互通式立交设计要点探讨

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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互通式立交设计要点探讨

张昕

(中设设计集团股份有限公司江苏南京210014)

【摘要】对互通立交设计研究必要性进行了介绍,主要探讨了互通立交设计前期准备工作及选型、几何设计等要点,对项目设计过程具有参考意义。

【关键词】互通式立交;设计要点;必要性

【中图分类号】TU-024【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)24-0008-02

对于现在的道路交通网络来说,互通立交是其中的重要组成部分,它能够完美解决来自不同方向的车辆转弯、直行、汇入的问题。近些年来,随着我国交通运输业的快速发展,人们对于大容量、快速、便捷交通的需求也越来越高,而互通式立交的建立,对于解决交通拥堵,实现道路的快速交通转换非常有效[1]。所以,如何在互通立交设计中,把握要点,在满足便捷、快速交通的同时,兼顾安全的研究就显得尤为重要。

1.互通立交设计研究的必要性

互通立交应该具有齐全的交通功能,拥有合理的布局,而且主次分明。在城市交通中,互通立交的投资比较大,占地相对较多,会对周围环境有一定的影响,而且因为投资巨大,合理的设计方案对工程成本的节约非常有效。因此,研究城市互通立交设计要点具有非常重要的意义。

2.互通式立交设计准备工作

互通式立交设计应通过实地勘测和调查,了解各影响因素和约束条件,做好设计准备工作的基础上,对多因素、多约束条件的互通式立交进行综合最优化设计,分别从建设条件调查、交通量分析、相关道路调查、排水及管线调查等方面,收集互通式立交设计范围内的用地情况、建筑物情况、分析互通式立交各转向交通量;通过对被交路调查,合理确定互通的交叉位置和上跨、下穿方式。

3.互通式立交选型要点

两条高速公路相交,应采用设计速度较高的能使转弯车流保持良好自由流的直连式和半直连式匝道的互通式立交形式;部分交通量较小(单车道能满足要求)的左转匝道可采用环形匝道。

高速公路与一级公路相交,如被交路现状直行交通量较大或互通转向交通量较大时,宜采用双喇叭形互通式立交;如果近期交通量不大,宜考虑分期实施,近期采用单喇叭形式,预留远期双喇叭的建设条件。

高速公路与其他等级公路相交,宜采用在低等级公路上存在平面交叉的单喇叭形和半苜蓿叶形互通式立交。

(1)喇叭形互通式立交按主要公路的左转弯出口在跨线构造物之前和之后可分为A型和B型两种,一般情况下宜采用A型。因地形、地物的限制或左转进入主线的交通量远大于左转驶离主线的交通量时,宜采用B型,但双车道匝道不应布置为环形匝道。喇叭形互通式立交宜按斜交布设。

(2)部分苜蓿叶形互通式立交按适用于出入交通量较小(小于16000pcu/d)的一般互通式立体交叉。该互通式立交不设匝道跨线桥,但需设置两处匝道收费站。

(3)全苜蓿叶形互通式立交适用于左转交通量较小(各左转交通量均小于8000pcu/d)的枢纽式互通式立交。在全苜蓿叶形互通式立交中的直行车道旁宜增设辅助车道或集散车道,以避免转弯车流的交织对直行车流的干扰。

4.互通式立交几何设计

4.1平面线形设计要点

在进行城市互通立交的平面设计时,连续性设计理念的应用非常重要,对于道路线性来说,最基础的路线设计要求就是连续性[2]。以工程造价不受影响为前提,尽量选择平面线的高值,有利于互通立交车速的提升和服务水平的强化,对于左转定向匝道来说,一般选取高限匝道或者接近高限匝道,对于环形匝道来说,一般取低限,而右转匝道一般也是尽量取高限。对于圆曲线半径来说,尽可能选取大的,而横坡度尽可能选小的。当立交设计超高,设置缓和曲线时,应考虑加宽要求和曲线缓和长度,而且在平面设计时,还应该考虑圆曲线的取值和缓和曲线取值影响超高的大小问题,并提前进行预判。

在减速车道,设计流出角度时,一般取1/15~1/25比较合适。右转匝道平面线型采用同向或者单曲线比较合理,同时对于左转定向匝道来说,平面线型设计的原则与右转匝道相同。对于半定向左转匝道来说,采用反向、卵形或者单曲线组合的平面线型设计比较合适。而环形左转匝道采用单曲线的平面线形设计更为合适。

4.2纵断面线形设计要点

在安排主线与匝道的层次时,以工程造价和交通量为主要考量标准。主要流向交通量大的层次应该尽量低,匝道宽的层次要比匝道窄的层次设计的低,而且,如果立交层次整体较低则工程造价也会较低。

主线进行纵断面设计时:跨线桥下的净空高度应该保证被交道路的顺利通行;次要道路上跨时,为避免对主要道路的视距造成影响,产生交通安全隐患,需要将其设置在凹型主要道路底部之外的位置;纵坡最小应该在0.3%以上;为了设置排水管方便,需要在桥墩处设置纵断面的最低点。

匝道进行纵断面设计时:鼻端附近的匝道竖曲线最小半径应依据鼻端通过速度确定。匝道分流鼻端的速度约按主线设计速度的60%~65%确定,即对于主线设计速度100km/h,匝道分流鼻端处的竖曲线半径宜不小于1800~2800m。立交范围内,尽量将回头曲线坡度设计在2%以下;竖曲线的长度设计,以设计车速3秒的行驶距离为宜;两条竖曲线以很短的直线连接时,应该选择用复合竖曲线连接;尽量避免小半径平曲线和竖曲线的重叠;尽量避免匝道纵断面起伏过大。

4.3互通立交的出入口设计

互通立交的出入口是发生交通事故较多的地段,因此,它的设计是互通立交设计的重要内容。出入口设计的基本要求是:安全快速,与主线协调并相互通视,容易识别。

设计要点:对于同一立交来说,为提高通行能力和识别性,应将出入口设计成相同的形式;匝道出入主线的设计尽量采用右进右出,这对于保证交通通信快速、安全非常有利;有凸形竖曲线的,出口设置在上坡道比较合适,而入口设置到下坡道比较合适;入口驶入主线的角度不宜过大,因需要加速,所以设置成直线或者缓直线比较合适。

4.4互通立交的集散车道设计

在设计集散车道时,设计车速应该与匝道车速相同,集散车道与直行车道之间以变速车道连接;当集散车道在互通立交范围内时,应采取分割标线或设施,将直行车道与集散车道分开;对于处于互通立交范围内的集散车道,应该将交织点设置在主线道路以外,而且主线的所有出口均应设置在互通立交前面;有时候,为了防止交织问题的出现,需要在立交对角象限内设置苜蓿叶匝道,在选择匝道形式时,需要先对交通流量进行预测,然后根据流量大小设计匝道形式。

5.结论

通过对互通立交设计要点的梳理,明确了在进行设计时需要重点关注的几方面问题,但是对于许多细节设计问题未深入探讨。在实际设计过程中,互通式立交设计应坚持以人为本、安全至上的理念,在满足互通立交使用功能和运行安全根本需求的基础上,充分体现人车路和谐、节约资源、控制造价的设计思想,选取最优方案。

参考文献

[1]张军,刘佳钰.有关互通立交桥梁设计研究[J].城市道路与防洪,2015(4):44-45

[2]郑园春.浅谈城市互通立交方案设计要点[J].江西建材,2017(8):30-33