鐘澄平，黎 軍

（廣州市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，廣東 廣州 510060）

0 引言

高等級道路的運行安全在很大程度上受互通立交的設(shè)計和運行效果影響，大部分事故往往發(fā)生在互通立交范圍。道路設(shè)計中以設(shè)計速度控制路線指標，往往難以獲得與車輛實際運行速度相適應(yīng)的線形，這大大增加了交通隱患，尤其是互通立交范圍內(nèi)運行速度的差異難以避免[1]。如何合理選擇匝道線形指標，以保證視距、平曲線半徑、超高和縱坡等指標與車輛實際運行速度相匹配，有必要進行研究分析。本文以三岔互通立交為例，從安全的角度探討立交選型和匝道設(shè)計的合理性。

1 T型立交

T型立交為三岔互通立交的典型型式，當其用于“高接高”的情況時，安全性設(shè)計是立交標準和技術(shù)指標選取的關(guān)鍵因素。

某聯(lián)絡(luò)線工程采用雙向6車道，設(shè)計速度80 km/h，路線起點與某高速公路相接，該節(jié)點擬設(shè)T型交叉與現(xiàn)狀服務(wù)型喇叭立交復合。高速公路設(shè)計速度為100 km/h，雙向4車道。該節(jié)點遠景年交通量較大，主要流向為聯(lián)絡(luò)線往返廣州方向，次流向為聯(lián)絡(luò)線往返陽江方向，各匝道最小圓曲線半徑為120 m。結(jié)合該節(jié)點平縱指標及連接部設(shè)計，討論立交設(shè)計中匝道設(shè)計速度的合理取值。圖1為工程總體平面圖。

圖1工程總體平面圖

1.1 按交叉公路延伸設(shè)計

考慮立交功能，若該T型立交按交叉公路延伸設(shè)計，立交范圍內(nèi)，交叉公路設(shè)計速度應(yīng)采用基本路段的設(shè)計速度，當交叉公路在象限內(nèi)轉(zhuǎn)彎時，設(shè)計速度可適當降低。F、G、H、I匝道設(shè)計速度可采用60 km/h。所謂基本路段，即：在交叉公路或匝道上，車輛運行不受分、合流和交織影響的路段。公路立體交叉設(shè)計細則[2]中，“交叉公路”“相鄰路段”“基本路段”“基本車道的連續(xù)性”均指主線的延伸，而不是匝道的概念。因此，設(shè)計主要交通流線時應(yīng)滿足下列條件。

（1）基本車道數(shù)連續(xù)

交叉公路應(yīng)保證主要交通流線基本車道數(shù)連續(xù)。該T型立交中，F(xiàn)、G匝道在合流鼻端通過交通標線設(shè)置為單車道匝道，I、H匝道為單出入口的雙車道匝道，匝道基本車道數(shù)為2條，而交叉公路聯(lián)絡(luò)線為雙向6車道公路，主線基本車道數(shù)為3條。立交范圍匝道的基本車道數(shù)并未按主線延伸，其基本車道數(shù)不連續(xù)。因此，該立交匝道不滿足主線延伸的要求。

（2）設(shè)計速度

當交叉公路在象限內(nèi)轉(zhuǎn)彎時，在互通式立體交叉范圍內(nèi)的設(shè)計速度可適當降低，但與相鄰路段的設(shè)計速度差不應(yīng)大于20 km/h。

（3）主線設(shè)計指標

三岔T型互通立交按交叉公路延續(xù)路段設(shè)計時，其線形應(yīng)按主線指標進行設(shè)計，交叉范圍內(nèi)聯(lián)絡(luò)線設(shè)計速度可采用主線60 km/h，圓曲線最小半徑一般值R為200 m。該T型立交中F、G、H和I 4條匝道圓曲線最小半徑為120 m，均小于規(guī)范要求的主線圓曲線最小半徑一般值，其采用的是匝道線形設(shè)計對應(yīng)的最小半徑極限值，取值相對于交叉公路延續(xù)段設(shè)計是不合適的。

（4）連接部

主流向匝道從主線流出或匯入主線時，其連接部應(yīng)按照主線相互分合流設(shè)計，而不是匝道分合流。主線相互合流連接部設(shè)計中，當兩條主線交通量主次分明時，次路側(cè)可采用漸變加寬方式設(shè)計，漸變段長度不應(yīng)小于300 m。以H匝道為例，其加速車道漸變段長度為80 m，為匝道接入主線的模式，不符合主線相互合流連接部設(shè)計的要求。

因此，從匝道的線形指標、基本車道數(shù)以及連接部設(shè)計等方面分析，各匝道平面設(shè)計指標均不滿足公路立交設(shè)計細則中交叉公路延續(xù)路段60 km/h的設(shè)計要求。

1.2 按匝道設(shè)計

若該立交轉(zhuǎn)向道路按匝道設(shè)計，匝道型式與實際運行速度應(yīng)盡可能一致。

（1）平縱指標

以I匝道為例，其與H匝道分流后（可算出口匝道），縱坡值為-3.85%，按公路立體交叉設(shè)計細則規(guī)定，已超過60 km/h對應(yīng)的出口匝道下坡段（增加1%時為接近）最大縱坡值，而I匝道末端圓曲線半徑采用細則規(guī)定的60 km/h匝道圓曲線半徑極限最小值120 m，即I匝道線形設(shè)計中，在匝道下坡路段采用了最大縱坡值，同時，匝道的末端圓曲線半徑采用極限最小值，這顯然不符合規(guī)范所確定的線形組合設(shè)計原則[3]。一般而言，線形指標的極限值是在條件受限時才使用，并非是可以廣泛運用的，應(yīng)避免同時使用平面和縱斷面指標的極限值。

（2）橫向力系數(shù)

