郑州市花园口互通式立交
摘 要 ：
本文通过对花园路互通式立体交叉设计所涉及的位置选择，型式选定及几何设计等问题进行探讨。具体分析设计中的影响因素和技术要求，提出观点，旨在提高互通式立交设计的经济性和合理性。
关键词：
花园路 互通式立交 匝道 设计速度 变速车道 探讨
一 路况简介：
花园口互通式立交位于郑州市北部花园口镇西黄刘村以西，中州大道与G107（东绕城公路）、西绕城公路、花园路等五路交叉处，北距G107黄河大桥3公里，南距中州大道与连霍高速公路立交4.5公里。日前，省发展改革委以豫发改设计1265号文批复了该项目初步设计。
花园口互通式立交桥为三层半枢纽型全互通式立交，立交最高点距地面18.68米，有6层楼之高，占地808亩，工程投资6.8亿元，是河南最大的新建立交桥，同时也是一座集交通、景观、生态为一体的综合性畅通工程。
本次立交中心区范围内建设方案为，地面辅道下挖2—2.5米作为负半层；东西向绕城快速路主线、立交各方向右转匝道放在第一层；南北向中州大道主线、花园路主线、西绕城公路转中州大道、西绕城公路转花园北路（G107）方向匝道、花园路和中州大道匝道转西绕城公路匝道放在第二层；东绕城公路转花园路和中州大道匝道放在第三层。该立交共设置5条主线和12条主转向匝道。立交南向北方向将采用以中州大道为主、花园路从属的接入方式。
立交桥和匝道的主要技术指标为：东、西向绕城公路作为城市四环快速路的一部分，双向六车道，设计行车速度80公里/小时；中州大道和花园路分别作为城市快速路和城市主干路，双向四车道，设计速度60公里/小时；匝道设计速度30～40公里/小时；地面辅道作为城市次干路，设计速度30～40公里/小时。工程总占地约53.87公顷，总概算为68080万元。
二:互通式立体交叉位置的选择
    互通式立体交叉位置的选定应以现有公路网或规划的公路网为依据，结合考虑交通，社会经济发展、自然等条件慎重选择。
    一条高速公路与既有公路或规划的公路相交时，不可能也没有必要在每个交叉点都设立互通式立交，应根据相交公路等级、路网中的地位、发展远景、服务功能、互通立交间的合理间隔、交通流量以及场地条件等权衡确定。
     一般情况下,凡符合下列条件之一者应设置互通式立体交叉：
    2.1、 高速公路之间及其同一级公路相交处。
    2.2、 高速公路、一级公路同通往县级以上城市、重要的政治或经济中心的主要公路相交处。
2.3、 高速公路、一级公路同通往重要工矿区、港口、机场、车站和游览胜地等主要公路相交处。
    2.4、两条具有干线功能的一级公路相交时。
    2.5、 由于地形或场地条件等原因设置互通式立交的综合效益大于设置平面交叉时。
确定相交公路应设互通式立体交叉后，要进一步根据项目功能、被交公路现状、地形、项目所在地城镇规划、收费制式等，综合确定互通立交具体位置，即高速公路结点位置。
常用的互通式立体交叉型式有喇叭形、苜蓿叶形、部分苜蓿叶形、直连式和半直连式等基本型式。
    由于目前多数互通式立交是为高速公路与较低的等级公路相交而设置的，被交公路交通量不很大，且大部分高速公路都是利用银行贷款建设，以收取过路费还本付息，为了少设收费站和便于管理，互通立交的型式受到了限制。当高速公路与较低等级公路相交时，通常都以喇叭形和半苜蓿叶形为主要类型，高速公路与高速公路相交一般都采用设计速度较高的能使转弯车流保持良好自由流的直连式或半直连式互通式立体交叉。
三:互通式立体交叉类型
3.1 喇叭形与半苜蓿叶形互通式立交
     喇叭形互通式立交有单喇叭形互通式立交和双喇叭形互通式立交两种。高速公路与转换交通量较小的二级公路或更低等级公路相交时，宜采用在被交公路上设置平面交叉的旁置式单喇叭形互通式立交或半苜蓿叶形互通式立交。高速公路同一级公路或转换交通量大的二级公路相交，且设置收费站时，宜采用双喇叭形互通式立交，漳诏高速公路常山互通、诏安东互通、诏安南互通都采用该型式，如图1所示。
        图1 双喇叭形立交
     3.1.1 单喇叭形互通式立交

     单喇叭形互通式立交又按主要公路的左转弯出口在跨线桥之前和之后而分为A型和B型
