公路工程路线互通式立体交叉设计的研究

公路工程路线互通式立体交叉设计的研究

冯帆

天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 天津市 300131

摘要：公路工程设计是缓解大城市交通拥挤的重要手段，对公路进行科学设计，不仅有利于缓解交通拥堵，还有利于增强地方经济实力，提高人们上班效率。互通式立交具有节约占地面积的优势，是城市道路优化的重要施工手段。基于此，公路工程设计人员需要对道路线路进行科学布局，根据地方交通的实际情况，优化互通式立交设计的方法，提高交通通行效率。

关键词：公路工程；互通式立体交叉；立交设计

引言

交叉是道路的重要节点工程，尤其立体交叉更是在道路交通中起着举足轻重的作用。它基本上消除了所有冲突点，使车辆能连续不断地通过交叉路口，不仅保障了主线行车的顺畅及安全性，同时也大大地提高了道路的通行效率和能力，为高等级公路快速、安全、经济、舒适提供了保证。公路工程设计人员需要对道路线路进行科学布局，根据地方交通的实际情况，优化互通式立交设计的方法，提高交通通行效率。

1 公路路线互通式交叉设计原则

1.1经济性原则

公路是城市建设中不可或缺的部分，在设计过程中既需要考虑道路施工的费用成本，也要确保公路设计的美观，将经济因素和美观因素结合起来考虑。在对公路路线互通式交叉设计过程中，需要遵循经济性原则，从基础设施建设成本和养护费用两个方面来考量，从而达到降本增效的目的。互通式立交在外形上具有强烈的冲击性，是城市对外彰显形象的重要方法。在开展互通式交叉设计过程中，要充分的将水文影响因素考虑进来，保证道路交通的经济性和美观性的相互融合。

1.2安全性原则

对于任何交通线路的规划来说，需要首要的确保施工的安全性。在对交叉线性进行设计过程中，需要把安全性原则纳入到考虑范畴中来，以确保驾驶人员拥有良好的驾驶体验感。

1.3交通通畅原则

互通式立交设计的主要目的是为了提高城市交通的运输能力，所以在对公路路线互通式交叉设计过程中，需要充分地考虑当地道路交通出行的现实需要，确保在上下班高峰期和不同交通管制时期，城市道路交通能够保证顺畅通行。交叉方案设计时不仅要考虑工程规模，更应该从保障主交通流向行车的顺畅、安全性及交通流转换的便捷性方面进行深入研究，使交叉方案的合理性、经济性和交通运行的便捷性达到平衡，具备可实施性，成为公路的亮点工程。

1.4线形简单性原则

一般来说，互通式立交的线路结构因为需要承载较大的运输压力。在设计过程中，需要考虑车辆转弯、路线交叉和匝道等。如果没有按照规范进行设计，就很容易诱发出各种交通事故。在对互通式立交线路进行规划时，需要在保证交通通行流量的同时，交通线形的设计要尽可能简单，以起到缩小车辆绕行距离，杜绝线路出现重叠。可以有效解决专业间协同的错漏，并且可以直观地呈现设计的实践效果，为设计人员自查提供有效途径，提高设计的准确性。

2公路工程路线互通式立体交叉设计的措施

2.1机载激光雷达测量

机载激光扫描的地面基站采用网络基站模式，采用测区布设的GPS点作为网络基站点，基站数据均能够进行GPS解算，无失锁现象。平面采用GPS－RTK进行测量，流动站与基准站的最大距离≤5km。平面测量范围为航飞数据采集范围内，主要采集地面上能分辨出明显拐角的特征点。

外业作业完成后，利用软件提取得到机载原始扫描数据文件，并利用数据处理软件进行POS数据解算，解算出传感器的运动轨迹和姿态参数。IMU／GPS数据的精度达到技术指标的精度要求即可进行下一步工作。将原始激光数据进行预处理生成原始的三维激光点云数据，然后将原始点云数据依据实测的平面和高程控制点进行平面和高程校正，计算出地表目标物的空间三维坐标。利用校正后的三维激光点云在相关配套软件中进行分类生成地面点和非地面点，并使用该软件进行精度评价。

2.2线型设计

为了最大化增强通式立交设计的安全性、经济性和道路的通行效率，针对平面线形进行规划环节中，需要确保主线发生弯曲时，车辆不会因车速过快而产生侧翻问题。竖曲线设计时，应考虑到规避车辆进入到匝道，以防止速度失控而诱发交通安全事故。同时需要尽量缩短纵坡路段的距离。在对通式立交进行主线规划时，需要以“横竖均衡”的方法为指导，确保线形指标的合理性，以增强通式立交的整体运行效率。

2.3主线相互合流设计

左行线向右侧合流以及左侧与右侧直接合流2种合流方式，是公路工程主线合流的主要方式。受到交通车辆流量的影响，主线在相互合流设计中也存在明显的差异性。对于主线的相互合流来说，当主线左侧交通量较高时，常采用左侧和右侧直接合流的方式进行合流。主线左侧的交通流量较低时，可以通过左行线右侧合流的方式进行合流。

对于主线相互合流来讲，若以前交通通行流量与公路路线互通式交叉设计后的交通通行流量基本相同，可以在原道路交通流量的基础之上进行直接性合流。如果在主线合流以前，左、右行驶两侧有一侧交通流量大运输压力大，另外一侧相对较少，可以从右侧进行交通较少一侧的合流，并增设一个下限为400m的辅助车道，以达到减少互通式立交车道的作用。当主线的左侧和右侧的交通流量都不大时，也可以进行直接性合流。

2.4互通式立交减速车道设计

在进行互通式交叉立交设计和规划过程中，需要特别注重对立交减速车道的规划和设计，从而最大化提高道路交通设计的安全性。对于车道设计长度来说，减速车道的长度需要大于公路设计规范要求的下限标准。除此之外，为了预防互通式立交减速车道发生车辆拥堵问题，设计人员需要基于交通道路的实际情况进行科学设计。

3公路线形设计注意事项

3.1 注重线型的交互作用

首先，应该把这两条曲线的连贯性考虑进去。不管在哪个方向上，它们之间应该保持平行或者垂直。如果不能保持一致，就会造成整条线路的不协调。其中，最主要的就是确定竖直曲线的平面顶点。其次，对纵向道路来说，应该尽可能地避免多点连接，而应该在垂直方向上建立一个与其垂直的平面曲线。最后，应将纵、横曲线的坡度控制在一定范围内，否则将对行车安全产生不利影响。若二者间坡度较小，则对公路工程施工质量亦有不利影响，一方面可能造成排水工作顺利实施得不到保证，另一方面也会影响车辆的车速。

3.2充分考虑现场具体情况

在进行规划设计时，要考虑到工程现场的具体条件。如果道路附近有河流，就需要考虑到河流的方向和宽度。同时要将整条道路设计与当地的生态环境相结合，使道路的弯曲程度与河道的方向相一致。在设计山区道路时，要根据当地的地形、地势等进行综合考虑，以保证高速公路的行车安全。线路要尽量要与当地的地形、地势相适应，且与山川、河流等保持一定距离。

结束语

伴随着国内车辆汽车保有量不断攀升，我国城市道路出现交通拥堵问题越来越严重，这对于公路路线互通式交叉设计者提出了更高要求。为了有效缓解城市道路中的道路交通拥堵难题，提高道路交通上班高峰期的通行效率，需要在设计人员在进行互通式交叉设计过程中，严格遵循设计原则，不断拓展设计思路，对道路线路进行科学布局，根据地方交通的实际情况，优化互通式立交设计的方法，从而提高交通通行效率。

参考文献

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