對樞紐立交匝道分匯流設計的探討

田廣予

（山西省交通規劃勘察設計院，山西 太原 030012）

1 概述

近年來，隨著我國社會經濟的快速發展，各省市、各地區之間的交流日益增強，物流運輸、旅游等呈現逐年遞增的現象。公路尤其是高速公路以其特有的優勢，在國家“大交通”體系中占有的比重越來越大。隨著交通量的日益增加，高速公路通車里程、在建里程逐漸增長，公路網日益密集，高速公路之間的交叉越來越多，已經形成了網架架構。作為高速公路之間轉換交通的樞紐式互通立交發揮著越來越重要的作用。

匝道作為樞紐式互通立交的重要組成部分，樞紐式互通立交轉換交通量的大小主要取決于各匝道的通行能力。而匝道與主線之間、匝道與匝道之間的分匯流設計是決定樞紐式互通立交交通轉換功能是否便利，車輛運行是否安全、順暢的重要因素。同時樞紐式互通立交是否會成為制約高速公路之間交通轉換的瓶頸，匝道則發揮著至關重要的作用。筆者結合自己多年的設計經驗，就匝道分匯流設計中的幾個問題進行分析、探討。

2 匝道橫斷面

匝道車道數及橫斷面類型應根據匝道設計小時交通量、交通組成、設計速度、服務水平及超車需要等確定[1]。

2.1 橫斷面基本類型

2.2 橫斷面類型的選擇

匝道橫斷面類型和變速車道的車道數宜根據匝道設計速度、設計小時交通量和匝道長度（匝道長度指分合流鼻端之間的長度）選取[1]。

圖1 匝道橫斷面基本類型（單位：cm）

a）匝道設計小時交通量DDHV＜400、匝道長度小于等于500 m或400≤DDHV≤1500、匝道長度小于等于350 m，則選用單車道變速車道的單車道匝道（Ⅰ型）。

b）匝道設計小時交通量DDHV＜400、匝道長度大于500 m或400≤DDHV≤1500、匝道長度大于350 m，則選用單車道變速車道的雙車道匝道（Ⅱ型）。

c）匝道設計小時交通量800≤DDHV＜1800，匝道長度不限，均選用雙車道變速車道的雙車道匝道（Ⅱ型）。

d）匝道設計小時交通量 1350≤DDHV≤2900，匝道長度不限，均選用雙車道變速車道的雙車道匝道（Ⅲ型）。

3 匝道分匯流設計

匝道分匯流設計包括：匝道與主線之間的分匯流、匝道與匝道之間的分匯流設計。

3.1 匝道與主線之間的分匯流

公路立體交叉設計細則（JTG/D21—2014）10.2.7規定：當雙車道匝道采用單車道變速車道時，雙車道與單車道之間的過渡應在匝道范圍內完成[1]。當由單車道減速車道過渡為雙車道匝道時，過渡段長度不宜小于70 m，且過渡段起點距鼻端的距離不小于40 m（圖2）；當由雙車道匝道過渡為單車道加速車道時，過渡段長度不宜小于60 m（圖3）。

圖2 單車道出入口雙車道（減速車道）分流示意圖

圖3 單車道出入口雙車道（加速車道）合流示意圖

《公路路線設計規范》（JTG D20—2006）11.4.2規定：高速公路上，主線與匝道的分、匯流處應保持車道數的平衡，應滿足式（1）規定。

式中：Nc為分流前或匯流后主線車道數；Nf為分流后或匯流前主線車道數；Ne為匝道車道數。

并未對主線與匝道之間匯流的端部處理進行詳細的描述。

因此，相關項目單車道變速車道的雙車道匝道設計均以《公路路線設計規范》（JTG D20—2006）為依據，局部參考《公路路線設計細則》（總校稿）的有關內容。

單車道變速車道的雙車道匝道《公路路線設計細則》（總校稿）14.5.5（未出版）規定如下：當雙車道匝道采用單車道變速車道時，雙車道與單車道之間的過渡應在匝道范圍內完成。當由單車道減速車道過渡為雙車道匝道時，過渡段長度不宜小于100 m，且過渡段起點距鼻端的距離不小于40 m；當由雙車道匝道過渡為單車道加速車道時，利用標線劃分并流的方式，過渡為單車道，過渡段長度不宜小于60 m。具體細部處理如圖4。

圖4 單車道出入口雙車道（加速車道）合流示意圖

3.2 匝道與匝道之間的分匯流

《公路路線設計規范》（JTG D20—2006）11.5.4中第三條規定：匯流前的匝道系僅為超車之需而采用雙車道時，宜在匯流前先并流為單車道。在并流前應設置預告標志，且在并流段內的路面上劃有并流標記[2]。如圖5所示。

圖5 匝道匯流前利用標線示意先并流

《公路立體交叉設計細則》（JTG/T D21—2014）10.4.2中第四條規定：當非因通行能力需要而采用雙車道匝道并導致車道數不平衡時，該匝道可先漸變為單車道再合流，漸變段長度不應小于50 m。如圖6所示。

