浅谈道路立体交叉设计体会

浅谈道路立体交叉设计体会

吴正坤

湖北城隆市政园林设计研究有限公司434100

摘要：立体交叉主要特点为：消除或者减少冲突点、提高道路的通行能力、节约运行的时间和燃料消耗、减少对高等级道路的干扰，减少交通事故。立体交叉形式的选择要根据立交位置的选定、立交的间距、立交形式选择的其他主要因素来确定。

关键词：立体交叉；多样；设计；问题

一、立体交叉概述

我国经济的飞速发展，城市规模的不断扩大，带来了高速公路、城市快速路的大量修建，随着道路的封闭式交通的引入，牵涉到路线的设计问题、桥梁的设计问题、交通工程问题等一系列问题的越来越复杂，立体交叉工程成为其不可缺少的一部分。

立体交叉就是道路与道路（或铁路）相交时，利用跨线构造物使道路与道路（或铁路）在不同标高相互交叉的连接方式，避免不同车流交叉行驶的目的。其主要特点为：消除或者减少冲突点、提高道路的通行能力、节约运行的时间和燃料消耗、减少对高等级道路的干扰，减少交通事故。

立体交叉的结构组成主要包括：跨线构造物、正线、匝道、出入口、变速车道、绿化地带、集散车道等

二、立体交叉的类型与选择

1、立体交叉的分类

（1）按结构物的形式分

1）上跨式（上立交）：用跨线桥从相交道路上方跨过的交叉方式。施工方便，排水易处理，但占地大，引道较长、高架桥影响视线和市容，宜用于市区以外或周围有高大建筑物处。

2）下穿式（下立交）：用地道从相交道路下方穿过的交叉方式。占地少，立面易处理，对视线和市容影响小，但施工期较长、造价较高，排水困难。多用于市区。

3）半上跨半下穿式：一部分用跨线桥从相交道路上方跨过，一部分从相交道路下方穿过的交叉方式。占地少，立面难处理，对视线和市容影响小，但施工期较长、造价较高，排水困难，多用于市区。

（2）按交通功能分类

1）分离式立交

仅设跨线构造物一座，使相交道路空间分离，上、下道路无匝道连接的交叉。这种类型立交结构简单，占地少，造价低，但相交道路的车辆不能转弯行驶，适用于高速道路与铁路或次要道路之间交叉。

2）互通式立交

设跨线构造物使相交道路空间分离，且上、下道路有匝道连接，以供转弯车辆行驶的交叉方式。车辆可转弯行驶，全部或部分消灭了冲突点，各方向行车干扰较小；但立交结构复杂，占地多，造价高。

互通式立交包括：部分互通立体交叉、完全互通立体交叉、环形立体交叉

①部分互通式立交

相交道路的车流轨迹之间至少有一个平面冲突点的交叉。部分互通式的代表形式有菱形立交和部分苜蓿叶式立交等。

菱行立交能保证主线直行车辆快速通畅，转弯车辆绕行距离较短；主线上具有高标准的单一进出口，交通标志简单；主线下穿时匝道坡度便于车辆减速和驶入车辆加速；形式简单，仅需一座桥，用地和工程费用小。但次线与匝道连接处为平面立交，影响了通行能力和行车安全。布设时应将平面交叉设在次线上，主线上跨或下穿应视地形和排水条件而定，一般以下穿为宜，次线上可通过渠化或设置交通信号措施组织交通。

部分苜蓿叶式立交主线直行车快速通畅，仅需一座桥，用地和工程费用较小，远期可扩建为全苜蓿叶立交，但线路上存在平面交叉。

布线时应使转弯车辆的出入尽可能少妨碍主线的交通，最好使每一转弯运行均为右转弯出入，不得已时应优先考虑右转出口。另外，平面交叉口应布置在次线上。

⑵完全互通式立交

相交道路的车流轨迹线全部在空间分离的交叉。它是一种比较完善的高级形式，匝道数与转弯方向数相等，各转向都有专用匝道，适用于高速道路之间及高速道路与其它高等级道路相交。

代表形式有喇叭、苜蓿叶形、Y形、定向式立交。

喇叭形立交是三路立交的代表形式，环圈式匝道车速较低，其它匝道能为转弯车辆提供高速的半定向运行；只需一座构造物，投资较省；无冲突点和交织，通行能力大，行车安全。布设时应将环圈式匝道设在交通量小的方向上，主线交通量大时宜采用以外环作为流出匝道。次线上跨对转弯交通视野有利，下穿时宜斜交或弯穿。

