解析互通式立交匝道路線設(shè)計

陳　丹

(四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計研究院, 四川成都 610017)

作為目前交通繁重的城市道路設(shè)計中不可或缺的環(huán)節(jié)，互通式立交在高等級公路中也具有廣泛的應(yīng)用。由于互通式公路可以實現(xiàn)多種道路交叉，有效緩解交通壓力的同時也就降低了各種交通事故的發(fā)生幾率。從功能特征上來看，其可以保持較大的通行交通量，為車輛提供轉(zhuǎn)向行駛的功能。另外，還可以通過添加收費(fèi)站來控制車輛的輸入以及擴(kuò)充其他的功能。隨著時代的不斷發(fā)展，合理設(shè)計互通立交不但成為區(qū)域交通發(fā)展的重要途徑，同樣也是公路發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效益的重要模式。

1　互通設(shè)計要點概述

1.1　平面設(shè)計

在進(jìn)行互通式立交的匝道設(shè)計時，需要對其設(shè)計速度進(jìn)行選取，常見的類型包括有對角向、環(huán)形以及半直連和直連等多種類型。

在進(jìn)行匝道的設(shè)計速度、交通量以及造價等內(nèi)容進(jìn)行選取時，需要以交通量作為主要的設(shè)計依據(jù)，選擇合理的指標(biāo)后根據(jù)交通量的需求來進(jìn)行選擇。一般來說右轉(zhuǎn)彎的匝道與左轉(zhuǎn)彎匝道可以分別采用直連與半直連式，轉(zhuǎn)向交通量較大的匝道應(yīng)該選擇較高的平面線形指標(biāo)。同時在平面上選取反向S曲線時，其參數(shù)的選擇應(yīng)該確保超高過渡段的協(xié)調(diào)性和一致性，以此來避免出現(xiàn)反超高。為了增強(qiáng)行車協(xié)調(diào)性與美觀性，其他的設(shè)計也需要與上述設(shè)計相對應(yīng)，滿足規(guī)范化要求。

1.2　縱斷面設(shè)計

在進(jìn)行匝道的縱斷面設(shè)計時需要根據(jù)地形條件并結(jié)合平面線型來對匝道進(jìn)行組合設(shè)計，并重點處理好交錯的匝道關(guān)系，確保相交匝道的凈空能滿足規(guī)范要求，其他還應(yīng)兼顧匝道收費(fèi)站以及被交路之間的銜接關(guān)系，確保平縱指標(biāo)協(xié)調(diào)一致。在進(jìn)行匝道的縱斷面設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)規(guī)范確定匝道分合流點，并確保分流合流長度及分合流型式符合預(yù)期要求，然后根據(jù)主線的縱坡、橫坡計算匝道的接線坡度。單一匝道的拉坡設(shè)計，在首尾相接的部分應(yīng)考慮與主線或匝道的銜接關(guān)系，以此來避免出現(xiàn)不滿足規(guī)范要求的問題。匝道的豎曲線選取必須結(jié)合規(guī)范規(guī)定的半徑和長度要求，如果出現(xiàn)端部縱坡反向變化的情況，需要采用較大半徑的豎曲線，提升行車視野并確保安全性。

1.3　超高設(shè)計

一些情況下，為了降低工程規(guī)模，在進(jìn)行互通式立交設(shè)計時不可避免的需要采用一些較低的平曲線指標(biāo)，這樣一來就需要進(jìn)行超高設(shè)計。由于平曲線超高因向心力及側(cè)移風(fēng)險會導(dǎo)致行車的舒適度以及安全性受到影響，所以選取超高值時需要綜合考慮并結(jié)合實際要求來進(jìn)行超高值的選擇。超高過渡段的設(shè)計可以降低超高設(shè)計帶來的不利影響，超高過渡段長度及超高漸變率需要根據(jù)平曲線的半徑特征及緩和曲線的長度進(jìn)行選擇，在困難條件下時需要將超高過渡段部分插入到圓曲線或者直線當(dāng)中。在進(jìn)行構(gòu)造物路段的超高設(shè)置時，需要重視橋梁的內(nèi)部聯(lián)通性，確保設(shè)計難度符合預(yù)期施工要求和標(biāo)準(zhǔn)。

