互通式立交的分合流點及端部設(shè)計

肖華

摘 要：論文結(jié)合筆者的互通式立交設(shè)計經(jīng)驗，就匝道分合流點及端部設(shè)計做了研究。

關(guān)鍵詞：互通式立交；分合流點；匝道端部；設(shè)計

互通式立體交叉是城市交通的一個重要組成部分，隨著經(jīng)濟(jì)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，高等級公路和城市立交的普遍修建，作為城市立交和高等級公路車輛出入門戶的互通式立交也開始大量修建。立體交叉中主線與被交道路處于不同高程上，需用道路將其互相聯(lián)系，以供各轉(zhuǎn)彎車輛行駛，這些起聯(lián)接作用的道路我們通常稱之為匝道，匝道兩端與主線、被交道路連接區(qū)域稱之為匝道端部，也稱道口。匝道端部范圍，包括匝道出入口，變速車道及輔助車道等部分。

匝道的端部形式，就其出入口位置不同，有左出入口和右出入口；就其主線或交叉線幾何形狀不同，有直線和曲線等。本文就結(jié)合自己的設(shè)計經(jīng)驗，針對匝道分合流點及端部設(shè)計做一些研究。

1 匝道端部出、入口三角區(qū)設(shè)計

三角區(qū)范圍通常指主線與匝道分岔處兩側(cè)路面、路基邊緣線相交形成的三角地帶，它包括增加的路面偏置值和土路肩部分。

1、分流處三角區(qū)設(shè)計

為給誤行車輛提供返回余地，分流點三角區(qū)行車道邊緣應(yīng)增加偏置值，其作用是便于誤入匝道口車輛有回轉(zhuǎn)余地，它的取值與端部半徑有關(guān)。

當(dāng)主線硬路肩寬度能滿足停車寬度要求時，偏置值寬度可直接采用該硬路肩寬度，不需要增加偏置值，三角區(qū)范圍內(nèi)的路面結(jié)構(gòu)應(yīng)與行車道路面結(jié)構(gòu)相同。

2、合流處三角區(qū)設(shè)計

合流處三角區(qū)不需要增加路面偏置值，三角區(qū)為主線的硬路肩與匝道硬路肩邊緣相交形成，為便于畫路面標(biāo)線三角區(qū)應(yīng)鋪設(shè)路面，為了防止匝道車輛過早進(jìn)入主線，三角區(qū)內(nèi)應(yīng)畫出明顯路面標(biāo)線。三角區(qū)附近的匝道路面寬度，應(yīng)逐漸過渡到變速車道寬，其漸變率一般為1/15或更緩些。

3、三角區(qū)要求

出口三角區(qū)分岔端部要顯明易辨，便于司機(jī)在變速車道之前就能識別出口分岔而及時減速。三角區(qū)必須畫出顯明的路面標(biāo)線，設(shè)置交通標(biāo)志。分岔端部應(yīng)用斜式緣石圍成半圓形，其半徑可采用0.6～1.0米。端部緣石以外適當(dāng)寬度，最好做成平緩地面，并避免設(shè)置剛性設(shè)施，以防汽車一旦沖出緣石之外而不致造成重大損失。

入口三角區(qū)的流入角應(yīng)盡量采用較小交角，并在匝道匯入主線之前保持三角區(qū)內(nèi)通視無阻。路面標(biāo)線要顯明易辨符合標(biāo)準(zhǔn)，并與變速車道標(biāo)線連續(xù)、順適。

2 變速車道設(shè)計

汽車從速度較高的主線駛?cè)胨俣容^低的匝道，必然有一減速過程；反之必然有一加速過程。因此，必須設(shè)置專門給汽車行駛中減速、加速而不妨礙主線車輛運行的附加車道，統(tǒng)稱為變速車道。

1、變速車道線形

變速車道有平行式變速車道和直接式變速車道兩種。單車道平行式入口是在匯流點處起，提供一條附加平行車道，使車輛因匯合點處開始加速到接近主線車速。在附加變速車道末端設(shè)置過渡漸變段，有較長的插入?yún)^(qū)段，有利于車輛駛?cè)?。其特點是車道劃分明確，行車容易辨認(rèn)，但車輛行駛軌跡呈反向曲線，對行車不利。加速車道為單車道時宜采用平行式。

直接式出口線型符合行車軌跡，其出口是按1：25～1：15（縱橫比）均勻的漸變率和主線相接，分散角通常為2°～5°，有利于主線大交通量車輛快速、平穩(wěn)駛出。研究表明，直接式出口大部分駛出車輛都能以比較高的車速駛離主線，從而減少了由于車輛在主線上開始減速而引起車輛追尾事故發(fā)生的可能。一旦離開主線車道，沿過渡段駛?cè)胱兯佘嚨谰湍苓M(jìn)行必要的減速，是一種比較合理的出口形式。

主線為曲線時，變速車道有匝道在曲線內(nèi)側(cè)和曲線外側(cè)的平行式或直接式變速車道。匝道在曲線內(nèi)側(cè)時，變速車道曲線與匝道平曲線、主線平曲線為同向曲線，可采用卵形回旋線或復(fù)合形回旋線與匝道和主線曲線順接。匝道在曲線外側(cè)時，變速車道曲線與匝道曲線為反向曲線，變速車道可采用與主線相同曲率半徑，以S形回旋線的連接方式連接。

