李夢(mèng)濤

(新疆交通科學(xué)研究院，新疆 烏魯木齊 830001)

1 視 距

1.1 視距概念

互通式立交具有交通方向轉(zhuǎn)換和多層空間立體形態(tài)的特征，在受限的建設(shè)空間中，既要保證線形指標(biāo)滿(mǎn)足要求，同時(shí)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，這一特殊的結(jié)構(gòu)形態(tài)加劇了車(chē)輛在行駛過(guò)程中運(yùn)行方向轉(zhuǎn)換的復(fù)雜性。出于安全性考慮，我國(guó)規(guī)定行車(chē)視距是保障道路行車(chē)安全的重要指標(biāo)。為了行車(chē)安全，在規(guī)定的視距范圍內(nèi)駕駛?cè)说囊暰€范圍內(nèi)不得受到固定物體的遮擋和影響，這一從發(fā)現(xiàn)并識(shí)別前方障礙物或方向改變到避讓障礙物或改變操作方法所預(yù)留的一定長(zhǎng)度的距離，稱(chēng)為行車(chē)視距。

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中不難發(fā)現(xiàn)視距受平、縱線形組合的影響較大，尤其是在轉(zhuǎn)彎處，不易采用小半徑平曲線與短的豎曲線相接?；ネㄊ搅⒔坏膬?nèi)環(huán)匝道由于立交型式與工程規(guī)模的限制，其圓曲線半徑一般采用較低值，此時(shí)應(yīng)做好平縱線形組合，以確保良好的行車(chē)視距。

1.2 停車(chē)視距和識(shí)別視距

停車(chē)視距是車(chē)輛駕駛?cè)藛T自發(fā)現(xiàn)前方障礙物起，采取制動(dòng)或有效的規(guī)避方法，至在障礙物前制動(dòng)停止所需的最短行駛長(zhǎng)度，停車(chē)視距為制動(dòng)距離、反應(yīng)距離與安全距離之和。

圖1 停車(chē)視距

停車(chē)視距：

式中：(1)反應(yīng)距離S1：在行駛過(guò)程中，在車(chē)輛駕駛?cè)藛T在行駛過(guò)程中發(fā)現(xiàn)行駛方向有阻礙正常行駛的物體，由思考決定采取制動(dòng)到肢體行動(dòng)踩下剎車(chē)至使剎車(chē)產(chǎn)生制動(dòng)作用的時(shí)間段中車(chē)輛的行駛距離。駕駛員思考時(shí)間為1.5 s；踩下剎車(chē)制動(dòng)時(shí)間為1 s。反應(yīng)時(shí)間與踩下制動(dòng)時(shí)間之和取t=1.2 s，則此時(shí)間段內(nèi)車(chē)輛的行駛距離為：

(2)制動(dòng)距離：指車(chē)輛駕駛員踩下剎車(chē)開(kāi)始，車(chē)輛受剎車(chē)制動(dòng)影響直至完全停止運(yùn)動(dòng)，這段時(shí)間內(nèi)車(chē)輛行駛的距離。

(3)安全距離：5～10 m。

車(chē)輛駕駛員在視覺(jué)信息過(guò)載的交通環(huán)境中行駛，以發(fā)覺(jué)意外的或不易察覺(jué)的信息源，或發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)或潛在的危險(xiǎn)，從而選擇安全的路線、適當(dāng)?shù)男旭偹俣?，完成一系列駕駛操作所需要的距離稱(chēng)之為識(shí)別視距。

表1 識(shí)別視距

互通立交多建于高速公路、一級(jí)公路上，其主線段平面線形指標(biāo)較高，受視距影響較小，視距不足的問(wèn)題常發(fā)生在內(nèi)環(huán)匝道與主線的匯流處，主要原因是內(nèi)環(huán)匝道的指標(biāo)低，曲線參數(shù)選擇較小，內(nèi)環(huán)匝道起點(diǎn)與主線接線處又存在較大高差，易形成高填方路基從而影響視距的通暢。另一方面，互通式立交的平面線形對(duì)視距也存在一定影響，如A型單喇叭互通與B型單喇叭互通，因跨線橋位置的不同導(dǎo)致內(nèi)環(huán)匝道與主線的合流端分別位于匝道橋之前與之后。

