车车型标准进行处理，并标定出宽度、长度和行为特征。

（3）车辆性能。车辆性能主要包括最小加速度、最大加速度、期望加速度，功率、重量分布，饱和流平均车头时距，启动损失时间，期望车速等参数。

（4）仿真时间设计为600～4200s。2.2按照区域人口密度设置互通式立体交叉立交数目

立交数目设置主要是根据区域人口密度来决定的。当区域人口密度较少时，那么对应的交叉式立交需要度也会随之降低。反之，当区域人口比较密集、经济发展程度良好时，可以适当增加立交数目。具体标准可以参考表2。

3.高速公路互通式立体交叉的具体设计

3. 1平面设计

互通范围主线为直线、圆曲线和缓和曲线，圆曲线半径为710m。C、D匝道采用直接式减速车道，B、E匝道采用平行式加速车道。匝道最小平曲线半径为R=55m（B匝道），最小缓和曲线参数为A=65（B匝道）。

3.2纵断面

互通区范围内主线变坡点桩号分别为K20+460、K21+200、K21+865，纵坡分别为-1.429%、3%、1.7%、4%，竖曲线半径分别为R=10000m（凹）、R=30000m（凸）、R=8000m（凹）。匝道的最大纵坡i=5%（E匝道），最小凸形竖曲线半径R=2000m（D匝道），最小凹形竖曲线半径R=1436.79m（E匝道）。连接线的最大纵坡i=-5.95%，最小凸形竖曲线半径R=2500m，最小凹形竖曲线半径R=3000m。纵断面设计时需考虑净空及填挖，注重平、纵线形组合等因素。

3.3横断面

主线路基宽度为21.5m，从左至右依次为：0.50m土路肩+1.5m硬路肩（含0.50m路缘带）+2×3.75m行车道+0.5m路缘带+1.5m中央分隔带+0.5m路缘带+2×3.75m行车道+1.5m硬路肩（含0.50m路缘带）+0.50m土路肩=21.5m。单向单车道匝道（B、D匝道）路基宽度为8.5m，从左至右依次为：0.75m土路肩+1.00m硬路肩（含0.50m路缘带）+3.50m行车道+2.50m硬路肩（含0.50m路缘带）+0.75m土路肩=8.5m。单向双车道匝道（C、E 匝道）路基宽度为10.5m，从左至右依次为：0.75m土路肩+1.00m硬路肩（含0.50m路缘带）+3.50m行车道+3.50m行车道+1.00m硬路肩（含0.50m路缘带）+0.75m土路肩=10.5m。连接线路基宽度为12.0m，从左至右依次为：0.75m土路肩+1.50m硬路肩（含0.50m路缘带）+3.75m行车道+3.75m行车道+1.50m硬路肩（含0.50m路缘带）+0.75m土路肩=12.0m。

横坡：主线及连接线采用双向路拱横坡（以超高旋转轴作为分界），其他匝道采用单向路拱横坡。正常路段行车道、硬路肩横坡为2%，土路肩横坡为4%。

3.4加宽设计

B匝道和连接线，依据规范对内侧行车道进行加宽，并在局部路段对加宽做了加强处理。分流鼻处根据规范要求主线硬路肩加宽0.5m，匝道硬路肩加宽0.8m，渐变率不小于1/10并取其后整数桩号，小鼻端半径采用R=0.6m，大鼻端半径采用R=1.5m。桥梁分叉处根据与桥跨对齐的原则灵活处理。

3.5桥梁、涵洞设计

互通内设置桥梁6座，桥梁总长2575.724m。主线石板溪大桥左幅：K20+251～K21+145.5，主线石板溪大桥右幅：K20+251～K21+166，采用预应力混凝土T梁；B匝道桥：BK0+106.154～BK0+264.154，采用钢筋混凝土箱梁；D匝道桥：DK0+156.879～DK0+394.193，采用预应力混凝土T梁；E匝道桥：E K0+110～E K0+53 0，采用钢筋混凝土箱梁；连接线桥一：L2K0+91.694～L2K0+605.694，采用钢筋混凝土箱梁、预应力混凝土T梁，连接线桥二：L2K1+108～L2K1+428，采用钢筋混凝土箱梁。互通内共设小桥3座，圆管涵1道。

3.6管线交叉

互通路线与电力供、输电线路、通讯电缆等多处交叉。为确保高速公路交通安全、沿线设施的完好及各种管线的使用、维修方便，凡与互通路线相交的地埋通信线路均按规范要求下穿高速公路并采取管道加固措施；凡与互通路线相交的架空电力线、通讯线均按规范要求以架空方式跨越主线；走向与本合同段线路大致平行而又被主线路基覆压的线路均采取拆迁改造的方式处理。

4.互通式立体交叉施工注意事项

（1）施工前应认真研究设计图纸，理解设计意图，不清楚的地方应及时与设计单位沟通，对于关键性的坐标，高程应进行复查；对于导线点、水准点、GPS点等控制点的坐标及高程应进行复测后方可使用。

（2）互通周边村庄较多，人口密集，应精细化土方施工与爆破作业，减少对居民区的环境污染。

（3）施工单位在施工前应对照地形仔细核查排水防护设置位置和区间，若发现填挖交界处桩号、边（排）水沟纵坡、防护工程设置高度等与地形不符时，应及时与业主、监理工程师、设计代表联系，按实际情况进行适当调整。

（4）路基防护工程数量表中，防护高度均采用平均值，施工时依据实际地形并结合防护段落长度自行调整防护形式。

（5）边沟、排水沟设计表中已给出各个断面的沟底高程，施工时可根据平面图上所示排水方向，结合实际情况，灵活确定沟底高程，但必须保证涵洞及互通区排水通畅、与天然排水通道衔接顺畅。

5.结语

在我国高速公路交通的不断发展下，互通式立体交叉立交建设已经成为了一个国家和一个城市发展水平的重要体现内容，不仅代表着国家、城市的工程技术水平。同时也代表着一个城市的经济水平。所以，在施工过程中，要不断的借鉴国外先进经验，对技术进行创新和改进，从而使得互通式立体交叉有更好的发展空间。

参考文献：

[1]张浩平.新老高速公路交叉时互通立交设计的几个问题[J].公路工程，2008，33（3）：80-83.

[2]周艳丽.复杂条件下互通式立交方案研究[J].中外公路，2010，30（2）：264-267.