立交设计预留远期扩建条件设计思路研究

立交设计预留远期扩建条件设计思路研究

汪文杰 张永鹏 张世华

广州特希达工程设计有限公司，广东 广州 510000

摘要：改革后，受社会发展的影响，我国经济与社会不断进步，国省高速公路网承担的交通量成倍增趋势，现阶段运营的高速公路中以四车道居多，日益增加的交通量与公路实际通行能力不相匹配的矛盾渐显，高速公路的改扩建不可避免。而互通式立体交叉设置紧凑而无法适应改扩建方案所需互通的布设，对今后改扩建方案有很大制约，导致改扩建工程规模偏大，整个互通拆除重建，因此，现阶段互通立交设计中，如何有效地为远期主线改扩建方案预留空间，又不过于增大现阶段投资规模，是一个值得探讨的问题。本文通过河源市粤赣高速公路顺天互通立交建设工程为实例，对立交设计中预留主线公路远期扩建条件进行设计说明，为同行在立交设计时提供一些设计思路。

关键词：互通立交设计；扩建；预留

引言

高速公路改扩建的原因是交通量跳跃式，大大超越了设计时交通量预测，以致通行能力难以满足交通量需求，服务水平急剧降低。考虑对于远期需要改扩建的高速公路，互通式立交的匝道可利用程度低，很多需要进行拆除改建，难度大、投资高、交通组织不易。如果远期高速公路需进行改扩建，新建互通式立交在设计时应考虑该因素，通过预留措施降低改扩建期间工程难度。本文对立交设计预留远期主线扩建条件思路，结合河源市粤赣高速公路顺天互通立交建设工程为实例进行阐述。

1互通立交设计

互通式立交主线长度占整条高速公路比例很小，但是在高速公路改扩建过程中，互通区主线的改扩建难度却很大。对于远期需要进行改扩建的高速公路，新建立交的设计应充分考虑主线扩建的预留。预留扩建条件下高速公路互通式立体交叉设计，需对互通式立交出入主线变速车道设计进行预留条件设计，避免远期扩建方案下对原有互通进行大规模拆除重建工程，也避免地方与高速主线间转换交通量的中断对高速运营产生不利影响。匝道平纵面设计中，需考虑预留改扩建方案造成分汇流点的变化导致匝道长度及出入主线位置的高程变化，条件允许情况下，现阶段设计中保证较长匝道长度，取用较保守的匝道平纵面指标，避免在分汇流点附近采用临近规范规定最小坡长及最小竖曲线半径指标，以免预留改扩建方案对原有互通式立交匝道的不可利用。

2工程实例

粤赣高速是纵贯江西省南部连接广东的南北大通道，设计速度100km/h，顺天互通立交选址在河源市东源县顺天镇，连接县道X166线，县道X166为三级公路，设计速度为40 km/h。立交形式为单喇叭立交，匝道设计速度为40 km/h。

现以顺天互通立交为例，对立交设计中预留主线远期扩建条件进行说明。

_{2 . 1 交通量分布}

顺天互通主交通流方向为深圳至顺天镇方向，预测远景交通量为3292 pcu/d（2040年，小客车，双向），次交通流方向是江西至顺天镇方向，预测远景交通量为758 pcu/d（2040年，小客车，双向）。

_{2 . 2方案设计}

顺天互通立交施工图设计时，结合转向交通量分布，最终采用了A型单喇叭为立交形式。顺天至深圳方向采用环圈匝道，其他匝道均采用直接式定向匝道。

粤赣高速公路现状为双向四车道，考虑到远期交通量的增长，可能要扩建为双向八车道。因此，本立交在设计时要考虑预留粤赣高速扩建为双向八车道的建设条件。

_{2 . 3设计思路}

设计时首先按粤赣高速公路为双向八车道将立交匝道布设出来，匝道平纵指标均按照规范要求取值。当以粤赣高速为双向八车道将立交设计完成后，再将立交匝道接主线的线元修改或延伸接入粤赣高速主线为双向四车道的平面上，对相应的纵断面进行微调。

图1 出口匝道示意图

图2 出口匝道纵断面图

按八车道横断面布设出口匝道，再延伸出口匝道起点直线线元，布设四车道近期方案分流鼻，取规定长度渐变段及减速车道长度，远期八车道扩建只需填筑四车道分流鼻至远期八车道预留时分流鼻之间三角区即可，如图1所示。纵断面上四车道主线出口匝道有一段与主线几乎同坡，但远期能充分利用此段作为减速车道段，如图2所示。此方案充分考虑远期八车道预留条件，远期改扩建施工时对匝道能完全利用，能最大限度地减少扩建工程造成的工程废弃。

图3 入口匝道示意图

对于入口匝道，预留合流鼻前接入主线的匝道线元位置，先按八车道正常设计合流鼻端及加速车道，然后直接采用较长的缓和曲线接入四车道主线，较易实现考虑预留八车道扩建方案设计，如图3所示。此种变速车道方案设计时需注意鼻端附近主线及匝道尽量为路基段，尽量避免变宽桥梁增加设计及施工难度。需要注意的是，八车道正常设计时缓和曲线参数较四车道主线设计时小，需首要考虑八车道正常设计时缓和曲线参数满足相关规范要求。

3结语

该文对考虑远期扩建条件下，现阶段高速公路设计时需重点关注的问题进行了简要论述，结合工程实例，得到以下结论：

互通式立交在进行方案设计时，广大设计者们必须抱有前瞻性的眼光，立交设计考虑预留远期主线扩建条件，虽然近期会增加立交建设的规模，但是可以避免出现的主线扩建导致的立交拆除改建，通过预留措施降低改扩建期间工程难度，为远期扩建节省大量的人力物力。

参考文献

[1] 刘子剑.互通式立体交叉设计原理与应用.北京：人民交通出版社股份有限公司，2015.06.

[2] 张金,张焱发,潘丹.预留远期改扩建条件下高速公路超前设计探讨［J］.中外公路，2020,40（04）：318-322.

[3] 郑齐.新建高速公路预留预控关键技术研究.长安大学.2014.

[4] 《公路立体交叉设计细则》（JTG/T D21-2014）.