2 變速車(chē)道

2.1 變速車(chē)道長(zhǎng)度

變速車(chē)道的形式分為直接式與平行式，通常情況下，減速車(chē)道采用直接式，加速車(chē)道采用平行式。但受交通量等因素的影響，當(dāng)分、合流匝道都設(shè)置為雙車(chē)道時(shí)匝道，變速車(chē)道均應(yīng)采用直接式。

變速車(chē)道的總長(zhǎng)度為漸變段長(zhǎng)度與變速段長(zhǎng)度之和。無(wú)論分流段或合流段，變速車(chē)道的長(zhǎng)度為一個(gè)行車(chē)道寬度處至鼻端的距離；漸變段長(zhǎng)度是從一個(gè)車(chē)道寬度處起，行車(chē)道寬度逐漸減小至零，所需要的長(zhǎng)度。漸變段是主線與匝道間帶有一定漸變率的連接線，直接式變速車(chē)道按行車(chē)道外側(cè)邊緣控制漸變率，分流端出口的漸變率控制在1/17.5～1/25，合流端入口漸變率控制在1/35～1/45。

2.2 變速車(chē)道線形

(1)當(dāng)接線處為直線時(shí)

立交區(qū)范圍內(nèi)主線線元為直線，變速車(chē)道與主線接線處應(yīng)按變速車(chē)道的設(shè)計(jì)寬度偏置出匝道設(shè)計(jì)中線后采用直線與主線接線并設(shè)置一定的分流角度，一般分流端為直-緩-圓線形組成，中線確定后變速車(chē)道至小鼻端處盡可能保持與主線一致的線形，確保車(chē)輛在變速段落行駛平順。

當(dāng)接線處主線線元為圓曲線時(shí)，只需將主線圓曲線沿變速車(chē)道方向偏置匝道設(shè)計(jì)中線與主線間的距離，即可確定接線處匝道所采用圓曲線的半徑，接線方式與直線段接線方式一致。

(2)當(dāng)接線處為緩和曲線時(shí)

緩和曲線是設(shè)置在兩不同半徑的圓弧之間曲率連續(xù)變化的曲線，變速車(chē)道與主線的接線點(diǎn)位于緩和曲線的不同位置，其采用的圓曲線半徑值也會(huì)有所不同，變速車(chē)道接線處圓曲線半徑的大小處應(yīng)根據(jù)緩和曲線參數(shù)A值與相鄰圓弧半徑值計(jì)算確定。以葉墨高速葉城東互通為例，簡(jiǎn)述緩和曲線處匝道接線所采用圓曲線半徑值的計(jì)算。

葉城東互通位于葉城縣東南，距離葉城縣中心22.76 km，連接G315，主要承擔(dān)葉城縣去往和田方向車(chē)輛與葉墨高速的交通轉(zhuǎn)換?；ネú荚O(shè)于主線圓曲線處，曲線半徑r=2 000 m，緩和曲線長(zhǎng)度Ls=250 m(A→C)。分流匝道設(shè)計(jì)起點(diǎn)在B點(diǎn)K1597+750處。

B點(diǎn)緩和曲線切線半徑應(yīng)用公式:

式中：r1為分流匝道起點(diǎn)圓曲線半徑；r2為主線緩和曲線所接圓曲線半徑；A為主線緩和曲線參數(shù)；Ls′為緩和曲線起點(diǎn)至匝道設(shè)計(jì)點(diǎn)處緩和曲線長(zhǎng)度。

