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        淺談互通式立體交叉變速車道設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

        2015-08-05 08:32:50劉開(kāi)祥
        黑龍江交通科技 2015年1期
        關(guān)鍵詞:立體交叉互通式路肩

        劉開(kāi)祥

        (貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司)

        0 引 言

        在高速公路建設(shè)中,互通式立體交叉變速車道設(shè)計(jì)質(zhì)量與城市公路網(wǎng)絡(luò)的合理性具有直接、密切的聯(lián)系,對(duì)道路交叉處的車輛分流、合流等起到不可替代的作用。目前我國(guó)在互通式立體交叉變速車道建設(shè)中雖然取得了顯著的成績(jī),但是在設(shè)計(jì)方面還存在一定的問(wèn)題,還有很多需要改進(jìn)的地方。因此,在設(shè)計(jì)中應(yīng)摒除傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的困擾,對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)和參數(shù)、指標(biāo)等問(wèn)題深入研究,提高其設(shè)計(jì)水平,促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)的穩(wěn)步前進(jìn)。

        1 互通式立體交叉變速車道設(shè)計(jì)現(xiàn)狀和存在問(wèn)題

        互通式立體交叉變速車道在公路建設(shè)中處于非常重要的位置,如圖1 為直接式變速車道的組成,因?yàn)槠湓谡麄€(gè)交通線路中是最容易引起交通事故的部位,在設(shè)計(jì)中也是設(shè)計(jì)人員關(guān)注的重點(diǎn)。目前我國(guó)的交通事業(yè)在不斷發(fā)展的同時(shí),也存在諸多問(wèn)題,尤其是在互通式立體交叉變速車道設(shè)計(jì)方面,主要有以下幾點(diǎn):(1)變速車道的長(zhǎng)度不夠或分流段減速車道的設(shè)置不合理,經(jīng)常會(huì)造成車輛不能及時(shí)進(jìn)行減速而引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。(2)加速車道設(shè)置缺乏科學(xué)合理性,這種設(shè)計(jì)漏洞的直接后果是車輛提前進(jìn)入主線。(3)當(dāng)前變速車道為單車道時(shí),漸變段采用的設(shè)計(jì)方法主要是線型或者是三次拋物線,但是這種漸變段設(shè)計(jì)方法在長(zhǎng)期的實(shí)踐中證明存在很多不足,主要表現(xiàn)為與實(shí)際的車輛駕駛狀態(tài)存在沖突,實(shí)際的車輛駕駛軌跡傾向于“S”形,而設(shè)計(jì)中對(duì)漸變段的處理通常出現(xiàn)線型不夠流暢的問(wèn)題。這些設(shè)計(jì)的缺失不僅給行人車輛帶來(lái)了很多不利,而且阻礙了我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展步伐。

        圖1 直接式變速車道的組成

        2 互通式立體交叉變速車道設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

        2.1 平面設(shè)計(jì)

        匝道可分為單車道匝道和雙車道匝道,這兩種形式的匝道一般都采用直接式變速車道,其設(shè)計(jì)線通常是匝道的中心線。首先,對(duì)直接式變速車道來(lái)說(shuō),其接線起點(diǎn)位置非常重要,目前在設(shè)計(jì)中,單車道匝道的起點(diǎn)位置一般設(shè)計(jì)在主線外側(cè)中心線上,而單向雙車道匝道的起點(diǎn)位置一般設(shè)計(jì)在輔助車道的左側(cè),或者可以說(shuō)是主線外側(cè)車道的右側(cè)。其次,是車道流出角的確定,所謂流出角是指減速車道的漸變段起點(diǎn)的切線與主線外側(cè)車道中心線的夾角。在目前的變速車道的設(shè)計(jì)中,一般按照漸變率來(lái)確定流出角,且對(duì)直接式變速車道來(lái)說(shuō),起點(diǎn)位置的切線方位和流出角作為其線型設(shè)計(jì)的起點(diǎn)方位角。最后,即進(jìn)行匝道線形設(shè)計(jì)和計(jì)算。匝道線形設(shè)計(jì)一般根據(jù)車道的不同類型來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),一般來(lái)說(shuō),減速車道采用曲線法設(shè)計(jì);單車道的加速車道一般采用與主線相同的曲率半徑,其接線位置是主線外側(cè)辦個(gè)匝道的位置;平行式變速車道一般采用與主線統(tǒng)一的曲率,當(dāng)其接線點(diǎn)位置處在主線外側(cè)直線段的時(shí)候,其接線位置的確定可采用偏移法。

        2.2 變速車道長(zhǎng)度的確定

        一般來(lái)說(shuō),變速車道的長(zhǎng)度是指車道漸變段在達(dá)到一個(gè)車道寬度的位置到分合流鼻的長(zhǎng)度,在確定變速車道的長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)注意參數(shù)的確定問(wèn)題,即綜合考慮以下因素:車道匝道、縱坡、主要組成車輛的類型等要素。同時(shí)對(duì)匝道的線形指標(biāo)加以注意,線形指標(biāo)不宜太低,因?yàn)樘捅仨氂迷黾幼兯佘嚨赖拈L(zhǎng)度的方法來(lái)彌補(bǔ)速度差,這種速度差是指匝道與主線的設(shè)計(jì)速度,這樣對(duì)整段公路來(lái)說(shuō)是極不合理和經(jīng)濟(jì)的。

