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(四川省交通勘察設計研究院有限公司, 四川 成都 610000)
互通式立體交叉是隨著經濟發展而產生的交通設施,在其設計過程中要采取因地制宜的措施,充分把握安全、舒適、順暢、綠色的原則,采取靈活、和諧的設計方式來開展工作。互通式立體交叉設置跨線橋構造物分離道路空間的同時使用匝道連接上下道路,為車輛提供并行渠道,對于主要公路交叉處,一般情況下均應設置互通式立體交叉來完成交通轉換,實現交通流安全、順暢的轉換。
互通式立交設計是高速公路非常重要的組成部分,其是作為公路與公路之間的連接節點,也是公路交通網網路中的一個重要組成。能夠對整體交通情況起到極大的轉換作用,提高交通道路車流的順利運行,對城市的發展也有很大的作用。交通的便利與建設程度是對國家經濟實力、發展進步的重要體現,而互通式立交的設計是交通之間聯系的橋梁,對連接地區的發展起關鍵因素。
互通式立交公路按照被交叉公路的情況可以分為兩種類型。其一是普通互通式立交,其可分為高速公路與城市交通公路的立交和城市交通公路與城區交通公路的立交形式。這種互通式立交公路的設計相對比較的簡單。其二是樞紐互通式立交,其是指對國家與各區域之間比較重要的交通干線的交通節點。因其地理位置和在交通運輸中的重要作用需要進行極其復雜的因素考量,設計的方法也比較復雜,所以設計難度較高。
在實際的互通式立交公路設計中,很多地區的地方政府和交通部門會產生一些不同的意見和分歧,特別是在城市周邊的立交設計,各種設計要求都無法相同,個別的設計會摻雜一些地方的區域利益或條件。所以設計部門在進行互通立交公路設計時要保持與地方政府的聯系,因其建設的范圍通常是幾公里到幾十公里的范圍,涉及到多個城市,所以設計者要將每個城市或地方的具體情況進行全面的掌握和協調。
匝道所承受的交通量通常來源于以下方面: 經濟增長導致交通量有所增加,完成建設后為了緩解舊高速公路的荷載壓力,誘導車輛在新建公路行駛所增加的交通量,正常增加的交通量。在互通設計前期,要大量收集交通量資料,準確預測未來交通情況,計算設計小時交通量,將這項數據作為匝道設計的主要依據。在設計匝道的過程中,交通量的單位為每小時通過的車流量,在設計圖紙上需要將匝道不同方向的交通量反饋出來。
互通式立交布設范圍是比較大的,因此,在進行立交布設前,要充分的考量和實地勘測,要對一些不具備鋪設條件的地段做到合理的規避,同時,匝道布設要注意對地形的合理利用,且要盡量的選在一些不需要拆遷或較少地質災害的位置,一是可以合理提高道路鋪設施工的速率,二是可以減少不必要的資金支出,三是可以提后后期運行安全。
在互通式立體交叉設計工作開展之前,需要對現場進行資料收集,主要了解建設區域的總體交通情況、地質勘察、市政管線規劃設計等多個方面的內容。對于建設區域周圍情況的了解便于后期進行準備,了解現場建設要求、條件,然后針對互通式立體交叉的平縱面、立交連接道路、市政管線之間的聯系進行合理規劃,對交通量進行預測、分析、總結,確保主次交通流向準確。
互通立交分合流路段的設計要點在于出口易于識別,入口視野開闊,相鄰出入口的距離合理,要根據實際的情況結合規范的要求進行。對于出口,目前最常規的做法是直接式出口,方便駕駛員判斷;入口采用平行式入口,方便駕駛員擇機并入主線交通;出入口的間距設計方面,要結合實際的車輛行駛操作長度和標志的要求進行合理的設計。
匝道與主線分合流設計,要充分考慮主線平縱面線型指標,結合交通量,選取合理的平縱面指標與主線平順過渡。
互通式立體交叉的匝道在設計過程中,需要考慮的因素較多,如縱坡設計、平曲線半徑等方面的因素,不同的設計內容需要相應的工作予以配合,這與互通式立體交叉的安全性關系非常密切。其中變速車道的設計尤其重要,主要是由于一般情況下匝道技術指標低于主道技術指標,若變速車道設計不當,會在進入變速車道時存在安全隱患,不僅影響駕駛感受,還會威脅車輛行駛安全。另外,超高橫坡的選擇也很重要,其主要影響道路排水。
互通立交中匝道是其極其重要的組成部分,尤其是對匝道圓曲線半徑的設定和匝道類型的適應程度。在進行設計時要特別對互通式立交的地形應用程度進行仔細的分析和考量,要有效的確定地理位置、地形地貌、周邊環境條件等因素,而且必須保證通過的車輛要能夠適應匝道速度的增減,并確定車輛可以在匝道上的行駛安全性,立交設計者要針對匝道的速度標準來進行確定匝道半徑的數據選定,按照規范的標準要求對左轉彎的直連式或半直連式匝道以及右轉彎匝道進行結合設計。
環圈匝道的特點是不需要進行交叉實現左轉彎。其在互通式立交的通行中有著十分明顯的作用,環圈匝道是可以布置在任意的象限范圍之內的,唯一產生區別的是對車輛的行駛效果。所以,在具體的設計時要對道路的交通量進行準確的計算,并以此為依據來進行環圈匝道的設計,車流量小的方向可以通過環圈匝道左轉,這樣設計的理念是將匝道與交通量相互匹配。
在互通式立交設計中匝道的縱斷面設計常會因為道路相交位置的凈空而受限,因此在設計時要考慮相交道路的情況,設定合理凈空,預留遠期養護空間。匝道的出入口縱坡設計主要是匝道接坡點高程和匝道與主線間的縱坡順接問題,要以道路的通暢、平穩為基礎標準。匝道和主線的連接部分非常重要,這是設計者必須要重點考慮的位置。但是往往在實際的匝道設計中縱坡與主線無法做到達成完全一致,就需要匝道與主線路進行分流的位置采用平均坡度法(即1m 法)和合成坡度法進行接坡計算,通過主線縱坡、橫坡和寬度,利用數學知識,計算出的瞬時坡即為主線的平均縱坡或合成縱坡,再在匝道上利用豎曲線將瞬時坡與匝道縱坡進行連接過渡,形成平順的縱斷面,在實踐中顯示這種設計還是十分合理的。但是要注意,在出入口處,計算出的瞬時坡坡長不能過長,其僅作為豎曲線過渡的基準。
互通式立交是主要公路交叉的常見方式,在其設計工作過程中,充分把握設計要素,選擇合理的設計方案,確保技術、服務、安全等指標準確,能夠大大提升道路安全、服務水平。當前,我國在互通式立交設計工作上仍舊存在一定不足,需要逐步完善體系,掌握互通式立體交叉設計基點的綜合因素,積極更新設計理念,確保互通式立體交叉的建設在解決城市交通擁堵問題的基礎上促進城市經濟發展,降低對社會、生態環境的影響。