对互通立交设计几点经验的探讨

　　提要：通过设计工作实践，对互通立交的选型、视距、匝道线形、变速车道进行了探讨，好的互通立交设计应重视这些问题。
　　关键词：互通立交，选型，视距，匝道，变速车道
　　1、序言
　　互通式立交是公路及城市路网的重要节点，是主要道路交通汇集、转向和疏散的重要场所，是保证道路交通运输畅通的关键。互通立交的建设条件复杂，功能要求全面，设计时应对交通量、交通类型、拆迁占地、造价、环境协调等多方面因素综合考虑。互通立交具有工程规模大、占地大、造价高、建设周期长等特点。合理选择立交的布局形式，准确运用技术指标，对提高立交通行能力，节省行驶时间，保证行车安全，提升道路景观效果等至关重要。笔者根据实际的工作经验对互通立交设计的几点问题进行探讨。
　　2、互通立交的选型
　　互通立交的型式很多，常采用的有菱型、喇叭型、定向和半定向型、苜蓿叶型、部分苜蓿叶型、环型等。每种型式的立交根据实际情况还可以演变成各种不同的形式，例如菱型立交又可以分为普通菱型、分离菱型和三层菱型立交，对应的改进型式为压缩菱型、单点菱型和三层重叠菱型立交。每种型式的立交都有其优点、缺点和适用条件。
　　互通立交的选型建议把握以下几个原则：
　　（1）、互通立交的型式及规模取决与拟建道路和相交道路的性质和远景的交通量，所拟定的互通型式必须满足车流安全通畅的需要，以及能满足相应的服务水平。由于社会经济及交通量发展较快，互通式立交的选择还需要考虑远期改扩建的可能性，预留未来改扩建的条件，以免造成不必要的浪费。
　　（2）、互通立交的型式应适合地形、地物、地质以及工程用地等条件，应在满足交通需求的前提下，顺应地形布设方案，根据地形和主线的纵坡，合理选择匝道上跨或者下穿主线。有时为了避免重大工程或拆迁，必要时可以适当改动主线，在一定范围内降低常用的线形标准。
　　（3）、考虑工程实施、投资和收益，要从实际出发，分清立交性质，正确决定立交规模，优选立交线型，节约工程投资，工程实施时要能保证正常的交通通行。
　　(4)、要与环境景观协调，一座线形优美的立交，结构物协调的互通立交，本身就是一种良好的景观建设，同时应尽可能减少对自然环境的破坏，根据立交空间造型的美学要求，立交与自然景观应有机结合，浑然一体。
　　3、互通立交的视距
　　在互通立交范围内，由于车辆频繁进出主线，所产生的合流点，分流点给这一路段的交通带来了复杂性，驾驶员需要有更加开阔的视野，以看清前方的车流情况，作出准确判断，保证车辆安全地进出主线。因此，互通立交范围内主线的视距比其他路段有更高的要求，特别在互通立交出口之前，应根据主线的运行速度预测值保证判断出口所需的识别视距。识别视距的能见范围，应保证驾驶员能在出口前清楚的看见匝道第一个曲线的起点及曲率趋势。对于合流端，应保证匝道与主线间具有足够的通视范围，以使来自匝道的车辆驾驶员能看清主线车流状况，从而能从容地寻找可插车间隙。
　　一般情况下，按照规范规定的技术指标进行设计的互通立交，其主线和匝道线形都能满足相应设计速度下的识别视距要求，但须对以下一些情况引起重视，必要时应按照运行速度预测值对识别视距进行检查：
　　（1）、合流端附近主线下坡而匝道上坡时，主线与匝道高差对视距的影响
　　设计时应注意主线下坡而匝道上坡时合流端的视距问题，通视三角区内匝道的纵坡不宜与主线的纵坡有较大的差别，尤其是主线为桥梁并设置有实体护栏时，护栏会阻挡匝道的视线。最好的通视条件是三角区内匝道的路面高于主线的路面。
　　(2)、主线下穿时，跨线桥桥墩对视距的影响
　　当主线下穿时，且出口位于桥梁之后不远处时，如果桥孔布设不当，桥墩对出口的识别视距可能形成遮挡。出口最好设置在跨线桥之前，当不可避免时，应尽可能将其移至桥梁之后的较远处，以使驾驶员穿过桥梁后仍能判断出口的情况。
　　(3)、主线上跨时，出口匝道线形对识别视距的影响
　　由于出口匝道处于下坡段，当出口匝道纵坡较大或出口凸型竖曲线半径较小时，驾驶员的视线就会被遮挡，看不到匝道的路线走向，这种情况常常发生于长度较短的右转匝道上。建议通过适当增加减速车道长度，加大凸形竖曲线半径来获取较为安全的行车路线。
　　(4)、挖方路段，路堑边坡对视距的影响
　　在挖方路段，当路线平曲线半径较小，且路侧横向净宽不足时，曲线内侧路堑边坡的遮挡有可能造成视距不足。这种情况容易发生在匝道尤其是环形匝道的挖方路段。因此，互通立交内部的挖方建议修整成圆滑缓和的坡面。
　　(5)、在较小半径曲线路段，路侧障碍物对视距的影响
