山区高速公路单喇叭型互通立交的设计浅析.docVIP

山区高速公路单喇叭型互通立交设计浅析 李军发 山西省交通科学研究院 摘要：重点阐述了山区高速公路单喇叭型互通立交匝道平面、纵面线形及横断面设计要点，结合本人的体会，对于山区单喇叭型互通立交的布设在满足互通功能的情况下应扩展思路，根据地形灵活布置立交线形。 关键词：山区高速公路 单喇叭型互通立交 设计浅析 1．山区高速公路互通立交的特点 a)在山区设置一般出入口互通立交的目的是为了服务于当地乡镇及县域经济发展，交通量往往都不大。 b)山区地形复杂、场地狭小、走廊内常常伴随河流、地方道路，使互通立交布设的位置和形式受到一定的限制。 c)山区高速公路主线构造物较多，互通布设范围常常受到前后大桥、隧道等构造物的限制，互通立交与隧道的间距在地形受限制的山区是很难达到标准、规范的要求，互通的布设还需特别注意行车安全性方面的要求。 d)山区高速公路主线平纵指标往往偏低，互通立交有时不可避免的处于主线长下坡或主线小半径平曲线上，同样也需要注意安全性方面的问题。 2．设计交通量 公路的交通量是随着社会经济的发展而变化，其远景设计年限交通量应包括正常的交通量以及诱增交通量。设计交通量应根据交通工程学原理，进行切实的调查、统计，通过科学的分析、预测，建立相关的数学模型，求得设计年限内平均日交通量（AADT）作为设计依据。设计过程中采用设计小时交通量对匝道的通行能力及横断面采用的车道数等进行验算，匝道设计小时交通量按(1)式计算： DDHV=AADT×D×K (1) 式中： DDHV——单向设计小时交通量，veh/h；AADT为预测年度的年平均日交通量，veh/d； D——方向不均匀系数，%；K为设计小时交通量系数，%，为第30个高峰小时交通量与AADT的比值。 3．匝道平面设计 匝道的平面线形设计应与匝道类型、等级相适应，考虑互通式立体交叉的重要程度、地形、地质、地物、用地条件及交叉角度等因素综合确定，并适应匝道上行驶车辆的速度变化，保证车辆能够连续、安全的行驶，体现“安全、环保、舒适、和谐”。A、B型单喇叭型式比较见如表1。 表1 A、B型单喇叭型式比较 比较项目 A型 B型 交通量影响 适用于互通立交两侧交通量有一定差异而需要采用A型的情况；用互通立交总进出交通量较小的情况；两侧交通量差别不大的情况下优先推荐A型 适用于互通立交总进出交通量较小的情况；适用于互通立交两侧交通量有一定差异而需要采用B型的情况 行使条件影响 出口匝道为外环S型曲线，入口匝道为环型，行使条件较好。行使条件较好 入口匝道为外环S型曲线，出口匝道为环型曲线，必须注意出口匝道的行使安全。对应主线下穿匝道时的方案B型出口应设置在立交桥两前面，如果出口位置设在立交桥梁后面，则应有至少150 m的出口行使判断距离 地形及工程造价 平坦地形情况下，A、B型喇叭方案造价一般差别不大，对于山区地形往往造价差别较大，甚至有些地形决定了工程可行性 主线上跨匝道 主线上跨，高速公路上的行车视野开阔，视距较好。对于山区高速公路应以实际地形决定上、下跨方案 匝道上跨主线 设置匝道上跨越主线的情况，高速公路上的行车出口一般为上坡，可以自然减速；入口一般为下坡，可以自然加速。对于平原区高速公路，从互通立交总工程量考虑，将路基宽度较大的主线置于下层，可以有效降低填方数量，降低总造价 3.1 圆曲线半径 匝道圆曲线半径的大小，根据最大横向力系数fmax和最大超高imax值，结合立交形式、用地规模、拆迁数量和工程造价等条件下应与设计速度、超高横坡以及行车安全和舒适性相适应等综合来确定。对于山区高速公路来说往往是受到地形的影响因素比较大，主要是为小乡镇提供进出口的互通立交，单喇叭型互通立交内环匝道设计速度建议Vmin=30km/h,分流鼻末端参数A不宜过小。单喇叭外环匝道尽量避免一条缓和曲线与一段卵形曲线直接构成类似“凸型”线形。 3.1.1 A型单喇叭 当流入匝道采用环形匝道时，原则上采用单圆曲线，当受到地形及其它条件限制时，可采用多圆曲线，但小大圆半径之比不应小于R2/R1=1:1.5，最好为1:1.2. 由于用地条件或其他因素的限制，单圆半径采用一般值或接近一般值时，则与内环相接的S形外环流出匝道将遇到小半径的急反转弯，于行车安全极为不利。该情况下应将内环匝道设计为卵形线，保证与外环匝道搭接的R1较大，而且为保证内环车辆加速行驶的安全，R2与R1之比应限定在上述范围内，且S形曲线两圆半径之比宜控制在1：3以内，如图1(a)。 3.1.2 B型单喇叭 当流出匝道采用环形匝道时，原则上应设计为小、大圆半径之比应小于R2/R1=1:2，但最好要大于1：5的卵形曲线。由于在流出匝道上行驶