圖6 匝道匯流前先漸變為單車道

4 設計分析及體會

4.1 分流設計

匝道與主線之間的分流設計：單車道出入口的雙車道（減速車道）匝道，《公路立體交叉設計細則》（JTG/T D21—2014）與《公路路線設計細則》（總校稿）的規定基本相同，雙車道與單車道之間的過渡均在匝道內完成，且過渡段起點距鼻端的距離不小于40 m，只是過渡段的長度不同，分別采用70 m和100 m。筆者認為，采用70 m的過渡段長度已經滿足了匝道加寬漸變率的要求，宜按照《公路立體交叉設計細則》的要求執行。

匝道與匝道之間的分流設計《公路路線設計規范》（JTG D20—2006）中并沒有詳細的細部說明，僅僅規定了匝道分流的最小漸變段長度；而《公路立體交叉設計細則》（JTG/T D21—2014）10.4.1則詳細地說明了匝道之間分流的細部處理，單車道匝道過渡為雙車道匝道的過渡段長度不小于50 m，只是未說明過渡段起點距匝道分流鼻端的距離，容易對設計者造成困惑。筆者認為，如果從分流鼻端直接開始漸變成雙車道匝道，容易使司機突然加速開始超車，而匝道一般線性指標較低，容易引發安全事故。因此匝道分流過渡段起點宜參照匝道與主線之間分流的規定，過渡段起點與分流鼻端之間的距離不小于40 m。

4.2 匯流設計

匝道與主線之間的匯流設計：單車道出入口的雙車道（加速車道）匝道，《公路立體交叉設計細則》（JTG/T D21—2014）與《公路路線設計細則》（總校稿）規定的主要區別在于利用標線劃分的并流方式漸變，并輔以預告標志還是利用路基漸變的方式漸變為單車道。

匝道與匝道之間的匯流設計：《公路路線設計規范》（JTG D20—2006）與《公路立體交叉設計細則》（JTG/T D21—2014）的主要區別依然在于利用標線劃分的并流方式漸變，并輔以預告標志還是利用路基漸變的方式漸變為單車道。

筆者認為：

a）我國汽車保有量逐年遞增，而且大型車輛較多，公路在各省份之間物流運輸、旅游等方面發揮著重要的作用，而大型車輛的行車特點往往是以車隊的形式集中通行，大型車輛的慢速影響將導致匝道全路段運行速度的下降，進而導致通行能力的下降。因此對于某一方向交通流組成以大型車輛為主的匝道，匝道與主線、匝道與匝道之間的匯流設計宜采用標線劃分并輔以預告標志的漸變方式進行匯流設計。保證行車安全的前提下，不降低匝道的通行能力及設計服務水平。

b）單車道出入口的雙車道匝道一般出現于樞紐式互通立體交叉中，作為高速公路之間的轉換樞紐，交通量較大，近幾年高速公路的加寬改造、升級均與交通量的激增有密不可分的關系。樞紐互通立交作為高速公路的大型構造物，其匝道的通行能力必將對樞紐互通立交、高速公路主線的通行能力產生影響，而匝道的車道數、匝道長度對匝道的通行能力有直接的影響。利用標線劃分的并流方式示意行車道漸變，并在并流前設置預告標志，有助于提高匝道的通行能力。當匝道遠景年交通量基本達到飽和時，只需取消匝道上的預告標志及施畫的并流標線，將高速公路主線進行加寬，設置規范要求長度的輔助車道，即可變為雙車道匝道的變速車道，提高匝道通行能力。

c）經過國內調研和現場測試結果表明，2.50 m寬的右側硬路肩難以滿足應急救援的需要[1]，而樞紐式互通立體交叉的單向雙車道匝道一般路基寬度為10.5 m，左右側硬路肩寬度均為1.0 m。匯流鼻端處采用路基漸變的方式漸變為單車道，對將來應急救援有一定的影響；采用標線劃分的方式示意并流，并輔以預告標志，能很好地應對各種突發狀況，保證應急救援通道所需的行車寬度。

5 設計實例

繁峙-大營高速公路是山西省高速公路網布局“三縱十二橫十二環”中第三橫的重要組成部分，他東接王莊堡-繁峙高速公路，直抵京津冀地區，西接大營-河曲高速公路，可達陜北府谷、神木通往榆林產煤區。目前已通車運營一年。

全線設置的互通式立體交叉大營樞紐、繁峙互通均設置有單車道變速車道的雙車道匝道。其中大營樞紐代縣去往大同方向的定向匝道全長945 m，為滿足超車之需采用單車道加速車道的雙車道匝道；繁峙互通繁峙去往靈丘方向的定向匝道全長330 m，遠景年設計小時交通量為392 pcu/h，為滿足超車之需采用單車道加速車道的雙車道匝道。這兩個匝道與主線之間的匯流設計均采用了標線劃分示意行車道減少的方式進行了設計。目前運營狀況良好。

6 結語

對于匝道與主線之間、匝道與匝道之間的分匯流設計應該根據實際情況，按照遠景年的交通量預測、匝道長度，結合樞紐互通立交的位置及工程量增加等情況合理選擇匝道漸變型式。采用雙車道匝道斷面按單車道劃線的情況在國內已不鮮見[1]，目前尚未有研究結論證明雙車道匝道按單車道匝道施畫行車標線容易引發安全事故，這一做法還有待進一步的論證。因此筆者認為：《公路立體交叉設計細則》（JTG/T D21—2014）中對于匝道匯流的漸變方式宜增加利用標線示意并流的漸變方式，并輔以預告標志的形式，以供設計人員在實際處理的時候有選擇地進行設計。