沪宁高速公路江苏段互通式立体交叉工程

沪宁高速公路江苏段互通式立体交叉工程总体设计体会1 工程概况沪宁高速公路江苏段全长248.21km，设计车速120km/h，标准幅宽26m，四车道，全封闭。

全线设互通式立体交叉共20处，其中除镇江枢纽交叉处被交公路为高等级路外，有19处均为普通等级公路，还有少数系当地地区规划路，幅宽虽大，但被交公路因其交通量不很大，不构成高等级。

然而，互通立交位置大多位于沿线中等城市的市区或近郊区，直接吸引城区交通进出高速公路。

2 总体设计依据及互通型式的选择2.1 对原“工可”进行设计调整沪宁高速公路在80年代曾由中日合作进行过工程可行性研究，研究报告经国家计委有关部门审批。

原“工可”的研究意见虽是我们设计的一个重要依据，但由于改革开放以后，沪宁沿线的经济得到迅速发展，相应地沿线各城市的总体规划、房室建筑、水利设施、地下管道、通信、电力线路等等也都有了较大的发展和变化，因此，在本次立体交叉工程总体设计中，我们对原“工可”的互通位置又作了适当的调整。

设计调整的基本原则有两点：一是符合总体组为沪宁路互通设计所拟定的各项技术要求，包括上下互通设置间距、互通变速车道及信号标志设置的技术要求等；二是考虑地区交通源及现有的交通规划。

2.2 设计交通量调查该项工作虽然在原“工可”时已经做过，但离正式进行沪宁高速公路初步设计和施工图设计已相隔数年，情况已经有了相当的变化，因此我们在进行总体设计时，对沿线交通量再次进行了调查与测算，并将调查测算的成果编制成全线互通的交通流向图，作为互通立交总体设计的重要依据，可以一目了然地看出主线各段的交通流量，各个互通处被交叉公路的直行交通流量和上行、下行转向交通流量，图上还标出了各互通的总出入交通量。

2.3 互通型式的选择我们在确定每个互通的具体型式时，除考虑原“工可”推荐的意见外，还考虑必须满足以下几个方面的要求：(1)上述交通量流向图中的总出入交通量需要；(2)占地面积及拆迁较小；(3)所处地段地形及排水条件；(4)对原有管道及文物干扰小；(5)考虑当地的发展规划；(6)便于集中收费管理；(7)经济可行。

据此，可初步确定互通的主次交叉线，匝道的设计车速，选定相应的技术标准，匝道车道数，进出口处理及交叉口处理，平交口渠化等。

沪宁全线选定互通总体设计的基本型式为：单向喇叭型、双向喇叭型、定向Y型、改进的苜蓿叶形及部分苜蓿叶形5种类型。

其中第一类占绝大多数。

如汤山、句容、丹徒、丹阳、东桥、苏州西、昆山等处的互通，除南京东、镇江枢纽二处因总出入交通量大，不适宜采用喇叭型外，其余均选定为喇叭型方案。

我们这样选型有如下优点：(1)总出入交通量可满足设计交通量的要求；(2)一个单喇叭型互通总有一个进出车辆的必经之处，这就便于对所有进出车辆进行集中管理，收费设施也可以集中在一起。

(3)由于布形紧凑，占地面积可以节省；(4)在互通交叉线所形成的3～4个象限内，一个单喇叭型可以只布设1个环形匝道，若有的象限内因拆迁或地形等原因使设计布线有困难，就可将环形部位避开。

