浅谈城市互通立交的选型特点

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  【摘 要】本文浅析了现有城市互通立交的主要线形特点,并在此基础上阐述了城市互通立交选型的影响因素及发展方向。
  【关键词】公路;城市公路网;互通立交;线形
  
   近些年,城市中家庭汽车保有量飞速增长,而城市规划、城市公路网建设、城市服务设施建设的相对滞后,是城市中交通运行情况逐步恶化的因素之一。在一些大、中型城市,行车高峰时期突显了交通量大、车辆运行缓慢及混乱、噪音和废气污染加剧、驾驶员情绪烦躁、交通安全事故频发等问题。
  为了解决日益尖锐的交通问题,各地都把加大、加快城市路网的规模和建设速度,以提高城市道路的服务水平。能提高区域道路网络通行能力和服务水平的城市互通立交也得到了各地的高度重视。
   1.现有城市互通立交的线形特点
  1.1 简易互通立交
  当相交道路为主干道或次干道时,且转向流量较小,为确保环线交通主流,设主线定向加地面色灯的简易立交方案。
  1.2 环形互通立交
  主要道路通过桥梁上跨(或隧道下穿)次要道路,在次要道路上设置环形平面交叉,除主要道路直行交通流外,所有方向交通都需要通过环形平交。一般立面上为2层,当2条相交道路直行交通都大或将行人、非机动车与机动车分开时,可采用3层互通。
  环形互通的主要优点:①占地少,当互通位于城市繁华区域时可极大地减少征地拆迁费用;②对周围景观的影响较小,当主要道路采用隧道下穿时,环形平交的导流岛绿化能形成新的城市景观;③基本不影响周围土地的商业价值;④建设费用少。
  环形互通的缺点:①行人、非机动车交通和机动车交通混行,增加安全隐患;②主要道路采用隧道方案时排水、照明费用高,采用高架桥方案时影响景观;③环形平面交叉的通行能力小,无法满足大交通量的快捷转换。
  1.3 苜蓿叶形互通及其变形
  苜蓿叶形互通一般为2层,道路A上跨道路B,直行交通不受任何影响;右转交通通过定向直接式匝道转向,线形指标高,服务水平高;左转匝道全部采用环形,线形指标低;对于行人和非机动车,主要采用通道下穿主线和匝道的形式。
  对于城市公路网,苜蓿叶形互通的主要优点在于:①桥梁构造物少(标准型只需1座桥梁),节省工程造价;②由于占地面积大,立交范围内能够成为城市的一个绿化景观;③行人、非机动车通过通道、桥下空间可以方便地转弯;④可分期修建。
  苜蓿叶形互通的主要缺点:①标准型苜蓿叶形互通的车流交织严重,限制通行能力,影响服务水平和交通安全,工程造价高;②占地多,除非有特别要求及特别的地形环境条件(如建造市区绿化景观、采用极小的平纵线形指标等),大、中城市市区一般不推荐采用苜蓿叶形互通;③严重影响周围土地的商业价值。
  1.4 涡轮形互通
  相对于苜蓿叶形,涡轮形互通可避免交织运行带来的不利影响。
  在城市道路网络中,涡輪形互通具有如下优点:①造型美观;②左右转弯匝道线形指标较好,出入口距离较远。
  涡轮形互通的缺点明显:①桥梁构造物多,工程造价高;②占地面积大,征地拆迁费用高;③左转匝道绕行距离长,营运费用高;④对行人和非机动车通行不利;⑤严重降低周围土地的商业价值。
  1.5 定向型互通
  定向型互通指至少有2条左转匝道为定向匝道的互通,即至少一条交叉道路采用分离式路基。
  定向型互通的优点:①车流行驶方向直接,基本无绕行,互通服务水平高;②造型美观;③节约用地,互通向上、下方向发展,能够减少占地面积,有效地利用空间。
  其缺点如下:①桥梁构造物多,造价高;②需要设置完善的指路标志,以免车辆错过出口;③行人、非机动车交通需要特殊考虑,对造价影响大;④影响周围土地的商业价值。
