谈谈互通式立交公路设计要点

谈谈互通式立交公路设计要点

随着我国人民生活水平的不断提高，人民对出行的安全性和舒适性提出了更高的要求。为此，作为交通出行快速动脉的高速公路，其设计也须更加注重出行的安全性和舒适性要求，而其互通式立交作为出入高速公路的节点和转换枢纽，也须从运行的安全性和舒适性要求出发。作为设计人员，应该认真、负责的设计出满足人民出行要求的安全、快捷、舒适的现代化互通式立交工程。

1、概述

互通式立交设计是整个高速公路设计中的重要一环，立交设计的成败，直接影响到全线高速公路的服务水平和运营安全，高速公路互通式立交设计是一个复杂和系统的工程，因此设计人员在立交定型和展线过程中投入的精力往往比较多，一般较多的注重了匝道的设计，而忽视了主线及被交路线性指标是否满足规范要求，主要表现在：①互通式立交范围内的主线平曲线半径、竖曲线半径或纵坡中的某项指标小于极限值，或仅大于极限值而小于一般值，而规范中明确规定\\；一般情况下应等于或大于一般值，特殊情况时才可采用极限值。②被交路平纵面指标偏低如果属于大于极限值而小于一般值的情况可以尽量不改；如果属于小于极限值的情况，则应以书面形式报请业主或被交路业主批准，改造互通范围内的被交路，但指标小于极限值的位置若避开变速车道范围也可以尽量不改。

2、互通式立交选型设计

互通式立交的选型设计互通式立交选型设计是建立在交通量、交通组成、设计车速、投资额、用地范围、地形、交通、环境、拆迁可能性、道路相交角度、相交道路的等级及条数、将来的远景发展和收费等相关因素基础上的。另外,分期修建也决定互通式立交型式的

合理选择。(1)互通式立交的型式互通式立交的型式分为苜蓿叶型、半苜蓿叶型、环型、喇叭型、定向型、半定向型、菱型7种。

1选型设计应注意的几个问题。

①选定的类型应确保行车安全、顺畅和舒适;

②选型要注意远近结合、全面考虑,要考虑远期提高的需要和可能性;技术条件等因素确定设置位置。

③选择互通式立交型式应符合转换交通量主流向的要求;

④选用的互通式立交型式必须与所在地区的特征、性质相适应,选择互通式立交型式应充分考虑地区规划、地形和地质条件、可能提供的用地范围、周围建筑物和设施分布状况等条件。在满足交通要求前提下,力求达到合理利用地形、工程运营费用经济合理及与环境相协调:

⑤选型应考虑收费要求;

⑥互通式立交型式的选择应符合一致性要求。互通式立交的出口在某一路段上应保持一致性,而不应采用突变的出口方式,以防给使用者造成不便;

⑦互通式立交造型应从实际出发,工程有利于施工养护及排水。

3、互通式立交的设计要点

互通式立交的详细设计互通式立交的详细设计是在选型设计基础上针对地形、地物、交通量、技术规范等要求对互通式立交匝道布局的进一步深化,是互通式立交设计的参数化和指标化。

1平面线形设计互通式立交平面线形设计,要根据互通式立交的重要性、地形、用地条件等因素确定,并保证车辆能连续安全地运行。互通式立交平面线形的要素主要有直线、缓和

曲线和圆曲线。匝道及其端部,凡曲率变化较大处应缓和曲线,一般缓和曲线采用回旋线。在匝道与匝道、匝道与主要道路拼接处,如采用缓和曲线,要注意回旋线参数要稍大一点,主要是便于超高过渡和适应汽车行驶速度的变化,特别是分流点处更应注意。在反向S型曲线处,选择回旋线参数时注意同超高过渡的协调一致,否则容易形成反超高。此外,匝道平面线形要与其交通量相适应,转向交通量大的匝道平面线形技术指标应高一些;驶出匝道的平面线形技术指标应高于驶入匝道的平面线形技术指标;反向曲线间的两个回旋线,其参数宜相等,不相等时,其比值应小于1.5。