除以喇叭型为基本型式之外，对镇江枢纽互通则选择了定向Y型。

该处被交公路为一级公路，使沪宁线在这里形成“高高”相交，总出入交通量远远超过1000辆/日，一般喇叭型是难于适应的。

这里选择定向Y型则满足了匝道车速高，总出入交通量大的需要。

虽然定向Y型立交桥的工程量相对较大，但从国家及江苏省长远交通规划的需要来说，还是有利的。

在南京东互通处，我们选择了改进的苜蓿叶方案。

苜蓿叶型是国内外在城郊各向交通量都较大的情况下采用较多的方案。

一般情况下，在互通四个象限内设置环形匝道，其适应交通量小，我们则将该互通在交通流向图中标示交通流量大的象限改为定向匝道，形成了改进的苜蓿叶型。

沪宁路镇江支线也是一条高等级公路，该支线在进入镇江市区以前，在镇江郊区与幅宽为20余米的312国道交叉，主线为镇江支线，两相交公路直行线的交通量大，而转向交通量较小，加上地形限制、拆迁等因素，匝道不宜设在靠市区的象限里，故此处互通设计，我们只在Ⅰ、Ⅳ象限内设置了环形匝道及变速车道，形成了部分苜蓿叶型。

总之，在沪宁线互通的总体设计上，我们的设计思想放得较开，避免了许多局限性的考虑，注意从实际出发，因地制宜。

经过工程实践证明，其成效是显著的。

3 互通设计中“标准”的运用1992年我们开展沪宁线高速公路互通初步设计及施工图设计时，国家对这方面设计的全国性技术标准尚未公布，而承担各个互通具体设计任务的又是多个不同单位。

为统一设计思想和设计要求，总体设计组在总体设计前，参考国外有关技术规范和国内已建成的高速公路的经验，编制了“沪宁高速公路互通设计技术标准”，用以指导全线的互通设计，统一技术要求和设计标准。

在运用“标准”中，我们十分注意处理好以下几个问题：(1)一般(基本型)互通标准服从主线的平、纵面定位，被交公路尽可能与地区规划配合，并考虑到互通范围内各向(包括转向)交通的分合流必然产生交通冲突等因素。

因此对被交公路在被交地段(尤其是平交口处)的平、纵面线型及其它特殊要求在设计标准中，均作了具体规定。

(2)被交公路的纵面技术标准(如纵坡等)一般受立交桥控制(即引道纵坡控制)。

沿线互通大多设置在城郊，被交路多为城市交通要道，而且考虑到当地混合车辆中非机动车的比例较大，被交路的纵坡一般以小于3％～4％为宜，这对冬季雨雪影响和道路结冰后的汽车行驶也较为有利。

(3)单喇叭型互通的平交口设计。

进出高速公路的匝道，有一端与被交路平交。

平交设计的目的是为解决好汽车交通量转向(互通)，但对上述非机动车(或禁止上高速公路的机动车辆)不起互通作用。

当该类型车辆在交叉口与汽车交通发生矛盾时，如交通量小，采用交通管制的方法或结合设置交通标志(如“斑马”横道线等)来缓和矛盾。

如混合交通量过大，则采用另设立交通道的方法加以疏通。

另设的立交通道一般选择匝道横断面最小处，以减少立交桥的工程量。

在平交口设计中，对汽车交通的转向、交叉冲突点的可能发生的次数初步估算，一般可满足转向交通容量的需要，但仅仅这样是不够的，还要对平交口进行流畅的渠化车道设计及平交口扩宽，和增加待车车道的设计，以增加平面交叉口的交通容量。

(4)关于匝道技术标准的运用一般环形匝道设计车速可以较低(如40km/h)，因而可选用较小半径值，这样，所圈占面积不致使互通布置庞大，容易做到工程量少、占地面积小，达到既满足交通容量的要求，又使造价经济合理的目的。

