高速公路互通式立交選型
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摘要: 互通式立體交叉公路是高速公路網(wǎng)的主要節(jié)點(diǎn)，高速公路互通式立交的選型關(guān)系對(duì)路網(wǎng)功能作用的發(fā)揮起著關(guān)鍵的作用?；ネǖ倪x型應(yīng)滿足路網(wǎng)規(guī)劃的要求，同時(shí)其位置和型式亦是高速公路路線走向的一個(gè)重要制約因素。
Abstract: Expressway interchange is the main node of expressway network, and its selection plays a key role in playing the function of the road network. Selection of interchange should meet the requirements of network planning, while its location and type is also a major constraints to the trend of highway routes.
關(guān)鍵詞:高速公路；互通式立交；選型
Key words: expressway；interchange；selection
1 高速公路互通式立體交叉設(shè)計(jì)分析
1.1 互通式立體交叉的設(shè)計(jì)交通量與通行能力 道路立體交叉的主要目的是為了提高交叉路口的通行能力，減少交叉時(shí)交通的干擾，從而保證道路交叉處的交通安全與快速通行。
1.2 互通式立交設(shè)計(jì)車速 我國(guó)對(duì)設(shè)計(jì)車速的定義是：在天氣良好，交通量小，路面干凈的條件下，中等技術(shù)水平的駕駛員在道路受限制部分能夠保持安全而舒適行駛的最大速度。設(shè)計(jì)車速實(shí)際是個(gè)理論的車速，而車輛的運(yùn)行車速是實(shí)際的85％車速。
1.3 互通式立交的匝道設(shè)計(jì) 匝道設(shè)計(jì)按一個(gè)固定車速來(lái)控制整個(gè)匝道的設(shè)計(jì)指標(biāo)，是不符合汽車行駛特性的，導(dǎo)致匝道不能提供順適、安全、經(jīng)濟(jì)和通暢的要求。匝道的設(shè)計(jì)車速與公路主線的設(shè)計(jì)車速的應(yīng)用在設(shè)計(jì)中是不一樣的。公路主線按設(shè)計(jì)車速來(lái)控制整個(gè)路線指標(biāo)（公路主線沒(méi)有要求不同設(shè)計(jì)車速或等級(jí)情況下），來(lái)提供全線的安全、舒適的行駛。而匝道是提供車輛轉(zhuǎn)彎的連接道，匝道的設(shè)計(jì)車速除了滿足匝道本身設(shè)計(jì)的安全、經(jīng)濟(jì)外，還要考慮到與連接道路的順暢連接，這也是匝道的設(shè)計(jì)車速不能用一個(gè)速度來(lái)控制的原因。
1.4 互通式立交的變速車道設(shè)計(jì) 變速車道的橫斷面由左側(cè)路緣帶（與主線車道共用）、車道、右路肩（含右側(cè)路緣帶）組成。變速車道分為直接式和平行式，路線規(guī)范規(guī)定：變速車道為單車道時(shí)，減速車道宜采用直接式，加速車道宜采用平行式。變速車道為雙車道時(shí)，加、減速車道均應(yīng)采用直接式。
對(duì)直接式減速車道傳統(tǒng)的做法是從主線外側(cè)行車道中心，用同于主線線形（一般情況）以1/17.5～1/25流出角向外流出，在流出達(dá)到一個(gè)車道寬度即減速車道起點(diǎn)，到分離主線，形成整個(gè)減速車道。該設(shè)計(jì)方法主要優(yōu)點(diǎn)是線形流出自然，符合車輛行駛軌跡，但駕駛員不易辨認(rèn)出流出位置，并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中減速車道長(zhǎng)度不易控制?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)中常用的一種方法是直接從主線行車道外加一個(gè)車道的寬度開(kāi)始（即減速車道起點(diǎn)），從該車道中心開(kāi)始以一定的流出角流出，對(duì)減速車道之前采用線形漸變。這種減速車道設(shè)計(jì)方法駕駛員容易找到流出位置，設(shè)計(jì)中減速車道長(zhǎng)度也容易控制，但線形上存在一個(gè)拐點(diǎn)。
2 互通式立交的基本型式
互通式立體交叉的基本型式分為T(mén)形、Y形和十字形三種。T形交叉：包括喇叭形（A型和B型）、半定向T形。Y形交叉：包括定向Y形和半定向Y形。十字形交叉：包括菱形、苜蓿葉形、半苜蓿葉形、環(huán)形、和定向型。
3 互通式立交選型的基本原則
