高速公路互通立交出口匝道安全設(shè)計探討

楊陽

中鐵隧道局集團(tuán)四處有限公司 福建福州 350400

1 工程概況

1.1 線路概況

“國家高速公路網(wǎng)京臺線長樂松下至平潭段工程路基土建施工”G2標(biāo)段位于平潭縣境內(nèi)，起點接G1標(biāo)尾，終點銜接已建的壇西大道主道，高速公路部分設(shè)計起訖里程為K78+520-K80+400，全長1.880Km。終點K80+400對應(yīng)壇西大道樁號為TXK11+055.909；市政道路部分長1.785km，互通被交路蘇平路設(shè)計范圍為SK1+635-SK3+420。

1.2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件

線路區(qū)域上屬新華夏系第二隆起帶的東南緣，武夷-戴云復(fù)式隆折帶東側(cè)的閩東南沿海變質(zhì)帶，區(qū)內(nèi)的地層明顯受火山噴發(fā)作用、巖漿侵入活動以及東南沿海動力變質(zhì)作用等。

經(jīng)鉆探成果及區(qū)域地質(zhì)表明：互通區(qū)有斷層片理化帶F1通過，與主線橋及匝道相交，對橋基及路基有影響。

線路區(qū)域上屬新華夏系第二隆起帶的東南緣，武夷-戴云復(fù)式隆折帶東側(cè)的閩東南沿海變質(zhì)帶，區(qū)內(nèi)的地層明顯受火山噴發(fā)作用、巖漿侵入活動以及東南沿海動力變質(zhì)作用等。

1.3 工程特點、控制和重難點

1.3.1 施工組織管理是本項目的重點

橋梁共計9座，其中樁基966根，總長27276m、預(yù)制箱梁343片、現(xiàn)澆箱梁206跨。均集中在1.5km范圍內(nèi)，橋梁地址多為海灘地及魚塘位置，地基處理數(shù)量多且大，先后施工順序和交叉施工協(xié)調(diào)管理點多面廣；且現(xiàn)澆箱梁耗用周轉(zhuǎn)材料消耗量大，如碗扣腳手架（盤扣支架）、螺旋鋼管、貝雷梁、型鋼、方木、竹膠板消耗量大。高速公路平潭互通立交橋全線2019年7月底通車，工期緊，對項目科學(xué)、合理、有序、安全、高效地組織施工和項目整體管控水平要求極高。

1.3.2 路基橋梁不良地質(zhì)處理是本項目質(zhì)量控制重點

主線K78+500-K78+820、K80+020-K80+400路段及蘇平被交路SK1+600-SK2+190、SK2+680-SK3+500均為砂質(zhì)或淤泥質(zhì)土，工程性能差，軟基處理管樁達(dá)36.8萬m，最大深度24m，且現(xiàn)澆梁施工對地基的承載力要求較高，處理工期時間緊，質(zhì)量控制是本項目控制重點。

2 出口應(yīng)道安全影響因素

2.1 道路因素

平面設(shè)計因素：對于小半徑圓曲線道路，必須設(shè)置加寬，并且應(yīng)留有充足的空間，以減少交通事故發(fā)生的可能性。縱斷面設(shè)計因素，匝道的縱坡對于交通安全來說影響較大，如果坡度過大，車輛在下坡時需要點剎來減小車速，過程中容易導(dǎo)致車輛的制動系統(tǒng)失效或者滑溜。

2.2 交通因素

交通量因素。當(dāng)交通量大于設(shè)計通行能力時，事故發(fā)生概率也會隨之增大。交通流，當(dāng)大車比率過大時，由于其轉(zhuǎn)向性能與加減速性能不如小轎車，視距也較差，由于在出入口匝道時，大小型車輛的車速差異較大，容易導(dǎo)致追尾事件的發(fā)生和大車的側(cè)翻。車速因素。交通事故的發(fā)生不僅取決于車速的大小，并且與車輛的速度差有關(guān)系，由于車速的離散性大，超車現(xiàn)象較多，直接導(dǎo)致了交通事故發(fā)生率的上升。

3 出口應(yīng)道安全設(shè)計參數(shù)優(yōu)化

3.1 減速車道形式、構(gòu)成

高速公路減速車道分為直接式和平行式兩種，一般情況下，宜采用直接式，在主線左轉(zhuǎn)并且半徑巧小時，采用平行式。減速車道由漸變段和減速段組成。直接式減速車道與車輛行駛軌跡極為符合，比較滿足駕駛員的尼、里預(yù)期，平行式減速車道標(biāo)線劃分明確易識別。

3.2 減速車道長度計算

合理的離速公路互通式立交減速車道長度對于減小主線出口位置車輛擁堵，提高交通運行效率，方巧車輛分流減速，降低出口面道車輛因車速過快引發(fā)事故的可能性等起著重要作用。高速公路直接式減速車道長度計算方法應(yīng)滿足如下要求：

（1）減速車道應(yīng)當(dāng)符備高速公路主線硬路肩寬度、鼻端主線行車道及硬路肩偏置加寬需要，并滿足車輛分流巧（漸變率）的要求；（2）減速車道應(yīng)當(dāng)符合高速公路主線車輛分流運動軌跡及減速要求。合理的高速公路減速車道需要同時滿足上述兩方面要求。

4 評估結(jié)果

結(jié)合工程概況與安全評估體系，由于篇幅限制，本文直接將直接得出匝道1的綜合評定向量與評定值計算結(jié)果：S=W f R=[0.5390.1940.266]。從各項指標(biāo)結(jié)果可看出，該匝道的減速道與圓曲線半徑長度均評定為危險，在交通流體系中，匝道1的實際行車速度評定為危險，根據(jù)分析，可確定該匝道1的安全評估為：危險。匝道2的綜合評定向量與評定值計算結(jié)果：S=W f R=[00.6880.312]。由該工程的匝道道路幾何設(shè)計參數(shù)評價子體系表中，可以確認(rèn)該高速公路互通立交出口匝道的設(shè)計不符合要求，該出口匝道的減速道路長度不足，導(dǎo)致車輛的分流較為困難，影響行車的安全性，并且根據(jù)交通流表可知該處的交通量和交流量較大，大型車的高比例也對該出口匝道造成不利影響，結(jié)合該工程實例的交通流特征表以及其匝道道路的幾何設(shè)計參數(shù)表，根據(jù)上文所建立的高速公路互通式立交出口匝道交通安全評價體系表，可確認(rèn)匝道2的評價結(jié)果為：危險。

總之，在該工程中，影響匝道行車安全性的重要因素：超高，沒有被考慮進(jìn)去。應(yīng)改造該匝道的最大超高值為6%，出口匝道可采用超高旋轉(zhuǎn)的模式，同時在內(nèi)環(huán)匝道圓曲線上設(shè)置超高漸變段，與原匝道設(shè)計的超高進(jìn)行銜接。由于該路段的匝道交通量較大，大型車的比例較高，對于減速車道的長度而言，必須盡量增加至一百米，以使車輛可達(dá)到安全速度進(jìn)入出口匝道，為進(jìn)一步保障安全，建議增設(shè)匝道交通工程設(shè)施，如減速帶，限速標(biāo)志等。對于交通安全的設(shè)計和改造，不僅僅需要從管理的角度出發(fā)，同時應(yīng)該根據(jù)事故的根本原因，找出發(fā)生事故原因的根源，進(jìn)行設(shè)計改造，盡力保障高速公路的行車安全。