得：r1=

=4 395 m

匝道設(shè)計(jì)起點(diǎn)與主線圓曲線不在同一線元，應(yīng)加上匝道距離主線的偏置值。則r1=4 395 m+12 m=4 407 m。

3 端部三角區(qū)

互通式立交區(qū)作為交通流轉(zhuǎn)向的集中區(qū)，在匝道分、合流端部因減速、轉(zhuǎn)彎、匝道曲率變化等綜合原因，會(huì)對(duì)駕駛?cè)藛T產(chǎn)生一定的心里壓力，從而影響駕駛水平的正常發(fā)揮。在匝道端部選擇合適的指標(biāo)是保障車(chē)輛行駛平穩(wěn)的基本。

互通式立交三角區(qū)指主線與匝道漸變分開(kāi)處，匝道、主線兩側(cè)邊緣相交而形成的三角區(qū)域，包括增加的偏置值和土路肩寬度。三角區(qū)的作用主要是為匝道與主線的縱面銜接提供長(zhǎng)度空間和便于在行駛過(guò)程中誤入匝道的車(chē)輛提供回轉(zhuǎn)余地。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，互通匝道硬路肩寬度與主線硬路肩寬度可能不同，一般會(huì)遇到以下幾種情況：

(1)在鼻端處，主線的硬路肩寬于匝道的硬路肩時(shí)，若匝道為雙車(chē)道，則在匝道的漸變段上進(jìn)行寬度漸變，在匝道一個(gè)行車(chē)道寬度處應(yīng)具有與主線相同的硬路肩寬度；若匝道為單車(chē)道時(shí)，硬路肩寬度的漸變?cè)谠训雷兯佘?chē)道上進(jìn)行寬度漸變，至分、匯流端時(shí)漸變至于主線相同的硬路肩寬度。

(2)在鼻端處，主線的硬路肩寬度窄于匝道硬路肩寬度時(shí)，則應(yīng)在三角區(qū)主線側(cè)進(jìn)行寬度漸變，在分、合流端部保持與匝道相同的硬路肩寬度，鼻端過(guò)后逐漸漸變?yōu)橹骶€設(shè)計(jì)的硬路肩寬度。

除了對(duì)端部三角區(qū)兩側(cè)的路面寬度銜接要注意，在不同的設(shè)計(jì)速度下，匝道端部處除對(duì)鼻端的半徑、偏置寬度有要求，鼻端前后線形指標(biāo)也是需要考慮的重要因素。一般型互通立交設(shè)計(jì)時(shí)，習(xí)慣將回旋線起點(diǎn)設(shè)置于分流鼻處，這樣有利于確保分流鼻處最小曲率半徑的限制避免反復(fù)調(diào)線。某些特殊情況下若回旋線伸入分流鼻內(nèi)側(cè)減速車(chē)道的范圍時(shí)，應(yīng)對(duì)鼻端處緩和曲線的曲率半徑進(jìn)行控制并留足夠的長(zhǎng)度，滿(mǎn)足線形平順不產(chǎn)生突變，保證車(chē)輛行駛安全及后續(xù)匝道與主線縱坡能順利銜接。

表2 匝道端部回旋線參數(shù)

4 結(jié) 論

互通式立交的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，結(jié)合了橋涵、路基路面、路線、征地拆遷等多個(gè)專(zhuān)業(yè)的共同工作，也是工程設(shè)計(jì)與美學(xué)的結(jié)合。良好的互通式立交線形選擇能充分兼顧功能與型式的結(jié)合。這一過(guò)程復(fù)雜而專(zhuān)業(yè)，在不同位置采用不同的接線方式搭配不同長(zhǎng)度的漸變段對(duì)車(chē)輛行駛的安全性有著不同影響。本文結(jié)合平時(shí)的工作，探討了互通立交設(shè)計(jì)時(shí)的幾個(gè)要點(diǎn)，望予各位讀者提供參考。