一般應(yīng)按如下原則選定：①兩條干線或功能類似的高速公路相交時(shí)，應(yīng)采用設(shè)計(jì)速度較高的能使轉(zhuǎn)彎車流保持良好自由流的各種直連式匝道；非干線公路間的樞紐互通式立體交叉宜用直連式。當(dāng)左轉(zhuǎn)彎交通量較小時(shí)，可采用含設(shè)計(jì)速度較低的直連式（或半直連式）匝道，或部分環(huán)形匝道的渦輪形（或混合式）。②高速公路與一級(jí)公路相交或兩條一級(jí)公路相交時(shí)，可采用混合式立交。當(dāng)轉(zhuǎn)彎交通量不大且不致因交織困難而干擾直行車流時(shí)，允許在較次要公路的一方設(shè)置相鄰象限的環(huán)形匝道。③兩條一級(jí)公路相交時(shí)，宜采用有附加右轉(zhuǎn)彎的部分苜蓿葉形、苜蓿葉形、環(huán)形或混合式。④高速公路與一級(jí)公路或交通量大的二級(jí)公路相交，而且需設(shè)置收費(fèi)站的情況下，宜采用雙喇叭立交。⑤高速公路與交通量小的二級(jí)公路相交時(shí)，宜采用在被交公路上設(shè)置平面交叉的旁置式單喇叭形、半苜蓿葉形立交。匝道上不設(shè)收費(fèi)時(shí)，宜采用菱形立交。⑥一級(jí)公路與二、三、四級(jí)公路相交，因交通轉(zhuǎn)換而設(shè)置互通式立體交叉時(shí)，宜采用菱形、部分苜蓿葉形。在特殊情況下，也可采用單象限形。⑦因地形有利而設(shè)互通式立體交叉時(shí)，可采用匝道布置簡(jiǎn)單的單象限形或菱形。⑧路網(wǎng)密度較高的地區(qū)，可利用路網(wǎng)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換交通時(shí)，可將某些立體交叉設(shè)計(jì)成僅為部分交通轉(zhuǎn)換提供往返匝道的非全互通的立體交叉。
4 匝道平面線形設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
4.1 互通的平面線形布設(shè)應(yīng)滿足行車舒適、安全 在互通匝道平面線形布設(shè)的過(guò)程中，常常出現(xiàn)某種線形要素的曲線長(zhǎng)度較短。汽車在匝道上行駛，線形要素的長(zhǎng)短要考慮保證旅客感覺(jué)舒適、超高漸變長(zhǎng)度適中、行駛時(shí)間不過(guò)短（駕駛員的操縱）等方面，一般不小于3S行程。對(duì)匝道任何一種線形要素的曲線長(zhǎng)度均應(yīng)大于3S行程。對(duì)于反向曲線的兩個(gè)回旋線（A值）徑向相接的S型曲線，對(duì)于匝道兩邊圓曲線半徑相差較大時(shí)（例如單喇叭環(huán)圈匝道與流出匝道（A型）或流入匝道（B型）相接時(shí)），兩個(gè)回旋線的A值相差較大或L（長(zhǎng)度）相差較大，如按照舊規(guī)范（路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ011-94）,兩個(gè)回旋線參數(shù)宜相等，不等時(shí)其比值宜小于1.5的規(guī)定，滿足A值條件后導(dǎo)致兩個(gè)回旋線的長(zhǎng)度相差較大，一側(cè)的回旋線長(zhǎng)度偏短。而同樣在規(guī)范的路線部分中對(duì)一般主線的要求是兩個(gè)回旋線A值之比小于2.0，這樣匝道的線形要求比主線還要高，這一點(diǎn)是不合理的。應(yīng)按主線要求控制匝道，這一點(diǎn)在新路線規(guī)范（公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D20-2006）中，已調(diào)整過(guò)來(lái)。
4.2 互通的平面線形布設(shè)應(yīng)注意環(huán)圈流出 B型單喇叭互通設(shè)計(jì)中，減速車道接環(huán)圈匝道是設(shè)計(jì)比較重要的，這也是B型單喇叭互通往往被舍去的一個(gè)原因。環(huán)圈匝道是互通中設(shè)計(jì)車速最低，平縱線形最差的一條匝道，減速車道是從主線流出，車速較高，容易導(dǎo)致駕駛員倉(cāng)促減速。在設(shè)計(jì)中易將減速車道做為平行式，這樣對(duì)于主線上跨的B型單喇叭互通，跨線橋在平行式減速車道上，橋面等寬，有利于設(shè)計(jì)和施工，這點(diǎn)設(shè)計(jì)中容易被接受。然而根據(jù)國(guó)內(nèi)、外經(jīng)驗(yàn)，平行式減速車道有忽略減速的缺點(diǎn)，特別是對(duì)于平行式減速車道接環(huán)圈匝道，對(duì)行車更危險(xiǎn)，故接環(huán)圈匝道的減速車道不宜采用平行式。
參考文獻(xiàn)：
[1]潘兵宏,許金良,楊少偉.多路互通式立體交叉的形式[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002,(04).
[2]劉龍江.淺析高速公路互通式立交的選型[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2009,(10).
