山区复杂地形条件下互通立交的布设

GXF360 2017-11-18

展开全文

山区复杂地形条件下互通立交的布设

杨栋

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳 550001)

摘要：山区高速公路具有规模大、地形复杂和交通量小等热点，而做好互通立交设计已成为提升山区高速整体服务水平的重要措施，在遵循安全环保、经济节约、少占耕地等设计原则的基础上，加强对适应山区复杂地形条件的互通式立交形式的研究是极为必要的。基于此，首先阐述了山区复杂条件下互通立交布设的特点及形式，并结合实例对山区高速公路互通立交布设进行分析，仅供参考。

关键词：复杂地形条件；互通立交连接线；山区

1 山区复杂地形条件下互通立交布设的特点及形式

1.1 山区复杂地形条件下互通立交布设的特点

《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)中明确规定了相邻两条互通式立交的最佳间距在30 km范围内。在具体的设计中，需将互通式立交设置对地区经济的影响考虑在内，通常以设置互通式立交为主，若处于山高深谷、坡陡急流的环境下，可在适当位置设置U型转弯设施。在实际情况中该种形式的布设方式具有以下特点：(1)外界影响因素较多。在山岭地区布设互通式立交，在对地形条件进行勘察后需将其设置在匝道线外，同时还需考虑到附近收费站与道路的连接情况；(2)针对地形地貌条件、水文地质条件较差的山区，可将互通式立交设置在开阔位置；(3)通常在山区所设置的收费站，其立交占用的耕地面积较多；(4)主线线形指标较低。纵面指标在沟道地面条件的影响下，增加了纵向破面的陡峭度，降低了立交匝道整体的技术指标，不利于保障行驶车辆的安全。

1.2 常见的互通式立交方案布设形式

(1)喇叭形立交。这是目前山区互通式立交设置中常见的方案之一，结合以往工作经验，需将内环设置为符合车辆行驶轨迹的水滴形，并根据地形、地形条件将交通量相对较小的方向设置在内环。

这种互通式立交形式设置的优势在于匝道相互之间没有冲突点和交织段，可充分不满足大交通量的需求；劣势在于内环匝道的线形较差，占用耕地面积多等。

(2)菱形立交。菱形互通式立交形式的设置主要适用于A与B匝道方向交通量较小的情况，主线沿着山体进行设置，以避免对山体面积的大规模开挖，且该立交形式的匝道与匝道之间有一处平交口。

这种互通式立交形式设置的优势在于转弯车辆绕行距离短；占用耕地面积少，工程成本低；劣势在于匝道平面上有一处平面交叉；需将平面交叉口处的视距控制在合理范围内。

(3)半苜蓿叶形立交。匝道布设形式，半苜蓿叶可根据地形、地质条件进行灵活变形。该种布置形式的成本低，主要适用于地形相对平坦、被交线等级较高的环形匝道处，确保车辆行驶轨迹符合相关要求，进而提高车辆行驶的安全性。

这种互通式立交形式设置的优势在于匝道出入车辆需绕行的距离短，耕地占用面积少，且工程成本低；劣势在于被交路线口存在的两处平交口不利于保障过往车辆的行驶安全，需设置两处收费站点才能缓解该问题。

(4)半定向T形立交。该形式布设方案的应用优势在于工程成本低、车辆行驶方向清晰、占地面积小等，主要适用于匝道转弯处交通规模较大处；应用劣势在于交织运行的现象严重，不利于保证匝道车辆的通行能力和速度，且左转弯绕行角度较大。

2 工程实例

实例1：某立交处于地形复杂的山区内，工程建设规模较大，在对地形条件、工程造价、施工工艺等因素进行综合分析后，立交方案确定在匝道上具有交织段的平面Y形方案。

(1)提高立交方案布设的灵活性。根据立交的交通规模及其功能等方面，在前期设计过程中，通过南向半互通方案的应用，可形成一个全互通形式的布设方式；在施工图纸设计过程中，需考虑到该立交是处于隧道前方的，应在保证隧道抢险、施工等一系列工作正常开展的基础上，采用全互通设计方案。

(2)提高地形的适应性。在对收费站布置、隧道抢修、主线填挖等因素进行考虑后，可制定合理的立交方案，立交处于峡谷路段，地形条件复杂，主线沿河进行布设。因此，在具体的设计过程中，可实现立交范围的有效转移，采用组合式的平面Y形方案，以为合理的立交方案制定提供有利的场地条件。

同时，该立交方案的布设完全满足了当地地形条件，通过采用一些合理的工程技术手段为主线布设提供了有利的场地条件，同时还解决了隧道垃圾问题，在一定程度上，实现了山区高速公路互通式立交布设的创新。

实例2：某立交穿过河谷、沟壑区和草地三个不同地貌单元，其转弯交通量较小，且与地方路连接时高差大，设计中采用菱形立交方案，具体分析内容为：满足当地发展的要求。立交两侧是峡谷地貌，立交转弯的交通量小，为了保障立交设置间距的合理性，在初期设计阶段采用半互通方案；在施工设计的过程中，从后期养护的角度出发，决定采用全互通方案。

(3)主线指标由于受到淤积坝的影响，需将主线线位沿着河水流淌方向进行布设，以扩大互通式立交方案的布设空间；纵面设计指标由于受到纵坡坡度和淤积坝顶标高的影响，可将主线开挖深度控制在15 m范围内。组织专业人员对区域地质进行勘察后发现，该区域的地质为良性沙质黄土，为了减少挖土面积，本区域决定采用菱形布设方案，其可有效扩大匝道和被交道路之间的连接空间，以更好的满足当地交通运输需求。同时，菱形立交方案的应用，大大减少了匝道工程的施工量，立交工程整体呈紧凑性布置，对实现工程效益最大化具有重要作用。