　　无论是主线还是匝道，平曲线半径尽管满足了规范规定的最小值，但由于护栏、防眩板或防眩植物的影响，曲线内侧车道有可能存在视距不足的问题，应当按照运行速度预测值对该路段的视距进行检验。当不能满足视距要求时，可通过加大平曲线半径、改善纵断面设计、加宽中间带等方法来满足视距要求。
　　4、匝道的线形
　　匝道是交通事故的多发地之一，其主要原因之一是匝道上的运行速度变化频繁，而线形与之不相适应。因此，匝道线形的设计仅仅满足规范所规定的指标要求还不够，应从安全出发，采用灵活的设计手法，根据立交的重要程度、地形、用地条件、匝道的布设形式及可能的运行状况设计出与之相适应的匝道线形，保证车辆能连续、安全地运行。基于运行安全方面考虑的匝道线形设计要点有：
　　（1）、以运行速度控制线形设计
　　在互通式立交的型式确定以后，匝道的设计速度也基本被确定下来，但车辆在出、入口以及收费站前后等路段，运行速度需在有限的距离内完成较大的变化，因此匝道的线形设计应根据实际运行速度控制。
　　出口匝道是需要重点关注的地方，设计人员往往只将注意力放在减速车道的设计长度是否满足规范的要求。但车辆从主线驶出的速度在到达出口端部的时候往往并未完全降低到匝道的设计速度，特别当匝道的设计速度与主线的设计速度相差较大的时候，减速过程会延续到出口端部以后。因此，对减速过程的考虑应是从减速车道起点到受设计速度控制的匝道平曲线起点的全路段，且应以实际可能的运行速度控制匝道线形。
　　(2)、平、纵面线形尽可能与速度变化趋势相一致
　　汽车在匝道上的行驶速度是由高到低再有低到高逐渐变化的过程，匝道平曲线的曲率变化应与这种行车逐渐变化的行使速度相适应。从安全的角度考虑，流出匝道最好采用上坡，以有利于减速和保证出口识别视距；流入匝道则宜采用下坡，以有利于流入车辆能在较高的位置观察主线上的来车，寻找可插入车间隙。
　　(3)、匝道平面线形与其交通量相适应
　　匝道平面线形要与其交通量相适应，转向交通量大的匝道，其通行能力应较大，行车速度要求高一些，平面线形应采用较高的技术指标，行车路程应尽量短捷。
　　(4)、保证足够的匝道长度
　　对于喇叭等立交，设计人员往往因将右转匝道设计的较短，纵坡不得不取最大值，且凸型竖曲线半径不足，当匝道位于出口下坡或因其他原因运行速度超过设计速度较多时，会存在一定的安全隐患。因此，对于这种情况宜通过加长匝道长度减小其纵坡。
　　5、变速车道
　　互通立交的变速车道是主线车道和匝道之间的附加车道，其作用是为流出和流入车辆提供一个减速和加速过程的场所，是互通立交的重要组成部分。变速车道分为减速车道和加速车道。
　　(1)、减速车道
　　互通立交的减速车道宜采用直接式，因为直接式减速车道能很好地符合大多数驾驶员的直接行驶路径，能便利地以相当高的速度离开主线沿渐变平顺地过渡到减速段。若减速车道采用平行式，驾驶员在驶出点处不得不进行S形的反向操作，车速高时很不顺适自然，某些情况驾驶员可能避免反向操作的行径而在驶出鼻部附近从主线直接转弯出去，这样可能造成在主线上不适宜的减速，或者在鼻部附近转弯出去的速度过大。但是直接式减速车道的三角渐变段的起点不如平行式的明显，驾驶员往往容易错过了渐变段。另外，在某些需要设置很长的减速车道，或者由于主线线形而不能设置直接式的细长的三角段等特殊情况，还得考虑设置平行式。
　　由于出口鼻部附近的车速较高，从安全角度考虑，鼻部附近应当采用较大的平纵线形指标，以符合行车辆的行驶速度和驾驶员可以看清前方匝道的平纵线形为设计原则。
　　（2）、加速车道
　　互通立交的加速车道宜采用平行式，因为平行式加速车道平行地贴着主线，使车辆容易的寻找机会汇入主线，在交通量大的情况更加如此。另外加速车道一般要比减速车道长，在匝道和主线的设计车速之差较大时，加速车道会很长，使得匝道与主线之间的三角区变得十分细长而难于布置，这时更应采用平行式。但是，车辆从平行式加速车道汇入主线的行驶轨迹是S形，而不是简捷的直接流入，这不符合驾驶员的驾驶习惯和心理期望，如果交通量不大，车辆不需要在加速车道全长范围内就可以汇入主线时，也可以采用直接式加速车道，但必须以保证安全为前提。
　　6、结语
　　互通立交作为交通互换的重要节点，其设计是一项非常复杂的系统工程，必须综合考虑多方面的因素，并对规范要理解吃透。本文根据笔者的实际工作经验对互通立交的选型、互通立交的视距、匝道的线形、变速车道进行了探讨。设计人员应该重视这些问题，才能设计出经济实用，安全高效的立交工程。
　　参考文献：
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