1.4　端部設(shè)計

匝道的端部主要包括有分合流點、漸變段以及變速車道等部分。在進(jìn)行設(shè)計時，變速車道是整個端部設(shè)計的核心，變速車道分為直接式和平行式兩種類型，而變速車道的選擇，應(yīng)根據(jù)匝道車道數(shù)及主線曲線半徑大小來綜合確定。單車道減速可以選擇直接式，而單車道的加速宜采用平行式設(shè)計，而雙車道加減速均應(yīng)選擇直接式設(shè)計。在主線為曲線時，變速車道的設(shè)計根據(jù)情況選取平行式或者直線式即可。另外由于匝道分、匯入主線可以通過分岔、流入角度來進(jìn)行控制，所以車輛的分合流也變得更為順暢。

2　工程實例

選取某高速公路中的互通作為工程實例進(jìn)行分析，該高速公路路基寬度為25.5 m，被交道為鹽邊連接線，路基寬度為12 m，宜賓和攀枝花方向的交通流相當(dāng)(圖1)。

圖1　鹽邊、宜賓、攀枝花的交通流量

2.1　平面設(shè)計

由于本互通區(qū)內(nèi)地勢起伏大，互通區(qū)域主線地面線高程范圍在1135～1200 m之間，主線最大挖深13 m，最大填高50 m，互通位置的選取在盡量減少對小爛灘水庫大橋、金沙江特大橋的影響的同時還應(yīng)兼顧鹽邊連接線與互通收費(fèi)站接點位置的合理性。從轉(zhuǎn)向交通流量上來看，環(huán)形匝道設(shè)計可以適應(yīng)兩個方向的設(shè)計小時交通量。綜合考慮地形、功能、造價等因素，互通平面選擇實施A型單喇叭是合適的(圖2)。

圖2　鹽邊、宜賓、攀枝花公路互通設(shè)計

2.2　縱斷面設(shè)計

從縱斷面的設(shè)計角度上來看，其主要受到造價以及高速公路路面標(biāo)高等多種因素的影響。受到地形的影響，為降低匝道橋的墩高，在設(shè)計過程中采用將E匝道下穿主線式設(shè)計，并將縱斷面的設(shè)計考慮到廣場的縱坡當(dāng)中，選擇順接的方式來進(jìn)行控制。E匝道從主線橋孔穿越，縱斷面設(shè)計時既要關(guān)注橋下的凈空，同樣也需要結(jié)合匝道的合流點標(biāo)高要求，確保平縱方案的合理性。

2.3　匝道超高設(shè)計

根據(jù)公路工程技術(shù)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來看，我國高原地區(qū)的晝夜溫差較大，并且還存在冬季積雪冰凍顯著的情況，所以根據(jù)以往項目設(shè)計經(jīng)驗來看，最大超高值控制在6 %可以有效緩解交通壓力。而攀西高原地區(qū)屬于南亞熱帶干河谷氣候區(qū)，具有典型的南亞熱帶干旱季風(fēng)氣候特點，由低海拔到高海拔呈立體氣候特征分布。所以綜合考慮之后，確保匝道行車速度與通行水平，以此來平衡小型車的裝載性能和舒適性。除此之外，匝道的連接部分進(jìn)行過渡連接時，需要綜合反坡的超高設(shè)置。在匝道連接部分選擇圓曲線半徑并設(shè)置一定的超高值。如果終點的線性與超高不適應(yīng)，需要在連接處增加附設(shè)路拱線，確保超高值的過渡效果。

2.4　端部設(shè)計

由于本次互通式立交匝道的端部為正常路基，所以分流鼻偏置值以及漸變段和變速車道的長度等取值根據(jù)規(guī)范正常選取即可。

2.5　其他細(xì)節(jié)

在進(jìn)行互通收費(fèi)站的設(shè)置時，采用水泥混凝土路面。由于收費(fèi)廣場不位于直線上，所以斷面的加寬選取應(yīng)該以矩形為主，方便實施板塊的劃分。在設(shè)計過程中還需要加強(qiáng)排水系統(tǒng)的控制，互通區(qū)的排水作為一個十分系統(tǒng)的工程，需要結(jié)合橋涵進(jìn)行設(shè)計，確保不會出現(xiàn)排水不暢的情況，設(shè)計中多專業(yè)協(xié)調(diào)溝通，確保互通設(shè)計的功能與美觀性。

3　結(jié)束語

綜上所述，作為城市路網(wǎng)當(dāng)中的節(jié)點，互通式立交的功能包括有道路匯集、疏散以及車輛轉(zhuǎn)向等功能特征，能夠有效確保道路交通運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性與安全性。通過合理選擇立交的形式布局，并準(zhǔn)確利用各種不同的技術(shù)指標(biāo)與手段來提升立交的通行能力，最終可以實現(xiàn)行駛時間的控制，確保行車安全。另外，這對于提升道路景觀效果并加強(qiáng)城市形象建設(shè)也具有一定的促進(jìn)效果。