互通式立交匝道選型分析

劉婉鈺

摘 要：互通式立交擁有消除平面沖突點(diǎn)，確保各方向車(chē)輛暢通無(wú)阻、互不干擾的優(yōu)點(diǎn)，因此是高速公路和城市道路立交中采用比較多的一種類(lèi)型。而匝道作為互通式立交重要組成部分，主要供轉(zhuǎn)彎車(chē)輛行駛使用，是相交道路間互相轉(zhuǎn)向的連接道，是車(chē)輛于相交道路之間轉(zhuǎn)換車(chē)道的必經(jīng)之路，車(chē)輛在立交上行駛的速度、時(shí)間、行程等主要是由匝道決定。匝道類(lèi)型的選擇對(duì)互通式立交的選型有著重要的影響，而匝道的線形設(shè)計(jì)又受交通量、相交道路性質(zhì)、道路用地等多種因素的影響，因此在互通式立交匝道選型設(shè)計(jì)前有必要進(jìn)行深入分析，以確保設(shè)計(jì)的合理性。

關(guān)鍵詞：互通式立交;匝道;通行能力;線形設(shè)計(jì)

0 前言

互通式立交擁有消除平面沖突點(diǎn)，確保各方向車(chē)輛暢通無(wú)阻、互不干擾的優(yōu)點(diǎn)，因此是高速公路和城市道路立交中采用比較多的一種類(lèi)型。而匝道作為互通式立交重要組成部分，主要供轉(zhuǎn)彎車(chē)輛行駛使用，是相交道路間互相轉(zhuǎn)向的連接道，是車(chē)輛于相交道路之間轉(zhuǎn)換車(chē)道的必經(jīng)之路，車(chē)輛在立交上行駛的速度、時(shí)間、行程等主要是由匝道決定。匝道類(lèi)型的選擇對(duì)互通式立交的選型有著重要的影響，而匝道的線形設(shè)計(jì)又受交通量、相交道路性質(zhì)、道路用地等多種因素的影響，因此在互通式立交匝道選型設(shè)計(jì)前有必要進(jìn)行深入分析，以確保設(shè)計(jì)的合理性。

1 匝道組成及類(lèi)型介紹

匝道是由 3部分組成：設(shè)于正線出口的減速車(chē)道、匝道路線和設(shè)于正線入口的加速車(chē)道[1]。匝道各組成部分之間相互影響，很容易發(fā)生交通事故，所以在選型設(shè)計(jì)匝道時(shí)，要綜合考慮各方面因素，滿(mǎn)足安全、協(xié)調(diào)、美觀等原則。一般按匝道與相交道路的關(guān)系分為左轉(zhuǎn)匝道和右轉(zhuǎn)匝道：

（1）左轉(zhuǎn)匝道：交通流向線由主要道路車(chē)行道右側(cè)駛出，并回轉(zhuǎn) 270°再左轉(zhuǎn)。其通行能力一般為 1 200 veh/h，存在行駛不便利、繞行距離過(guò)長(zhǎng)的缺點(diǎn)，但匝道兩端均無(wú)交通沖突點(diǎn)，適用于快速路與主干路相交或主干路與主干路相交處[2]。

（2）右轉(zhuǎn)匝道：交通流向線從主要道路車(chē)行道分流，直接右轉(zhuǎn)。其計(jì)算行車(chē)速度可達(dá)60 km/h～80 km/h，通行能力可達(dá) 1 500 veh/h，特點(diǎn)為線形流暢，行駛方便，常為單向匝道，在次要公路一端往往允許進(jìn)行左右轉(zhuǎn)彎，亦即端部有平交。

2 匝道設(shè)計(jì)分析

2.1 交通量

交通量是一個(gè)變化的量，在遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)中的年限交通量主要包括正常增長(zhǎng)的交通量和誘增的交通量。作為匝道設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，在設(shè)計(jì)中驗(yàn)算匝道的通行能力和橫斷面使用車(chē)道時(shí)采用設(shè)計(jì)小時(shí)交通量來(lái)計(jì)算出小時(shí)交通量[3]，計(jì)算公式如下：

（公式1）

式中，V：設(shè)計(jì)小時(shí)交通量（veh/h）; ADT：遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限平均日交通量（veh/d）;K：設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù);D：方向不均勻系數(shù)，宜取 50%～60%。

2.2 匝道設(shè)計(jì)通行能力

匝道的通行能力受到車(chē)道數(shù)、交織路段長(zhǎng)度、匝道出入口與主線或被交織連接部的通行能力的影響，故對(duì)其設(shè)計(jì)通行能力要進(jìn)行綜合的驗(yàn)算和核查。匝道通行能力的最低標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為各路段的最小值，但從系統(tǒng)最優(yōu)的角度考慮，理想設(shè)計(jì)通行能力是各部位均衡后的最大通行能力。在設(shè)計(jì)中為減少占地面積，往往通過(guò)降低行車(chē)速度來(lái)減小匝道半徑，這樣在匝道與主干線之間車(chē)流進(jìn)出均采用變速車(chē)道來(lái)解決匯流與分流，匝道出入口的通行情況是交通暢通關(guān)鍵，所以匝道出入口的通行能力更多成為了匝道通行能力的設(shè)計(jì)依據(jù)。大部分匝道不論寬度如何，其車(chē)輛行駛均以單車(chē)道車(chē)流運(yùn)行，匝道的通行能力也均以采用單車(chē)道運(yùn)行的方式設(shè)計(jì)計(jì)算，只要匝道寬度足以滿(mǎn)足車(chē)輛的行駛和橫向凈空的要求。