匝道与变速车道的连接，一般采用缓和曲线通过渐变方式达到线形自然流畅，不宜过多地穿插直线或圆曲线。

匝道的车道数选择，一般是根据匝道进出口及匝道自身交通容量的计算结果来选用。

总体设计组还要求对拖挂车行驶通过小半径匝道进行横断面最小宽度的验算，以确定是采用单匝道还是多匝道之型式为宜。

(5)对变速车道的长度、车道数，流入、流出角度的设计，“标准”也有明确规定，重点是要考虑好与匝道的合理衔接，工程的经济与安全。

(6)在总体组制定的互通设计技术标准中，对鼻端(分岔口)处理，竖向曲线，交通标志等设计，也参照日、德、美等国家高速公路建设的经验，作出了具体的规定。

以镇江枢纽互通为例。

镇江枢纽互通是当地的交通枢纽，由于总出入交通量大，互通区内的行车速度要求不小于60km/h，互通设计采用定向Y型匝道(或岔道)，避免用环形成急弯线形，使匝道(或分岔道)之车速显著较高。

在布设定向Y型时，主要考虑两种方式；一种是维持主线平纵线形不变，另外设计变速车道并与定向匝道衔接；另一种方式是在互通范围内，将主线分割出来(即在互通范围内不分主次线)、按照道路分岔的方法处理。

后一种方式较易布设线位，由于可将分岔道路车速减至V＝60km/h左右来设计，相对来说，工程数量(包括立交桥)可降到最低。

以上两种方案的比选，优先考虑的仍然是要满足交通流量图中的交通容量，我们在设计中选择后一种方式。

(7)互通总体布设。

一般先将主线基本定位，再按要求布设被交路的位置和大致定下立交桥桥位。

前已述及，若是单喇叭形互通仅有一个平交口，平交口宜设置在距交通源转向交通量大的一边，以缩短总交通营运里程。

例如丹阳互通，采用单喇叭形，依互通技术条件，宜将环形匝道设在第Ⅰ象限，以对变速车道连接有利，但当地地方政府要求将平交口设在Ⅰ、Ⅱ象限，使之与丹阳市区连接距离缩短，经慎重考虑，设计时尊重了当地政府的意见。

通过沪宁高速公路互通总体设计，我们深深体会到，在设置及设计互通之前的调查落实工作至关重要。

有时要反复调查，多方案比选，方能筛选出较理想的推荐方案和比较方案。

4 互通阶段设计与总体组的工作沪宁全线互通设计，皆分为两阶段设计。

4.1 初步设计阶段由各分段按照总体组的统一规定与要求，作出初步设计的推荐方案及比较方案，其深度原则上要达到部颁“高等级公路初步设计图例”的深度要求。

在各分段设计过程中，总体组经常到各分段了解设计进展情况及设计中遇到的问题，并通过定期会议的形式研讨设计中出现的技术问题，及时统一思想。

例如各设计分段在互通前后主线的分界线上的交通流量数，要求必须是吻合的，这样才能形成完整的沪宁全线交通流量图，并达到各向交通流量的平衡。

统一了设计标准，且不限制各分段搞出自己的设计特色，各段在互通初步设计中均提供了出入交通量、互通型式、标准占地面积、交叉方式等基本数据，确定了主线、被交路、变速车道、匝道、交叉口等大致位置及立交桥桥型、桥长、工程规模及工程量。

沪宁线一般互通被交路所选的长度为1.2～1.5km，选择这样的长度便于在互通范围以外的被交路接线，并易于处理被交路与匝道的连接及平交口的扩宽。

确定了主线、被交路的关系后，立交桥的位置、变速车道的起终点、环形匝道的位置随之均可相应确定。

具体操作一般是在平面图上先勾出轮廓线，再运用美学的流畅手法，进行多次修改、勾绘，直至达到满意的流畅平面布置为止。

4.2 施工图设计阶段要处理许多繁琐的计算与绘图工作，特别对各分段的设计图和各项数据，要进行认真的审核，做到全线协调无误，对总体组来说，这项工作量是颇大的。

为了快速、准确地做好审核工作，笔者专门编制了一套应用于沪宁线互通设计的程序，借助计算机来进行，大大提高了工作效率。

以上是在沪宁高速公路互通总体设计工作中的一些体会。

限于篇幅，对互通与交通工程，如收费广场、交通标志、安全设施、排水系统、绿化、环保、美化等问题不再赘述。