两种，如图2（a）及（b）所示。
图2 单喇叭形立交
      A型以外环作为流出匝道，线形指标较高，利于行车。以内环匝道作为流入匝道，行驶速度由低变高，车辆进入高速公路较为安全，但内环匝道半径较小，速度较低，影响车辆进入主线车道，需增长加速车道。B型以内环匝道为流出匝道，因内环半径小，对从主线车道高速驶出的车辆存有隐患。但外环线形好，视线开阔，有利流入车辆加速进入高速公路。因此选择A型或B型应根据交通流量和流向及地形地物等具体情况选定。通常交通流量大的应使用外环匝道，路程短捷流畅，交通流量小的应用内环匝道。若流出流入交通量相当，宜采用A型。在特殊条件下，也可灵活布设为变异喇叭形。
      3.1.2 半苜蓿叶形互通式立交
     半苜蓿叶形互通式立交按匝道布置方向可分为三类，即主要公路出口在跨线桥之前的A型，如图3（a）所示。是以外环匝道为流出匝道，视线开阔，行驶条件良好，车速较快，但不利于被交公路上平交口的车辆运行。
     出口在跨线桥之后的B型，如图3（b）所示。以内环匝道为流出匝道，主线流出车辆视线受影响，对行车不利，但内环匝道车速较慢，对被交公路上平交口的车辆运行有利。
     以主要公路为对称轴布置两相邻匝道的A—B型，如图3（c）所示。其车辆在次要公路上转弯时，右转和左转车辆在两个平交口易产生交织，车辆运行较混乱。福州市湾边特大桥连接线六十份洲互通就是采用该型式。
     综上分析，A型对行车安全较为有利，不过也应根据场地条件及其它因素比较确定。
图3 半苜蓿叶形立交
     3.2 直连式和半直连式互通式立交
     3.2.1 直连式互通式立交
     直连式互通式立交就是左转弯匝道均从左方分流后左转而从左汇流的直连式匝道组成的互通式立交，使左转弯车辆在直接定向型匝道上由一个方向的车道左侧驶出，以较好的线形和较短捷的路线直接进入另一方向的连接车道而完成左转运行，如图4所示。由于车辆直接左转弯，方向明确，结构紧凑，路线短捷，利于行车，通行能力大，但跨线桥较多，把两层跨线桥分设在三处，造价较高，适用于两条高速公路相交、交通量大的枢纽互通式立交，京福高速公路南平南互通就是采用该型式。
          图4 直连式立交
     
3.2.2 半直连式互通式立交 
     半直连式互通式立交是设置半直接定向型匝道来实现车辆左转弯的，即车辆先从右方分流略作右转弯后左转并从右方汇流的半直连式匝道组成的互通式立交，如图5所示。行车条件较好，通行能力较大，但跨线桥较多，造价较高，适用于两条高速公路相交，交通量相对较小的枢纽互通式立交，京福高速公路青口互通就是采用这种型式。
图5 半直连式立交
四：互通式立交选型方案设计
高速公路过路费标准        4.1 设计资料的收集 在立交设计前，首先必须通过实地勘测，收集有关的地况、交通、道路、排水等资料。方案设计主要根据主交通量，主交通流方向、分布以及增长交通量、吸引交通量、发展交通量来估算设计年限内的总交通量。
       4.2 项目可行性研究 可行性研究是立交建设的基础，也是选型项目决策的重要依据。互通立交的可行性研究主要内容包括：拟定建设项目的位置设置，形式的拟定，工程建设范围、规模、技术标准等。根据项目所在地的需求、公路性质、任务、互通式立交的等级，同时需要相应的工程量计算，为以后估算提供依据。
        4.3 设计阶段 该阶段拟定修建原则，选定设计方案，计算工程数量及主要材料等，其中设计关键是确定互通式立交方案，综合考虑多方面因素，选择上跨主线或者下穿主线；立交方案是喇叭型、菱型、半苜蓿叶型、全苜蓿叶型，都要多次研究、比较、论证。多方案进行同深度比较，对各方案中的技术指标、规模、经济性等，进行综合比较，提出可供比选的推荐方案和比较方案，说明各个方案的优缺点，为决策者提供可靠的参考依据。
五：结语
要以自然、朴实为导向，强化景观设计，使互通式立交建设与自然景观完美结合，以提高其在公路网中的社会效益和经济效益。本项目互通是郑州市北部地区重要的城市出入口，项目的实施解决了规划长途客运北站快速进出连霍高速公路的交通需求，大大缓解了对现状花园路交通的影响，改善了城市出入口形象，保障了畅通郑州。