陳青　鄭雪偉

摘 要：隨著交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，互通式立體交通的作用越來越重要，已經(jīng)逐漸成為車輛交通轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部分?；ネㄊ搅⒔粚儆诳臻g結(jié)構(gòu)，其幾何線形設(shè)計需要考慮縱面、平面等線形設(shè)計，為了充分發(fā)揮互通式立交的使用功能，文章將分別介紹互通式立交的主線和匝道的幾何線形設(shè)計，希望可以為我國的互通式立體交通的設(shè)計提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：互通式立體交通；幾何線形設(shè)計；主線；匝道

引言

互通式立體交通設(shè)計是一項非常復(fù)雜的工作，需要對立體空間結(jié)構(gòu)進行綜合考慮，將橫面、縱面和平面有機的結(jié)合在一起。良好的互通式立體交通設(shè)計應(yīng)該讓幾何線形元素協(xié)調(diào)、自然，并與周圍環(huán)境相輔相成，只有這樣，才能夠充分發(fā)揮互通式立交的整體效果，進而提高互通式立交的使用功能?；ネㄊ搅⒔豢梢苑譃閮蓚€部分，即主線和匝道，本文將深入探討主線和匝道的幾何線形設(shè)計。

1 主線幾何線形設(shè)計

1.1 線形指標(biāo)

設(shè)計過程中，主線的線形指標(biāo)可以分為兩個方面，即縱面指標(biāo)和平面指標(biāo)，對于互通式立交來說，這兩個指標(biāo)的意義非常重要[1]。合理的主線線形指標(biāo)能夠有效的控制互通式立交的形態(tài)要素，比如變速車道線形與主線線形的銜接、變速車道的平面與縱面線形、互通式立交的預(yù)見性、視覺、視距等。特別是在主線和匝道的分流區(qū)域以及合流區(qū)域，應(yīng)該以駕駛員的視角為出發(fā)點進行設(shè)計，通過良好的幾何線形指標(biāo)的控制，獲得相對較小的路面橫坡、變化緩慢的路面縱坡和較大的曲率半徑，進而具有對前方道路應(yīng)有的預(yù)見性、視覺和視距。

1.2 主線縱坡

本文以大量的互通式立交為研究對象，對主線縱坡進行分析，調(diào)查結(jié)果像是，在互通式立交中，如果主線較長、縱坡較大，則該路段發(fā)生交通事故的概率比較大[2]。分析可知，車輛行駛在主線較長、縱坡較大的路段，即將離開主線時，車速不容易得到控制，車速比較高的情況下，由主線向匝道行駛，非常容易讓車輛失去控制，從而導(dǎo)致交通事故。對應(yīng)的入口區(qū)域，在匝道上行駛的車輛，由于車速沒有提高到主線的最低車速，這就會對主線上速度較快的車輛造成影響，在一定程度上降低路段的通行效果。在設(shè)計過程中，常用的方法是適當(dāng)增加變速車道的長度，然而，這種方法不能從根本上解決上述問題，若條件允許的話，在互通式立交的范圍內(nèi)，可以適當(dāng)降低縱坡的變化趨勢，特別是主線出口區(qū)域，此外，設(shè)計縱坡時，應(yīng)該盡量保證互通式立交范圍內(nèi)、外的均勻性和平衡性[3]。

1.3 綜合設(shè)計

互通式立交設(shè)計過程中，不能人為的將主線和匝道分開設(shè)計，而是應(yīng)該將兩者作為統(tǒng)一體，在主線設(shè)計過程中，需要適當(dāng)參考匝道的位置，以保證主線和匝道的良好結(jié)合，同時，參考互通式立交范圍內(nèi)的地質(zhì)條件、地貌特征等因素，以設(shè)計質(zhì)量為前提，盡可能的提高互通式立交的外觀質(zhì)量。不能將規(guī)范要求的主線指標(biāo)作為規(guī)定性指標(biāo)，若采用這種設(shè)計理念，先確定主線的幾何線形，再讓匝道配合主線線形，必然會降低互通式立交的設(shè)計質(zhì)量，容易造成互通式立交和周圍環(huán)境不相容的問題。

2 匝道幾何線形設(shè)計

互通式立交的形式多種多樣，常用的形式包括復(fù)合型、Y形、半直連式T形和喇叭形等，匝道的形式主要包括三種，即環(huán)形、半直連式和直連式。匝道幾何線形設(shè)計時，需要注重平面、縱面線形要素，并且這些要素一定要和車速相匹配，在車輛即將駛出匝道的區(qū)域，采用的線形指標(biāo)應(yīng)該相對高一些，保證匝道和主線的分流部位及合流部位的視野，應(yīng)該具備完好的通視三角區(qū)，此外，還應(yīng)該讓匝道的幾何線形設(shè)計與主線幾何線形設(shè)計、地質(zhì)條件、地貌特征等因素相匹配[4]。

