淺談高速公路互通立交匝道縱斷面的設計

婁彥濤（湖北省城建設計院有限公司）

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淺談高速公路互通立交匝道縱斷面的設計

婁彥濤（湖北省城建設計院有限公司）

隨著我國高速公路的飛速發(fā)展，路線交叉的情況時常出現(xiàn)，互通立交的形式越來越多，如何把握好互通立交匝道的設計，正確平衡互通立交主線、匝道和被交路之間的聯(lián)系是整個設計工作的核心也是關鍵。本文筆者結合多年從事線路互通的設計經(jīng)驗，對互通立交匝道縱斷面的設計進行了探討，從匝道縱斷面的設計、步驟、超高等方面進行了深入的分析，以此希望能夠對主線、匝道以及被交路之間平縱面線路的平衡、斷面布置的合理提供一些參考意見。

線路互通；互通立交；匝道設計；縱斷面設計

高速公路是現(xiàn)今社會高速發(fā)展的一個體現(xiàn)，也是需要，隨著全國各地高速公路的修建，它儼然已經(jīng)成為時下交通運輸?shù)闹匾M成，也標志著公路發(fā)展的日益現(xiàn)代化。隨著我國高速公路的迅猛發(fā)展，工程項目的日漸增多，不可避免的就會出現(xiàn)線路交叉互通的情況，此時為了能夠保障線路良好的同行能力和安全行駛，就需要針對性的設計立體性交叉道路，如此可實現(xiàn)道路之間的空間交叉和車道的轉化，相比于簡單的平面部署，互通立交顯然具備更強的導向性和安全性。而在互通立交的設計中，如何處理好主線、匝道以及被交路三者的關系，保證線路平縱面的舒適平順，乃是重中之重，這就需要設計人員在設計過程中加以協(xié)調，根據(jù)互通立交所處地形、地貌以及周邊環(huán)境、始末點來做好縱斷面的設計工作，進而達到良好的外形美觀效果，同時還能保證立交的功能。本文筆者結合多年工作經(jīng)驗隊匝道的縱斷面設計進行了深入的探討，希望能夠為類似工程提供一些參考。

1　縱斷面設計

良好的縱斷面設計可以協(xié)調整個立交的線形，美化外觀，同時還能夠節(jié)省工程成本。在縱斷面的設計中，以下幾個方面需要我們特別注意：

1.1最大縱坡

除了減速車道出口和加速車道的入口要保證足夠高的車速，其余段內匝道的設計車速均控制在40km/h以內，我國JTGD20-2006中明確規(guī)定不同車速下匝道的最大縱坡值，在40km/h以內的話縱坡不能超過6%，但是實際中要求更為嚴格，必須保證在4%以內，如此才能保證一個比較好的行車效果。

1.2連接處縱斷面設計

連接處在硬路肩分叉之前，匝道的縱斷面高程應當根據(jù)主線縱斷面高程來確定，具體的推算則結合匝道和主線的相對偏差距離以及主線的橫坡大小。在連接處匝道的縱斷面設計中，應當對匝道的高程推算結果進行分析推演，描出高程點位的變化曲線，看看是向下還是向上，然后再結合縱坡的變化趨勢來判斷匝道縱斷面的曲線是為凹還是凸。如果高程點位曲線和匝道縱斷面曲線為同向曲線，那么此時應當將匝道縱斷面曲線朝著連接處往內深入一些，如果為反向曲線，那么此時應當將匝道曲線和高程點位曲線徑向相接。在實際設計中，我們可以對坡點的位置、曲線的半徑以及匝道的縱坡進行假定，如此計算出高程，如果所得結果和推算高程相差在2cm以內，那么所設曲線就滿足設計要求，如此就可此確立匝道縱坡，如果所得結果和推算高程有較大偏差，那么需要修改上述參數(shù)后再進行計算，直到和推算高程相差無幾為止。

在匝道設計中，減速車道的出口和加速車道的入口處所設曲線應當盡量保持較長的半徑，獲得較高的線形指標，如此能夠保證司機有足夠的視距來處理突發(fā)情況，至于其他線路的線形指標則可相抵低一點，如圖1所示，邊坡點位不宜深入連接處內部過多，應當控制在L的距離以內。

圖1　邊坡點位置

1.3匝道縱坡的協(xié)調

主要是指兩條匝道位于同一個連接部位，那么此時的縱坡設計不僅僅要考慮既有匝道的需求，還應當做到相互協(xié)調，對兩條匝道的交通量都應當有所考慮，一般是交通量小的匝道必須服從交通量大的匝道需求，即交通量大的匝道縱坡可以設置的平緩一些，如此可以有效控制另一個匝道的縱坡坡度。要注意不論是否有匝道相交，匝道縱坡的設計都不能反復凹凸，尤其是在短距離內，如果匝道縱坡凹凸不平，那么不但對車輛的行駛以及排水造成不良影響，而且還會增加施工難度。

