时间:2024-05-19
柴雅洁
(郑州市交通规划勘察设计研究院,河南郑州 450000)
浅析互通式立交路线设计
柴雅洁
(郑州市交通规划勘察设计研究院,河南郑州 450000)
随着社会经济的发展,科技的进步,交通枢纽在其中的作用也越来越重要。它缩短了两地之间的距离,增加了彼此之间的货物往来和资源的整合互通,犹如拉动经济发展的大动脉;交通分好多种,比如:公路、航运、航空等从本质上是不一样的交通方式。其中使用最为频繁的就是公路,而互通式立交更是其中最为重要的枢纽。
互通式立交 设计 安全考虑
互通式立交作为道路交通的重要组成部分,一方面使得相互交叉道路之间得以快速而安全的进行交通流的转换,成为不同道路之间的纽带;另一方面对人类社会经济发展及人文交流起到了巨大的推动作用,大大缩短了经济往来的用时,提高了效率。近些年随着社会的发展,技术的成熟,立交的设计更是与城市的文化及历史底蕴紧密的联系在一块,立交不但服务于社会生活,更是这个城市人文特征的体现,构筑成高速公路上一道美丽的风景。基于互通式立交桥在现代生活中的重要性,要求我们更加重视互通式立交桥的设计,如何设计出安全、适用、经济、优美的立交方案,是我们需要认真考虑的重要问题。为了减少不必要的重复工作,现就互通式立交设计中的几个主要问题谈谈设计经验和体会。
互通式立交中连接相交道路并且供行驶车流在上下相交道路转弯的连接道称为匝道。匝道的出入口处与高速公路连接的是否平顺影响着车辆的安全行驶,同时也是高速公路互通式立交设计的难点和重点。为了能很好地使出入口匝道处路面与主线相衔接,在设计中,匝道的设计线一般采用靠主线一侧的匝道行车道边线且匝道路面的弯曲也采用此线作旋转轴。将来设计时,主线路面超高(或路面横坡),不管大于还是小于出入口以后匝道路面的超高,这样的设计都能得到满足。
对于单喇叭互通式立交中匝道的设计线,采用环形曲线还是S型曲线依实际情况或设计要求而定。其实有一比较重要的因素需要考虑,即出口匝道的线形指标要高于入口匝道,虽然对于交通量小的匝道采用环形匝道无论是从交通容量上还是从行驶费用上都是妥当的;但如果内外环交通量相差不悬殊,应充分重视出口匝道的重要性。
互通式立交通行能力按其组成部分不同,一般包括相交道路正线的通行能力和匝道的通行能力。设计时,匝道速度设计要和实际上汽车速度相适合,不能把匝道的车速设计和正线路段的车速设计混为一谈,正线是连续流,是一个匀速过程,而匝道车辆时而加速时而减速,是一个过渡过程,若采用一个固定车速的匝道设计,车速高时会引起制动距离增加而使车头间距变大,使通行能力降低,从而造成匝道段的交通发生堵塞,对于那些应急的车辆也是一种限制。
在匝道与正线连接路段,为适应车辆变速行驶需要,而不影响正线交通所设置的附加车道称为变速车道。变速车道横断面的组成与单车道匝道基本相同,由行车道、路肩、路缘带组成。变速车道分为直接式和平行式,路线规范规定:变速车道为单车道时,减速车道宜采用直接式,加速车道宜采用平行式。变速车道为双车道时加,减速车道均应采用直接式。
直接式减速车道采用美国家的流行设计法,即直接从正线右侧路缘带外侧偏出一条车道作为减速车道的起点,再以一定的出口角采用缓和曲线、大半径圆曲纹或直线偏出。这样比传统设计法在设计过程中减速车道长度更容易控制且驾驶员易找到出口位置。
平行式加速车道的设计相对简单,长度的调整也很容易,不再做详细阐述。
互通式立交的平面线形设计应根据立交的重要程度、地形、用地等因素确定,保证车辆能连续安全地运行,力求达到工程及运营经济。特别是变速车道的修建,应该以所在地区的实际情况而定,设计中的数据更要精确。