2纵面线形设计纵面线形应与地形相适应,设计成视觉连续、平顺而圆滑的线形,避免在短距离内出现频繁起伏。互通式立交的纵面线形设计实质是匝道的拉坡,不少设计人员将匝道拉坡范围完全与匝道的线位长度一致起来,这是不合适的。因为这样处理会在车流分合流端部形成剪刀差,路容、排水可能都有问题。拉坡的范围应该以车流分合流端部开始或结束,分合流端部以前的变速车道部分随主线的横坡和纵坡变化而变化。但在具体确定分合流匝道的起点和终点高程以及横坡时要综合考虑主线的纵坡和横坡,匝道在该处的纵坡、横坡不能简单地取主线的纵坡、横坡,这样至少在理论上是不连续的。另外,确定分合流点处的高程、纵坡、横坡时还须注意,当主线为曲线且有超高时,主线外侧变速车道先做成向外的横坡,然后根据变速车道形式向超高过渡,如果是直接式车道,则在变速车道全长范围内过渡,如果是

平行式车道则在端部至匝道线位与主线“切点”范围内过渡。确定拉坡范围还应注意,

对于首尾相接的匝道,其拉坡范围应统一考虑。另外在拉坡时还要遵循平、纵配合的设计原则,注意平纵组合,注意线形与自然环境和景观的配合与协调。

3超高及其过渡由于互通式立交范围内的平曲线指标比较低,所以超高不可避免,但超高的取值及过渡需要深入研究。

①匝道超高设计匝道超高设计要充分考虑车辆在匝道上行驶速度经常变化的实际情况,采用不同的超高值。定向匝道跨越主要道路时,往往采用圆曲线最小半径的一般值或介于极限值与一般值之间,相应的超高按规范要求应取值8%以上,在这种情况下,由于定向匝道路基较宽,而且采用桥梁等结构物,没有路基边坡,所以在视觉上往往横向坡度比一般单匝道或土基填筑有边坡的路段横坡大,给驾驶员视觉上造成悬空的感觉,心理压力大,所以最大超高在这些地方宜放缓,收费站附近的超高值应小于匝道计算行车速度所对应的值。接近分流、合流处匝道超高值就应大一些。

②超高过渡段匝道上直线至圆曲线间或两超高不同的曲线间应设置超高过渡段。超高过渡段的设置要根据计算行车速度、横断面的类型、旋轴的位置以及渐变率等因素来确定。

a超高过渡区间。有缓和曲线时,超高过渡在回旋线的全长或部分范围内进行;没有缓和曲线时,可将所需过渡段长度的1/3～1/2插入圆曲线,其余设置在直线上;在有构造物地段,超高过渡应充分考虑桥跨布置,一般过渡范围最好放在桥梁的同一联里,这样可减少构造物处理上的难度;

b反向超高的过渡。为了减少排水上的困难,反向超高的过渡采用较大的超高渐变率是

合适的;C超高渐变率的取值。超高渐变率的取值在一般路段只需满足规范要求,但在宽度变化路段则要注意,由于宽度变化,行车道宽度的B值也是变化的。由于容易忽略宽度变化对超高渐变率的“折减”作用,此时超高渐变率似乎满足要求了,但象收费站等宽度变化较大的地方,边部将扭曲得很厉害,如果同时又在反向超高的地方,则排水就成问题了。因

此在宽度变化路段要注意超高渐变率的取值;d超高旋转方式。这里是指过渡范围内行车道

外侧边缘的竖向形状是直线的还是曲线的。一般情况下采用直线方式,但直线方式比较生硬,在过渡段两端有折曲感,所以从美观等因素考虑,采用曲线方式更好。

(4)变速车道的设计变速车道分为直接式与平行式两种,减速车道原则上采用直接式,加速车道原则上采用平行式。当变速车道为双车道时,加、减速车道均采用直接式。一般双车道加速车道也采用直接式,但应注意直接式加速车道应采用较小的流入角度,这对车辆合流较为有利。另外双车道的匝道与主要公路拼接时应注意车道平衡问题,否则当车流量较大时,车流的分流与合流将产生问题。单车道减速车道设计时应注意直接式车道的三角渐变段长度并不一定是规范中的长度,一般来说要比规定的长度长,规范中渐变段长度一般只用于平行式变速车道三角渐变段;出口的起点位置应在主线外侧行车道中心线,且该点开始偏离主线的角度应满足规定的渐变率要求;减速车道的分流点处应设置相应的偏置值;分流点处的曲率半径和回旋曲线参数须满足规范规定的取值要求。

结束语

互通式立交设计最终要达到布局匀称,不能头重脚轻;设计合理。在满足各项指标的要求下,互通式立交线形应综合考虑各种因素,力求达到设计合理,少占地,投资省;线形流畅。做到

平面、纵断面、横坡之间各指标的组合合理。