        2.3 變速車道的橫斷變?cè)O(shè)計(jì)

        由于不同的車道其橫斷面存在很大差異,所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮多種因素,以保證行車安全為原則進(jìn)行設(shè)計(jì),現(xiàn)作具體分析:首先,路肩寬度及其過(guò)渡帶的確定。變速車道的橫斷面由以下幾個(gè)部分組成,包括車道、左側(cè)路緣帶、右路肩等。考慮到匝道的速度低于右側(cè)路肩的速度,因此在設(shè)計(jì)時(shí)雙向匝道(路肩寬度為0.75 m 和0.5 m)的變速車道的路肩寬度一般取1.25 m,對(duì)于主線路肩寬度不同于匝道的路肩寬度,變速車道的過(guò)渡段通常采用兩種處理方法,一種是以匝道的路肩寬度為準(zhǔn),在匝道路肩寬度比較大的情況,通常采用的是以主線的路肩寬度為準(zhǔn)。當(dāng)主線路肩寬度和匝道路肩寬度存在不一致的情況下,一般采用如下處理方法:設(shè)置過(guò)渡段。當(dāng)匝道的路肩寬度較小時(shí),通常設(shè)置在分流鼻和匝道靠近的一段范圍內(nèi)。漸變段的就漸變率是有一定范圍的,通常取1/20~1/30 之間;當(dāng)匝道的路肩寬度較大時(shí),通常在主線和變速車道分流鼻附近的一定范圍內(nèi)設(shè)置漸變段,漸變率取1/30~1/40。其次,橫斷面變化情況,以直接式變速車道和平行式變速車道為例。如圖2 所示,為直接式變速車道的橫斷面。

        圖2 直接式變速車道的橫斷面

        從圖2 可知,直接式變速車道的橫斷面有四個(gè),分別為A、B、C、N,其中A 斷面除了路肩處不同外,其它都是與B 斷面相同的。B 斷面是變速車道和匝道的分界面,同時(shí)也是變速車道的終點(diǎn)斷面;C 斷面是減速車道的起點(diǎn),同時(shí)也是變速車道三角段的終點(diǎn);N 斷面是三角段的起點(diǎn),但必須注意的是起點(diǎn)位置處在主線外側(cè)車道的中心線上。如圖3 所示,為平行式變速車道橫斷面。

        圖3 平行式變速車道橫斷面

        從圖3 可知,與直接式變速車道不同,平行式變速車道橫斷面總共有5 個(gè)橫斷面,分別為A、B、C、D、E 斷面。A、B斷面幾乎與直接式變速車道的橫斷面是相同的,唯一不同的地方即平行式變速車道的A、B 斷面沒(méi)有偏寬值;C、D 斷面與直接式的B 斷面相同;E 斷面是完全的主線斷面。

        2.4 互通式立體交叉變速車道參數(shù)控制要點(diǎn)

        連接段、緩和曲線參數(shù)對(duì)直接式變速車道具有重要的影響,現(xiàn)以緩和曲線參數(shù)對(duì)其減速車道的影響為例,具體影響見(jiàn)表1 所示。

        表1 緩和曲線參數(shù)對(duì)直接式減速車道的影響

        3 互通式立體交叉變速車道設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

        在互通式立體交叉變速車道設(shè)計(jì)時(shí)不僅要注意以上設(shè)計(jì)要點(diǎn),還應(yīng)綜合考慮多種因素,現(xiàn)作具體分析:(1)在設(shè)計(jì)變速車道時(shí),通常是按照理想情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,但是實(shí)際的通車過(guò)程中,車輛并不是按照理想的情況來(lái)流入或流出主線,因此在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)綜合考慮多種因素,如通過(guò)汽車的機(jī)械性能、氣候、地質(zhì)特點(diǎn)、路面情況等,同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮國(guó)內(nèi)的加速制動(dòng)器情況,適當(dāng)增大變速車道。(2)在一些地區(qū),如沿海地區(qū),車輛的載重較大,內(nèi)地則相對(duì)來(lái)說(shuō)偏小,同時(shí)受到地形、地質(zhì)等因素的影響較大,因此在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)適當(dāng)增大沿海地區(qū)的變速車道寬度;山區(qū)等地根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)放低標(biāo)準(zhǔn)。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        綜上分析,互通式立體交叉變速車道對(duì)交通發(fā)展具有重要意義,在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)緊抓重點(diǎn)環(huán)節(jié),從平面設(shè)計(jì)、變速車道長(zhǎng)度確定、變速車道橫斷面設(shè)計(jì)、參數(shù)控制等方面出發(fā),進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì),同時(shí)注意在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮多種因素,如地形、當(dāng)?shù)剀囕v行駛情況等,設(shè)計(jì)出符合實(shí)際而又有效的設(shè)計(jì)方案,盡量避免因后期意外情況而造成方案更改,浪費(fèi)資源和資金的同時(shí)也對(duì)整個(gè)公路建設(shè)工程的工期方面不利。

        [1]狄升貫,付曉敦.互通式立交變速車道及分流鼻處設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)淺析[J].城市道橋與防洪,2010,(9):98.

        [2]林金坤.公路互通立交設(shè)計(jì)探討[J].天津建設(shè)科技,2009,(3):45.

        [3]王華,孫綠松.設(shè)計(jì)階段互通立交安全性評(píng)價(jià)中若干問(wèn)題的探討[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2009,(8):256.

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