2.1 通行能力

互通式立交設(shè)計的一個重要參考因素就是通行能力，不同形式的互通式立交的車輛交通轉(zhuǎn)換能力存在一定的差異，同時，互通式立交的通行能力又受到匝道通行能力的影響。因此，匝道的通行能力主要決定于起點和終點位置的通行能力。根據(jù)我國互通式立交的交通量進行研究，可以發(fā)現(xiàn)，單向單車道匝道可以將1200pcu/h作為通行能力的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，采用上述指標(biāo)進行匝道設(shè)計時，基本可以滿足匝道通行能力的需求，此外，如果主線和匝道連接區(qū)域需要特殊處理的話，一定的充分考慮各方面的因素，讓分流區(qū)域的豎曲線長度、分流區(qū)域的最小曲率半徑、最小回旋線參數(shù)、漸變段的長度以及變速車道的長度等指標(biāo)滿足要求。

2.2 設(shè)計速度

匝道的設(shè)計速度直接影響匝道的視距、視角、結(jié)構(gòu)尺寸、平面線形指標(biāo)、縱面線形指標(biāo)以及匝道規(guī)模等因素。所以，為了保證匝道的使用功能，就必須選擇適當(dāng)?shù)脑训涝O(shè)計速度。上文提到，匝道分為環(huán)形匝道、半直連式匝道和直連式匝道三種，因此，匝道設(shè)計速度需要參照匝道的交通量、互通式立交的形式以及匝道的形式等指標(biāo)，而不是將相同的匝道設(shè)計速度應(yīng)用于所有的匝道中[5]。比如，互通式立交形式相同時，直連式匝道和環(huán)形匝道若采用一致的匝道設(shè)計速度，必然導(dǎo)致匝道的設(shè)計規(guī)模增大，而環(huán)形匝道主要應(yīng)用于交通量比較小的公路中，增大匝道設(shè)計規(guī)模沒有實際意義。

2.3 縱面設(shè)計

第一，匝道的起點位置和終點位置的縱坡應(yīng)該與匝道的縱坡或者主線的縱坡連續(xù)，防止出現(xiàn)縱坡局部突變的問題。匝道縱坡設(shè)計時，在匝道設(shè)計線上，距離分流點或者合流點10米的位置，確定一點，然后分別以匝道或者主線的橫坡和縱坡為基準(zhǔn)，得出該點的標(biāo)高，再通過分流點或者合流點的匝道標(biāo)高為基準(zhǔn)，得出一個縱坡，該縱坡即為匝道的起點位置和終點位置的縱坡[6]。

第二，匝道縱面設(shè)計時，和主線的設(shè)計方法相同，需要適當(dāng)參考平面線形與縱面線形的組合問題以及最短坡長限制的問題，這是匝道縱面設(shè)計質(zhì)量的重要保證。比如，豎曲線應(yīng)該在平曲線的范圍內(nèi)，在S形平面線拐點處不能設(shè)置變坡點，兩條相鄰的豎曲線之間的直坡長度不能低于規(guī)定值等。

第三，互通式立交基本上都是多層結(jié)構(gòu)，因此，匝道幾何線形設(shè)計也應(yīng)該考慮立面指標(biāo)和平面指標(biāo)的均勻性和一致性，防止出現(xiàn)指標(biāo)矛盾的問題，同時，還需要控制豎直線半徑、鄰坡的坡差等指標(biāo)，特別是相鄰匝道、收費站的前縱坡、收費站的后縱坡的數(shù)值，避免縱坡過大而發(fā)生交通事故。

3 結(jié)束語

本文主要從兩個方面對互通式立交的幾何線形設(shè)計進行了探討，即主線幾何線形設(shè)計和匝道幾何線形設(shè)計，并針對不同的區(qū)域的幾何線形設(shè)計提出了相應(yīng)的設(shè)計要點和設(shè)計方式，以便對互通式立交的幾何線形設(shè)計進行優(yōu)化。

參考文獻

[1]中華人民共和國交通部.公路路線設(shè)計規(guī)范（JTJ011-94）[S].北京：人民交通出版社，1994.

[2]劉子劍.互通式立交平面造型美學(xué)分析，公路勘察設(shè)計論文集[R].交通部第二公路勘察設(shè)計院，1994.

[3]陸鍵，張國強等.公路平面交叉口交通安全設(shè)計理淪與方法[M].北京：科學(xué)出版社，2009.

[4]霍明.山區(qū)高速公路勘察設(shè)計指南[M].北京：人民交通出版社，2003.

[5]張雨化，朱照宏.道路勘測設(shè)計[M].北京：人民交通出版社，1997.

[6]郭騰峰，王蒙.道路三維動態(tài)可視化幾何設(shè)計[M].北京：中國電力出版社，2002.