2.3 匝道線形設(shè)計(jì)

互通式立交中匝道線形與一般公路一樣是由直線、圓曲線和緩和曲線三要素組合的線形[4]。在匝道線形設(shè)計(jì)中緩和曲線起著協(xié)調(diào)平面線形的重要作用，但因匝道的特殊性及交通狀況的多變性，是否設(shè)置緩和曲線具有很強(qiáng)的探討性。在匝道中，半徑較小的圓曲線和豎曲線，較大的縱坡和超高，以及不良的平縱線形組合等出現(xiàn)的機(jī)會(huì)是較多的。

（1）匝道縱坡。匝道縱坡一般比主線縱坡大，匝道縱坡度的最大值，主要由設(shè)計(jì)車(chē)速?zèng)Q定，但也要間接地考慮設(shè)置地點(diǎn)等方面。互通式立交除了下坡方向的減速車(chē)道出入口和上坡方向的加速車(chē)道入口處匝道的車(chē)速較高外，其余段匝道的運(yùn)行速度一般控制在 40 km/h，在公路設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范中，規(guī)范了各種設(shè)計(jì)速度匝道的最大縱坡，在設(shè)計(jì)上應(yīng)根據(jù)其互通式立交的重要程度，盡可能采用較緩的縱坡，讓其成為能夠保證安全舒適行駛的縱斷面線形，因此對(duì)于匝道的最大縱坡值應(yīng)控制在 5%以?xún)?nèi)?！豆妨Ⅲw交叉設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)于下坡方向的出口和上坡方向的入口處的最大縱坡值比上坡方向是出口和下坡方向的入口處的最大縱坡值小于1%[5]。

（2）匝道平面線形。在互通式立交的設(shè)計(jì)中，平曲線半徑直接影響著匝道的形式用地規(guī)模、造價(jià)以及行車(chē)的安全性和舒適性。平面線形設(shè)計(jì)時(shí)要滿(mǎn)足指標(biāo)上盡量采用規(guī)范規(guī)定的較高要求、在滿(mǎn)足規(guī)范的前提下盡量減少用地、保證車(chē)輛通暢行駛和布局合理的原則。最小平曲線半徑的大小取決于匝道的計(jì)算行車(chē)速度，同時(shí)還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性安全性和舒適性。

（3）匝道出入口布置。匝道上出入口的布設(shè)應(yīng)采取一致性原則，即一條道路的出入口是在主線行車(chē)道的右側(cè)還是左側(cè)應(yīng)預(yù)以一致性。我國(guó)交通法規(guī)規(guī)定駕駛員是按右側(cè)行駛，對(duì)于高速道路互通式立交的出口或入口，要遵守的原則是出口或入口都必須設(shè)在主線車(chē)行道的右側(cè)。如果將出口或入口放在左側(cè)，不但會(huì)破壞路線的連續(xù)性，而且由于車(chē)行道靠左的車(chē)道中車(chē)輛是作為超車(chē)道，車(chē)輛行駛速度較高，與一般從右側(cè)進(jìn)、出的習(xí)慣不同，從左側(cè)進(jìn)、出易造成交通混亂，甚至引發(fā)交通事故，對(duì)直行交通干擾尤為嚴(yán)重。因此，除極個(gè)別不得已情況外，均應(yīng)將出口和入口設(shè)置在主線行車(chē)道的右側(cè)。為了減少匝道出入口過(guò)多造成駕駛員的迷惑或錯(cuò)向駛出，影響車(chē)流的正常運(yùn)行;在布置互通式立交的左、右轉(zhuǎn)匝道時(shí)，在出口處只設(shè)置左、右轉(zhuǎn)車(chē)輛駛離主線的一個(gè)出口，離開(kāi)主線后的車(chē)輛再分別駛向左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)匝道，以減少多出口引起主線交通的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

匝道作為互通式立交的基本單元，其設(shè)計(jì)的合理與否對(duì)整個(gè)立交及其相連的快速道路的交通功能起著重大作用，關(guān)乎道路的暢通性和駕駛員的生命安全，在匝道選型設(shè)計(jì)時(shí)要注重性能與安全雙重考慮。并且匝道的線形設(shè)計(jì)參數(shù)有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，不管是何種類(lèi)型的立交匝道選型，都應(yīng)保證相應(yīng)的技術(shù)原則。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊少偉，張乃蒼.互通式立交匝道選優(yōu)與線形研究[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1992（4）：1-10.

[2]孫家駟.道路立交規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M].北京：人民交通出版社，2009.

[3]唐洪祥，張耀，旃鵬，等.三岔喇叭形互通式立交環(huán)形匝道平面幾何線形研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），

2019，15（1）：84-86.

[4]王海君，楊少偉.高速公路互通式立交單車(chē)道減速車(chē)道長(zhǎng)度研究[J].公路交通科技，2015，32（3）：124-128.

[5]JTG/T D21-2014，公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則[M].