2、變速車道長度

變速段長度，無論加速段或減速段，都是從主線偏置一個變速車道寬度的橫斷面處起，到分岔鼻端止這一路段的長度。漸變段長度是從主線偏置一個變速車道寬度處起，車道寬度逐漸減小到零所需長度。變速車道總長度即加速或減速車道長度與漸變段之和。

變速車道所需要的最小長度，公路和城市道路的設(shè)計規(guī)范都作出了具體規(guī)定，設(shè)計時除應(yīng)符合這些規(guī)定外，還應(yīng)結(jié)合主線和匝道的計算車速、交通量、大型車所占比例對采用的變速車道長度進(jìn)行驗算，按實際情況確定其合理長度。

確定變速車道的漸變段長度，平行式不應(yīng)小于下表所列數(shù)值，直接式按外邊緣斜率控制，駛出端過渡段斜率為1/15～1/25，駛?cè)攵诉^渡段斜率為1/20～1/40。

3 車道平衡的要求

高速公路、一級公路的全長或較長路段內(nèi)必須保持一定的基本車道數(shù)；同時在正線與匝道分、合流處必須保持車道數(shù)的平衡，二者之間通過輔助車道來協(xié)調(diào)的。車道平衡的原則為：

（1）、兩條車流合流后正線的車道數(shù)應(yīng)不少于合流前交匯道路上所有車道數(shù)總和減一；

（2）、正線的車道數(shù)應(yīng)不少于分流后分叉道路所有車道數(shù)總和減一；

（3）、正線的車道數(shù)每次減少不應(yīng)多于一條；

根據(jù)車道平衡的原則，分、合流處應(yīng)按以下車道平衡公式進(jìn)行計算：

在分、合流處，既要保持車道數(shù)平衡，又要保證基本的車道數(shù)，如果二者發(fā)生矛盾時，可通過在分流點前或合流點后的正線上增設(shè)輔助車道的辦法來解決。另外，當(dāng)前一個立交加速車道末端至下一個立交減速車道起點間的距離小于500m時，必須設(shè)輔助車道將兩者連接起來，增設(shè)輔助車道時應(yīng)設(shè)置過渡段，其漸變率不大于1/50。

4 匝道端部路線平、縱面要求

1、路線平面要求

一般情況下，主線的出入口應(yīng)設(shè)置在主線行車道的右側(cè)，從主線流出的車輛，在進(jìn)入匝道的短暫運行過程中，其駕駛過程較為復(fù)雜，分流、轉(zhuǎn)向、減速對司機(jī)都有一定的操作要求，同時司機(jī)產(chǎn)生心理壓力也有影響。因此，出口處應(yīng)為車輛行駛創(chuàng)造良好條件，對路線平面應(yīng)有較高要求，入口處一般也應(yīng)如此。

我國公路《規(guī)范》規(guī)定，駛出匝道的分流點應(yīng)具有較大的曲率半徑，并使曲率變化適應(yīng)行駛速度的變化，避免不必要的反彎。

出入口處路線縱斷面設(shè)計，一是確保行車視距，二是線形順適。匝道起終點的設(shè)計標(biāo)高，屬于匝道縱坡設(shè)計的起始或終止標(biāo)高，必須與主線或交叉線設(shè)計標(biāo)高協(xié)調(diào)一致。

一般情況下，出口處匝道縱坡第一個變坡點應(yīng)設(shè)在匝道與主線分岔之后相當(dāng)于一個豎曲線切線長的距離之外，也就是說在匝道與主線平面分岔之前匝道縱坡度應(yīng)與主線縱坡完全一致，這樣才不致因兩線縱坡度不同而出現(xiàn)標(biāo)高差，造成橫斷面上路面橫坡不協(xié)調(diào)。入口處縱坡銜接也是如此。如果主線在匝道出入口位置處于曲線上，情況就更為復(fù)雜一些。由于主線超高和匝道超高正好為反坡，因此匝道端部縱坡設(shè)計時不僅考慮了主線與交叉線中心標(biāo)高的過渡，還要考慮兩曲線超高的過渡，在三角區(qū)結(jié)合地形、地勢和排水要求，插入適當(dāng)?shù)幕匦€，以滿足縱橫坡度的順適銜接。

目前對立交端部縱斷面接坡設(shè)計沒有統(tǒng)一的方法和規(guī)范規(guī)定。習(xí)慣上一般采用主線順接法，順接主線長度以不小于10m，不大于50m為原則，我們現(xiàn)在采用的基本上是分別計算10m、20m、30m等幾個特征斷面的縱坡度值的平均縱坡作為接坡時設(shè)計的縱坡；另外一種處理方法是直接求算分岔點或合流點斷面的臨界縱坡，作為匝道縱坡設(shè)計線。從工程實際施工角度來看無論采用那種方式計算的誤差均很小，滿足工程允許誤差要求。

當(dāng)然，本文只對匝道端部設(shè)計做了簡要的闡述，但要設(shè)計好一座互通式立交，需要考慮的問題還有許多，如立交的規(guī)劃、選型、附屬設(shè)施等，這需要我們繼續(xù)不斷努力地探索和實踐。