合理的匝道横断面直接决定平面接线,匝道横断面由行车道、路缘带、硬路肩和土路肩组成,对向分离双车道匝道还应包括中间带。横断面的设计要考虑到匝道车速、交通量及路面长度等。
纵坡设计应尽量平缓,最好一次起伏,避免多次变坡。出口处竖曲线半径应尽可能大一些,便于误行或其他原因要倒车时,不致造成危险或引起阻塞。入口附近的纵断面线形必须有同正线一致的平行区段,以看清正线上交通,安全驶入。
正线车流量必然会因分、合流存在而发生变化,分流减少,合流增大,为适应车流量变化,保证车流畅通和经济,分、合流前后车道数应保持平衡。在互通式立交设计时,无论交通量是否有变化,整条高速公路都应提供基本的车道数。基本车道数在相当长的路段内不应变动,不因通过互通式立交而改变基本车道数。在出口处车道平衡的要求是每一次增加的数量都是一个,为了减小司机的行走错误,还要标有路段的名称以便司机熟悉。
高速公路互通式立交的出口要统一,太多变化的出口很容易导致司机判断的错误,即易发生交通事故,设计初的车道平衡就失去了意义。出入口之间应该有足够的距离,距离过短,不足以安装提示标志,给驾驶员反应的时间也不充裕;距离太远,可能会造成设计的不合理,工程量的增大,资源的浪费。当距离过短,又不能加长时,应该使用其他的道路来缓解。
《公路路线设计规范》(JTGD20—2006)规定,单向单车道匝道圆曲线半径小于72m、单向或对向双车道匝道圆半径小于47m时应对行车道进行加宽。设计中常有忘记加宽、对向双车道的内侧行车道加宽而外侧行车道不加宽、加宽不在行车道而在硬路肩、按公路的双车道路面加宽值进行加宽等情况。按规定圆曲线上路面加宽应设置在曲线的内侧,对匝道桥梁布置和路容美观影响不大的情况下,尽量按规定在圆曲线内侧加宽,在加宽缓和段内进行加宽过渡。
匝道的超高应与车辆在匝道上的行驶速度相适应。从直线上的不超高到圆曲线上的全超高是在超高缓和段内完成过渡的;匝道超高过渡应平顺缓和,不产生扭曲突变;一般以正线边线不动并作为匝道超高的旋转轴,沿超高缓和段逐渐变化,直至达到圆曲线内的全超高。
互通匝道平面线形设计应该为汽车中的司机和其他乘客考虑,要设计一条感觉舒适不长不短,行驶时间适中的匝道,线性不仅合理还要有美感。对于反向曲线的S型曲线要利用匝道周围的困枷道来调整。
B型单喇叭互通式立交,减速车道直接与环圈匝道相连,由于自身的缺陷在设计时常被舍弃,这也正说明了出口匝道的重要性。环圈匝道是互通中设计车速最低,平纵线形最差的一条匝道,减速车道连接正线,流出车辆车速较高,容易导致驾驶员仓促减速。在设计时,宜将减速车道作为平行式,这样对于正线上跨的B型单喇叭互通,跨线桥在平行式减速车道上,有利于设计和施工。
我国对互通式立交桥的设计还不是很成熟,存在着许多问题。一方面,我们要在已破损的立交桥中吸取教训;另一方面我们要向自建立以来就没有发生任何事故的成功立交桥吸取经验,并进行积累,为以后的立交桥的发展做基础。想要一座稳固适用的立交桥,在设计初,要细心认真考虑各种影响因素,在设计时,更要对数据及实际情况进行对比和确认,严格按照标准及规范进行设计,在设计后,还要进行仔细的检查,弥补设计中的不足。使之建成之后,不仅满足服务功能、遵循行业规范标准,而且同时应尽量做到风格独特,成为公路上的一道亮丽的风景。
[1] 朱宗余.对互通式立交设计几个问题的探讨团.中外公路,2004,6.
[2] 孙家驹,朱晓兵.道路设计资料集6交叉设计四.北京:人民交通出版社,2003.
[3] 乔翔,蔺惠如.公路立交规划与设计实务皿}北京:人民交通出版社,2001.
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