[3]劉智春.互通式立交基本型式的特點(diǎn)分析及設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào),2009,(08).
[4]王長(zhǎng)松,張華,豐光.淺談互通式立交設(shè)計(jì)[J].北方交通,2009,(04).
Abstract: Expressway interchange is the main node of expressway network, and its selection plays a key role in playing the function of the road network. Selection of interchange should meet the requirements of network planning, while its location and type is also a major constraints to the trend of highway routes.
關(guān)鍵詞:高速公路；互通式立交；選型
Key words: expressway；interchange；selection
1 高速公路互通式立體交叉設(shè)計(jì)分析
1.1 互通式立體交叉的設(shè)計(jì)交通量與通行能力 道路立體交叉的主要目的是為了提高交叉路口的通行能力，減少交叉時(shí)交通的干擾，從而保證道路交叉處的交通安全與快速通行。
1.2 互通式立交設(shè)計(jì)車速 我國(guó)對(duì)設(shè)計(jì)車速的定義是：在天氣良好，交通量小，路面干凈的條件下，中等技術(shù)水平的駕駛員在道路受限制部分能夠保持安全而舒適行駛的最大速度。設(shè)計(jì)車速實(shí)際是個(gè)理論的車速，而車輛的運(yùn)行車速是實(shí)際的85％車速。
1.3 互通式立交的匝道設(shè)計(jì) 匝道設(shè)計(jì)按一個(gè)固定車速來(lái)控制整個(gè)匝道的設(shè)計(jì)指標(biāo)，是不符合汽車行駛特性的，導(dǎo)致匝道不能提供順適、安全、經(jīng)濟(jì)和通暢的要求。匝道的設(shè)計(jì)車速與公路主線的設(shè)計(jì)車速的應(yīng)用在設(shè)計(jì)中是不一樣的。公路主線按設(shè)計(jì)車速來(lái)控制整個(gè)路線指標(biāo)（公路主線沒(méi)有要求不同設(shè)計(jì)車速或等級(jí)情況下），來(lái)提供全線的安全、舒適的行駛。而匝道是提供車輛轉(zhuǎn)彎的連接道，匝道的設(shè)計(jì)車速除了滿足匝道本身設(shè)計(jì)的安全、經(jīng)濟(jì)外，還要考慮到與連接道路的順暢連接，這也是匝道的設(shè)計(jì)車速不能用一個(gè)速度來(lái)控制的原因。
1.4 互通式立交的變速車道設(shè)計(jì) 變速車道的橫斷面由左側(cè)路緣帶（與主線車道共用）、車道、右路肩（含右側(cè)路緣帶）組成。變速車道分為直接式和平行式，路線規(guī)范規(guī)定：變速車道為單車道時(shí)，減速車道宜采用直接式，加速車道宜采用平行式。變速車道為雙車道時(shí)，加、減速車道均應(yīng)采用直接式。
對(duì)直接式減速車道傳統(tǒng)的做法是從主線外側(cè)行車道中心，用同于主線線形（一般情況）以1/17.5～1/25流出角向外流出，在流出達(dá)到一個(gè)車道寬度即減速車道起點(diǎn)，到分離主線，形成整個(gè)減速車道。該設(shè)計(jì)方法主要優(yōu)點(diǎn)是線形流出自然，符合車輛行駛軌跡，但駕駛員不易辨認(rèn)出流出位置，并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中減速車道長(zhǎng)度不易控制?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)中常用的一種方法是直接從主線行車道外加一個(gè)車道的寬度開(kāi)始（即減速車道起點(diǎn)），從該車道中心開(kāi)始以一定的流出角流出，對(duì)減速車道之前采用線形漸變。這種減速車道設(shè)計(jì)方法駕駛員容易找到流出位置，設(shè)計(jì)中減速車道長(zhǎng)度也容易控制，但線形上存在一個(gè)拐點(diǎn)。
2 互通式立交的基本型式
互通式立體交叉的基本型式分為T(mén)形、Y形和十字形三種。T形交叉：包括喇叭形（A型和B型）、半定向T形。Y形交叉：包括定向Y形和半定向Y形。十字形交叉：包括菱形、苜蓿葉形、半苜蓿葉形、環(huán)形、和定向型。
3 互通式立交選型的基本原則