  1.6 菱形互通
  考虑到交通运行的特点相同,菱形互通可以看作环形互通的特例。除用地较环形互通节省外,其余优缺点同环形互通。
   2.城市互通立交选型的影响因素
  2.1 用地的限制
  城市用地寸土寸金,道路两侧建筑物密集,各种公用设施均需要自己的空间,互通立交的建设受到种种限制。
  2.2社会生活的影响
  修建互通立交的目的是为了进一步改善城市的交通状况,由于互通立交工程大、工期长,对社会生活将产生直接影响。建设期间交叉道路的交通受到严重干扰,并波及到周边的道路网;互通立交占地较大,拆迁多,易引发社会问题;互通立交建成后改变了周边群众的出行习惯,对社区居民的生活造成影响。因此,城市互通立交的设计方案和施工组织都应认真考虑减少对社会生活的干扰这一问题。
  2.3 城市总体规划的影响
  城市规划与城市公路网的建设是相联系的。交通基础设施的建设能够提升土地的利用价值,促进区域的经济发展。但是,早期的城市规划可能制约了互通立交的发展,增加了互通立交建设的难度。同时,互通立交作为大型的建筑物,将不可避免地对空间产生分割作用,减少地区间的横向联系,最终反而可能成为周边经济发展的制约因素,影响城市的总体规划。因此,对互通立交的作用应一分为二地看待,应充分论证城市互通立交建设的必要性。
  2.4 慢行交通的影响
  慢行交通增加了城市互通设计的难度。互通立交实现了机动车的快速、连续通行,提高了道路的通行能力,但也阻隔了行人和非机动车的正常通行。由行人和非机动车组成的慢行交通如果和机动车一样通过主线或匝道实现各方向的无冲突通行,是非常不切实际的。因为这将产生相当长的绕行距离,同时主线或匝道可能有较大的纵坡,非机动车根本无法爬坡。这就要求城市互通立交中慢行交通的通行路径必须顺捷、平缓,和机动车交通分离考虑,不可避免地造成互通内部交叉点增多,桥梁增长,互通总体层数增加,造价上升。
   3.城市互通立交选型的展望
  互通型式应根据相交道路的性质、交通量的大小以及建设条件等多种因素来选择,通常需要多方案的比选,单纯追求互通功能的全面性,表面上机动车行驶更加顺畅,实际带来了很多问题:一个节点的交通改善不能解决根本问题,附近路段的交通压力将会增加,下一个节点可能更加拥堵;规模越大的互通对慢行交通的影响越大,对周边居民的生活影响也越大;周边地块利用价值降低。总之,造价巨大,结果却不尽人意,性价比不高。形成怎样的设计理念对设计者来说至关重要。
  现代城市交通发展要求减少环境污染和交通拥堵。绿色交通的目标是通达、有序、安全、舒适、低能耗、低污染,城市交通要保证可持续发展。城市主干道交叉中,不完全互通具有更高的适应性。此类互通中平交口的作用十分明显,它同时服务于交通量较小的直行和转弯方向的机动车交通流以及人们更为关注的慢行交通。
   4.结语
  新的时代对城市互通立交设计提出了新的要求。随着设计理念的不断更新,科学、合理的设计原则必将能够确保互通立交的建设既能改善城市的交通,又能够促进城市的经济发展,同时对社会环境的影响降至最低。互通立交作为城市道路网络重要组成部分,其建设关系到城市道路网络规划和交通组织的成败,应该在选型、建设规模等方面集思广益,设计出最为经济合理、技术可行并符合城市规划、交通组织的互通式立交方案。
  
  【参考文献】
  [1]CJJ37-90.城市道路设计规范[S].
  [2]杨晓光.城市道路交通设计指南[M].北京:人民交通出版社,2003.
  [3]周开龙.公路立交选型与设计方法研究[D].重庆:重庆交通大学,2007.
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