苜蓿叶式立交平面形似苜蓿叶，交通运行连续而自然，无冲突点，可分期修建，仅需一座构造物。但这种立交占地面积大，左转绕行距离较长，环圈式匝道适应车速较低，且桥上、下存在交织；多用于高速道路之间的立交，而在城市内受用地限制很难采用，因其形式美观，如要在城市外围的环路上采用，加之适当的绿化，也是较为合适的。

布设时为消除主线上的交织，避免双重出口，使标志简化以及提高立交的通行能力和行车安全，可加设集散车道。

Y形立交能为转弯车辆提供高速的定向或半定向运行；无交织，无冲突点，行车安全，方向明确，路径短捷，通行能力大；正线外侧占地宽度较小，但需要构造物多，造价较高。

定向式立交各方向运行都有专用匝道，自由流畅，转向明确，无冲突点，无交织，通行能力大，适应车速高。但占地面积大，层多桥长，造价高，在城区很难实现。

③环形立交

相交道路的车流轨迹因匝道数不足而共同使用，且有交织路段的交叉。

适用于主要道路与一般道路交叉，以用于五条以上道路相交为宜，这种立交能保证主线直通，交通组织方便，无冲突点，占地较少，但次要道路的通行能力受到环道交织的限制，车速受到中心岛直径的影响，构造物较多，左转车辆绕行距离长。

当采用环形立交时，必须根据相交道路的性质进行比较研究，看环道的最大通行能力和所采用的中心岛尺寸是否满足远期交通量和车速的要求，布设时应让主线直通，中心岛可采用圆形，椭圆形或其它形式。

2、立体交叉形式的选择

（1）立交位置的选定

立交位置的选定应考虑一下原则：相交道路的性质、任务；交道路的交通量；地形条件；经济条件等。

（2）立交的间距应能均匀地分散交通、满足交织路段的要求、满足标志和信号布置需要、驾驶员操作顺适的要求。

（3）立交形式选择的因素

立交的形式取决于相交道路的性质、任务和远景交通量等；选定的立交形式注意应与所在地的自然环境条件相适应；选型应全面考虑近远期结合；选型应有利施工，维护和排水，尽量采用新技术，新工艺，新结构；选型和总体布置要全面安排，分清主次，考虑平面线形指标和竖向标高的要求；选型应与定位相结合。

三、立体交叉的设计步骤

完整的立交设计过程应该包括规划、可行性研究、初步设计到施工图设计的全过程。

初拟方案：根据预测设计交通量的分布和立交所在地的地形、地物条件，在地形图或其上覆盖的透明纸上勾绘出各种可能的立交方案。

确定比较方案：对初拟方案进行分析，首先分析通行能力，然后考虑线型与地形、地物的适应性，线型本身是否顺适、转弯半径能否满足规定要求，各层间可否跨越，拆迁是否合理，一般选2～4个比较方案。

确定推荐方案：在地形图上按比例绘出各比较方案，完成初步平纵设计、桥跨方案和概略工程量计算，作出各方案比较表，全面比较后确定1～2个推荐方案。

确定采用方案：对推荐方案视需要作出模型或透视图，征询规划、城建、环保、交管等有关方面的意见，权衡造价、近期与远期的关系，也可采用分期修建的立交方案，最后定出采用方案。

详细测量：对采用方案实地放线并详细测量，进一步收集详细设计所需的全部资料。

施工图设计：完成全部施工图和工程预算。

四、结语

我国立体交叉形式的发展经历了苜蓿叶式立交、机非分行的苜蓿叶式立交、环形立交、定向立交、组合立交等5个立交形式发展阶段。

机动车与非机动车分道同层行驶的立交形式只适用于自行车交通量较少的交叉口。

这与我国机动车、非机动车不断增长的国情是不相适应的。因此组合立交形式在发展过程力求解决这一问题。

立体交叉设计时针对立体交叉设计形式需要注意如下问题：立体交叉口不能盲目求大，力求形式多变。立体交叉口建设要有全局、系统的概念。立体交叉口应考虑公交站点的配置。