一般應(yīng)按如下原則選定：①兩條干線或功能類似的高速公路相交時(shí)，應(yīng)采用設(shè)計(jì)速度較高的能使轉(zhuǎn)彎車流保持良好自由流的各種直連式匝道；非干線公路間的樞紐互通式立體交叉宜用直連式。當(dāng)左轉(zhuǎn)彎交通量較小時(shí)，可采用含設(shè)計(jì)速度較低的直連式（或半直連式）匝道，或部分環(huán)形匝道的渦輪形（或混合式）。②高速公路與一級(jí)公路相交或兩條一級(jí)公路相交時(shí)，可采用混合式立交。當(dāng)轉(zhuǎn)彎交通量不大且不致因交織困難而干擾直行車流時(shí)，允許在較次要公路的一方設(shè)置相鄰象限的環(huán)形匝道。③兩條一級(jí)公路相交時(shí)，宜采用有附加右轉(zhuǎn)彎的部分苜蓿葉形、苜蓿葉形、環(huán)形或混合式。④高速公路與一級(jí)公路或交通量大的二級(jí)公路相交，而且需設(shè)置收費(fèi)站的情況下，宜采用雙喇叭立交。⑤高速公路與交通量小的二級(jí)公路相交時(shí)，宜采用在被交公路上設(shè)置平面交叉的旁置式單喇叭形、半苜蓿葉形立交。匝道上不設(shè)收費(fèi)時(shí)，宜采用菱形立交。⑥一級(jí)公路與二、三、四級(jí)公路相交，因交通轉(zhuǎn)換而設(shè)置互通式立體交叉時(shí)，宜采用菱形、部分苜蓿葉形。在特殊情況下，也可采用單象限形。⑦因地形有利而設(shè)互通式立體交叉時(shí)，可采用匝道布置簡(jiǎn)單的單象限形或菱形。⑧路網(wǎng)密度較高的地區(qū)，可利用路網(wǎng)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換交通時(shí)，可將某些立體交叉設(shè)計(jì)成僅為部分交通轉(zhuǎn)換提供往返匝道的非全互通的立體交叉。
4 匝道平面線形設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
4.1 互通的平面線形布設(shè)應(yīng)滿足行車舒適、安全 在互通匝道平面線形布設(shè)的過(guò)程中，常常出現(xiàn)某種線形要素的曲線長(zhǎng)度較短。汽車在匝道上行駛，線形要素的長(zhǎng)短要考慮保證旅客感覺(jué)舒適、超高漸變長(zhǎng)度適中、行駛時(shí)間不過(guò)短（駕駛員的操縱）等方面，一般不小于3S行程。對(duì)匝道任何一種線形要素的曲線長(zhǎng)度均應(yīng)大于3S行程。對(duì)于反向曲線的兩個(gè)回旋線（A值）徑向相接的S型曲線，對(duì)于匝道兩邊圓曲線半徑相差較大時(shí)（例如單喇叭環(huán)圈匝道與流出匝道（A型）或流入匝道（B型）相接時(shí)），兩個(gè)回旋線的A值相差較大或L（長(zhǎng)度）相差較大，如按照舊規(guī)范（路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ011-94）,兩個(gè)回旋線參數(shù)宜相等，不等時(shí)其比值宜小于1.5的規(guī)定，滿足A值條件后導(dǎo)致兩個(gè)回旋線的長(zhǎng)度相差較大，一側(cè)的回旋線長(zhǎng)度偏短。而同樣在規(guī)范的路線部分中對(duì)一般主線的要求是兩個(gè)回旋線A值之比小于2.0，這樣匝道的線形要求比主線還要高，這一點(diǎn)是不合理的。應(yīng)按主線要求控制匝道，這一點(diǎn)在新路線規(guī)范（公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D20-2006）中，已調(diào)整過(guò)來(lái)。
4.2 互通的平面線形布設(shè)應(yīng)注意環(huán)圈流出 B型單喇叭互通設(shè)計(jì)中，減速車道接環(huán)圈匝道是設(shè)計(jì)比較重要的，這也是B型單喇叭互通往往被舍去的一個(gè)原因。環(huán)圈匝道是互通中設(shè)計(jì)車速最低，平縱線形最差的一條匝道，減速車道是從主線流出，車速較高，容易導(dǎo)致駕駛員倉(cāng)促減速。在設(shè)計(jì)中易將減速車道做為平行式，這樣對(duì)于主線上跨的B型單喇叭互通，跨線橋在平行式減速車道上，橋面等寬，有利于設(shè)計(jì)和施工，這點(diǎn)設(shè)計(jì)中容易被接受。然而根據(jù)國(guó)內(nèi)、外經(jīng)驗(yàn)，平行式減速車道有忽略減速的缺點(diǎn)，特別是對(duì)于平行式減速車道接環(huán)圈匝道，對(duì)行車更危險(xiǎn)，故接環(huán)圈匝道的減速車道不宜采用平行式。
參考文獻(xiàn)：
[1]潘兵宏,許金良,楊少偉.多路互通式立體交叉的形式[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002,(04).
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[3]劉智春.互通式立交基本型式的特點(diǎn)分析及設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào),2009,(08).
[4]王長(zhǎng)松,張華,豐光.淺談互通式立交設(shè)計(jì)[J].北方交通,2009,(04).