2　縱斷面設計順序

由于互通立交有多種形式，齊縱斷面設計的順序也不盡相同，本文筆者僅以單喇叭互通立交為例進行說明，圖2為單喇叭互通立交的總體設計順序示意圖。

圖2　單喇叭互通立交設計順序

2.1主線縱斷面

在互通設計中，主線是上跨還是下穿早已在方案中明確好，那么跨線橋和匝道橋的形式自然也確定好了。結合所處地段地下水位、排水等情況確定路基的高度，然后綜合跨線橋和匝道橋對縱斷面的高度、始末點高程進行控制。

2.3被交路縱斷面

主要通過兩條路的交叉點來對高程進行控制，進而做好縱斷面的設計。

2.3匝道縱斷面

主線縱斷和被交路縱斷完成后就可以進行匝道縱斷面設計。

（1）先確定收費處高程：根據(jù)地下水位、地面排水情況確定；

（2）確定匝道橋處匝道路面高程；

（3）A匝道縱斷：根據(jù)收費處A，E及A，C，D匝道交通量情況和B，C，D匝道升降坡情況，初步設計A匝道縱斷。為了照顧C，D匝道縱坡，在主線下穿被交路時，A匝道宜先升坡再降坡，這樣對C，D匝道縱斷設計較為有利；

（4）B匝道縱斷：B匝道與H匝道連接部宜采用A匝道終點的縱坡，連接部之后再變坡。如B匝道縱坡設計不合理，則應調整A匝道縱坡，直到滿足規(guī)范設計為止；

（5）C匝道縱斷：C匝道與H匝道連接部為減速車道，確定平面線位時，應考慮C匝道縱斷面，控制C匝道長度。根據(jù)A匝道和主線縱斷，設計C匝道縱斷面，如縱坡較大，應局部調整A匝道匝道面設計；

（6）D匝道縱斷：為了避免 D匝道在A，D匝道路基連接部之后出現(xiàn)反復凹凸線形，A匝道應在D匝道一側適當增加或減少超高，以利于D匝道拉坡；

（7）H匝道縱斷：在A，B，C，D匝道縱斷設計較為合理時，可進行H匝道縱斷設計；

（8）E匝道縱斷：E匝道拉坡時應使收費處位于直坡段上，超過收費處范圍再變坡；

（9）F，G匝道縱斷：應使變坡點位于F，E，G匝道路基連接部硬路肩分岔點之后；

（10）平交口設計：當主線上跨被交路時，E，F(xiàn)，G三條匝道與被交路相交處，縱坡應放緩，盡量與被交路縱坡接近，利于平交路口混合交通通過。

3　超高設計

以圖2為例進行說明如下：

（1）主線上跨被交路時，與C匝道相連的A匝道，在該側的超高應適當減小，如A匝道處曲線半徑為300m，則可以采用2%的超高（按《規(guī)范》規(guī)定，40km/h時應采用3%），與D匝道相連的A匝道一側可適當增加超高值，即A匝道兩側可采用不同的超高值，以利于C，D兩匝道縱斷設計。

（2）主線下穿被交路時，位于C匝道一側的A匝道超高值可適當增加，D匝道一側的A匝道超高值可適當減小或不設超高，A匝道兩側設置雙向坡，以利于C，D兩匝道縱斷面設計。同理，E匝道兩側也可以增減超高值，便于F，G匝道縱坡設計。

（3）收費處超高：位于曲線段收費處（圓曲線半徑應大于200m）以不設超高為宜，如設超高，其超高值應小于匝道計算行車速度所對應的值。超出收費處范圍應設超高，位于直線段時，與直線段主線或匝道線形標準一致。

4　總結

互通式立交設計是當前高速公路中處理兩條道路互通的常見方法，它不但整體外形美觀，而且成本低，轉道容易，但是要想做好一個優(yōu)秀的互通立交設計，必須在平面線路設計的同時做好縱斷面的設計工作，從總體思考，統(tǒng)一前后設計規(guī)劃，在地形條件允許的情況下，以單喇叭互通立交為例，A型最為合適，其減速車道和加速車道位置分別在匝道的外環(huán)和內環(huán)，不但能夠具備良好的線形，還能降低安全事故的發(fā)生概率，除A型以外，B型經(jīng)濟效益也不錯，采用主線下穿可以適當?shù)脑黾踊ネ⒔坏拿烙^，而且減速車道和加速車道分別位于上下坡路段，如此可以提供更好的行車環(huán)境。

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［2］喻 鑫.互通立交縱面設計的技巧［J］.建材與裝飾（下旬刊），2008 （06）.

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婁彥濤（1971-），男，工程師，本科，主要從事公路勘察設計工作。

U412.3

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2016-4-20