解析互通式立交匝道路線設計

陳　丹

(四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院, 四川成都 610017)

作為目前交通繁重的城市道路設計中不可或缺的環(huán)節(jié)，互通式立交在高等級公路中也具有廣泛的應用。由于互通式公路可以實現(xiàn)多種道路交叉，有效緩解交通壓力的同時也就降低了各種交通事故的發(fā)生幾率。從功能特征上來看，其可以保持較大的通行交通量，為車輛提供轉向行駛的功能。另外，還可以通過添加收費站來控制車輛的輸入以及擴充其他的功能。隨著時代的不斷發(fā)展，合理設計互通立交不但成為區(qū)域交通發(fā)展的重要途徑，同樣也是公路發(fā)揮最大經濟效益的重要模式。

1　互通設計要點概述

1.1　平面設計

在進行互通式立交的匝道設計時，需要對其設計速度進行選取，常見的類型包括有對角向、環(huán)形以及半直連和直連等多種類型。

在進行匝道的設計速度、交通量以及造價等內容進行選取時，需要以交通量作為主要的設計依據(jù)，選擇合理的指標后根據(jù)交通量的需求來進行選擇。一般來說右轉彎的匝道與左轉彎匝道可以分別采用直連與半直連式，轉向交通量較大的匝道應該選擇較高的平面線形指標。同時在平面上選取反向S曲線時，其參數(shù)的選擇應該確保超高過渡段的協(xié)調性和一致性，以此來避免出現(xiàn)反超高。為了增強行車協(xié)調性與美觀性，其他的設計也需要與上述設計相對應，滿足規(guī)范化要求。

1.2　縱斷面設計

在進行匝道的縱斷面設計時需要根據(jù)地形條件并結合平面線型來對匝道進行組合設計，并重點處理好交錯的匝道關系，確保相交匝道的凈空能滿足規(guī)范要求，其他還應兼顧匝道收費站以及被交路之間的銜接關系，確保平縱指標協(xié)調一致。在進行匝道的縱斷面設計時，應根據(jù)規(guī)范確定匝道分合流點，并確保分流合流長度及分合流型式符合預期要求，然后根據(jù)主線的縱坡、橫坡計算匝道的接線坡度。單一匝道的拉坡設計，在首尾相接的部分應考慮與主線或匝道的銜接關系，以此來避免出現(xiàn)不滿足規(guī)范要求的問題。匝道的豎曲線選取必須結合規(guī)范規(guī)定的半徑和長度要求，如果出現(xiàn)端部縱坡反向變化的情況，需要采用較大半徑的豎曲線，提升行車視野并確保安全性。

1.3　超高設計

一些情況下，為了降低工程規(guī)模，在進行互通式立交設計時不可避免的需要采用一些較低的平曲線指標，這樣一來就需要進行超高設計。由于平曲線超高因向心力及側移風險會導致行車的舒適度以及安全性受到影響，所以選取超高值時需要綜合考慮并結合實際要求來進行超高值的選擇。超高過渡段的設計可以降低超高設計帶來的不利影響，超高過渡段長度及超高漸變率需要根據(jù)平曲線的半徑特征及緩和曲線的長度進行選擇，在困難條件下時需要將超高過渡段部分插入到圓曲線或者直線當中。在進行構造物路段的超高設置時，需要重視橋梁的內部聯(lián)通性，確保設計難度符合預期施工要求和標準。

1.4　端部設計

匝道的端部主要包括有分合流點、漸變段以及變速車道等部分。在進行設計時，變速車道是整個端部設計的核心，變速車道分為直接式和平行式兩種類型，而變速車道的選擇，應根據(jù)匝道車道數(shù)及主線曲線半徑大小來綜合確定。單車道減速可以選擇直接式，而單車道的加速宜采用平行式設計，而雙車道加減速均應選擇直接式設計。在主線為曲線時，變速車道的設計根據(jù)情況選取平行式或者直線式即可。另外由于匝道分、匯入主線可以通過分岔、流入角度來進行控制，所以車輛的分合流也變得更為順暢。

2　工程實例

選取某高速公路中的互通作為工程實例進行分析，該高速公路路基寬度為25.5 m，被交道為鹽邊連接線，路基寬度為12 m，宜賓和攀枝花方向的交通流相當(圖1)。

圖1　鹽邊、宜賓、攀枝花的交通流量

2.1　平面設計

由于本互通區(qū)內地勢起伏大，互通區(qū)域主線地面線高程范圍在1135～1200 m之間，主線最大挖深13 m，最大填高50 m，互通位置的選取在盡量減少對小爛灘水庫大橋、金沙江特大橋的影響的同時還應兼顧鹽邊連接線與互通收費站接點位置的合理性。從轉向交通流量上來看，環(huán)形匝道設計可以適應兩個方向的設計小時交通量。綜合考慮地形、功能、造價等因素，互通平面選擇實施A型單喇叭是合適的(圖2)。

圖2　鹽邊、宜賓、攀枝花公路互通設計

2.2　縱斷面設計

從縱斷面的設計角度上來看，其主要受到造價以及高速公路路面標高等多種因素的影響。受到地形的影響，為降低匝道橋的墩高，在設計過程中采用將E匝道下穿主線式設計，并將縱斷面的設計考慮到廣場的縱坡當中，選擇順接的方式來進行控制。E匝道從主線橋孔穿越，縱斷面設計時既要關注橋下的凈空，同樣也需要結合匝道的合流點標高要求，確保平縱方案的合理性。

2.3　匝道超高設計

根據(jù)公路工程技術的設計標準來看，我國高原地區(qū)的晝夜溫差較大，并且還存在冬季積雪冰凍顯著的情況，所以根據(jù)以往項目設計經驗來看，最大超高值控制在6 %可以有效緩解交通壓力。而攀西高原地區(qū)屬于南亞熱帶干河谷氣候區(qū)，具有典型的南亞熱帶干旱季風氣候特點，由低海拔到高海拔呈立體氣候特征分布。所以綜合考慮之后，確保匝道行車速度與通行水平，以此來平衡小型車的裝載性能和舒適性。除此之外，匝道的連接部分進行過渡連接時，需要綜合反坡的超高設置。在匝道連接部分選擇圓曲線半徑并設置一定的超高值。如果終點的線性與超高不適應，需要在連接處增加附設路拱線，確保超高值的過渡效果。

2.4　端部設計

由于本次互通式立交匝道的端部為正常路基，所以分流鼻偏置值以及漸變段和變速車道的長度等取值根據(jù)規(guī)范正常選取即可。

2.5　其他細節(jié)

在進行互通收費站的設置時，采用水泥混凝土路面。由于收費廣場不位于直線上，所以斷面的加寬選取應該以矩形為主，方便實施板塊的劃分。在設計過程中還需要加強排水系統(tǒng)的控制，互通區(qū)的排水作為一個十分系統(tǒng)的工程，需要結合橋涵進行設計，確保不會出現(xiàn)排水不暢的情況，設計中多專業(yè)協(xié)調溝通，確保互通設計的功能與美觀性。

3　結束語

綜上所述，作為城市路網(wǎng)當中的節(jié)點，互通式立交的功能包括有道路匯集、疏散以及車輛轉向等功能特征，能夠有效確保道路交通運輸?shù)姆€(wěn)定性與安全性。通過合理選擇立交的形式布局，并準確利用各種不同的技術指標與手段來提升立交的通行能力，最終可以實現(xiàn)行駛時間的控制，確保行車安全。另外，這對于提升道路景觀效果并加強城市形象建設也具有一定的促進效果。