對于T型立交，車輛從主線一側(cè)進入匝道時往往有忽略減速的特點，該立交各匝道R=120 m平曲線段設(shè)6%的超高，按60 km/h設(shè)計速度，對應(yīng)的橫向力系數(shù)u=0.176，如超速至70 km/h，相應(yīng)的橫向力系數(shù)為u=0.262，偏于不安全狀態(tài)。

（3）安全評價

現(xiàn)行規(guī)范要求設(shè)計對匝道運行速度協(xié)調(diào)性進行評價，根據(jù)運行速度對匝道視距、鼻端通視情況、相鄰出入口間距等要素進行評價。同時，應(yīng)根據(jù)實地駕駛狀況和運行速度，評價出口匝道分流鼻至匝道控制曲線起點路段的長度和速度過渡對交通安全的影響[4]。

根據(jù)近年項目安評結(jié)果經(jīng)驗，位于左偏曲線橋梁段上的雙車道斷面（10.5 m、12.25 m、12.5 m），由于橋上設(shè)了水泥混凝土護欄，R=150 m平曲線上的凈距無法滿足運行速度下停車視距的要求，因此，采用R=120 m平曲線為較大交通流服務(wù)顯然不合理。

該節(jié)點相交道路為高速公路，匝道上有一定比例的大型車行駛，在小半徑雙車道彎道上車輛并行易產(chǎn)生刮撞事故，因此平面圓曲線半徑也不宜過小。

1.3分析

近期建設(shè)的高速公路中，如武深與大廣高速公路共線段兩側(cè)立交、惠清高速與廣河高速公路交叉，主轉(zhuǎn)換方向均按主線延伸方式設(shè)計，線形采用了主線的指標而非匝道指標，且多取一般值，以滿足功能和轉(zhuǎn)換交通流服務(wù)水平的需要。因此：若該節(jié)點從功能上考慮需按主線延伸設(shè)計，且采用60 km/h設(shè)計速度時，則各匝道均應(yīng)按主線設(shè)計，平、縱指標取一般值，平面圓曲線最小半徑取200 m，橫斷面按雙車道配寬硬路肩設(shè)置；若按匝道設(shè)計，因用地限制，平、縱指標不高，則設(shè)計速度宜降至50 km/h。

2 喇叭立交

喇叭立交為三岔交叉節(jié)點廣泛采用的一種型式。按照主線左轉(zhuǎn)彎出口匝道是否為環(huán)形匝道來分類，喇叭型互通立交分為A型和B型喇叭立交（見圖 2、圖 3）。

圖2 A型喇叭

圖3 B型喇叭

左轉(zhuǎn)彎出口匝道交通量大于單車道設(shè)計通行能力時，應(yīng)選用A型；左轉(zhuǎn)彎入口匝道交通量大于單車道設(shè)計通行能力時，宜選用B型。喇叭立交應(yīng)用范圍一般分為兩類：主線為高、快速路，被交路為低等級公路（以下簡稱“高接低”）；主線和被交路均為高、快速路（以下簡稱“高接高”）。

2.1 高接低

一般互通式立交主要用于高、快速路連接較低等級公路，當設(shè)收費站時，常采用喇叭立交型式。當A匝道采用上跨主線方式時，A型喇叭左轉(zhuǎn)彎出口C匝道在跨線橋之前，并且比B型喇叭環(huán)形匝道通行能力高，可以較快疏散駛離主線車流，而B型喇叭出口C匝道通行能力較低，安全性較差，流量增加時，出口匝道易出現(xiàn)車輛排隊情況，可能會影響到主線交通流。因此，一般在設(shè)計中較多選擇A型喇叭立交，而當受到地形限制或入口匝道的交通量遠大于出口匝道的交通量時才選用B型喇叭立交。

2.2 高接高

主線和被交路均為高速路或快速路時，由于不設(shè)置收費站，一般情況下相交道路的設(shè)計速度均大于60 km/h，即無論是A型還是B型喇叭立交，駛?cè)氕h(huán)形匝道前的速度均較高。

A型喇叭立交中，A匝道為被交路，接左轉(zhuǎn)環(huán)形匝道。從被交路往主線方向左轉(zhuǎn)車流，平面上直接由被交路的較高平面線形接喇叭立交環(huán)形匝道中的小半徑圓曲線。設(shè)計中，從A匝道接B匝道并未設(shè)置出口匝道的減速車道，容易造成駕駛員對前方線形變化判斷不準確，對于駕駛員而言也沒有減速的意圖，這樣直接從高等級的主線駛?cè)胄“霃綀A曲線的匝道，不利于交通安全。

當A匝道采用上跨主線方式時，則B匝道為較大縱坡的下坡匝道，且B匝道為小半徑的環(huán)形匝道。這樣的平縱線形組合更不利于行車安全。公路路線設(shè)計規(guī)范規(guī)定：應(yīng)避免在長下坡路段、長直線路段或大半徑圓曲線路段的末端接小半徑圓曲線的組合，其目的是提高行車安全性。從上述分析看，A型喇叭方案用于“高接高”情況時存在一定安全隱患。

B型喇叭立交中，從被交路往主線左轉(zhuǎn)方向車流，A匝道接B匝道因處于外圍匝道上，線形變化較平順，有利于行車安全。從主線往被交路左轉(zhuǎn)方向車流，經(jīng)環(huán)形匝道流出，從平面上看屬于主線匝道分流，流出主線車輛經(jīng)過漸變段和減速段進入環(huán)形匝道，在變換車道時，線形發(fā)生明顯變化，這對駕駛員有明顯的提示減速作用，相對于A型喇叭更利于行車安全，而A型喇叭立交，相同速度的車輛直接駛?cè)氕h(huán)形匝道，顯然不利于行車安全。

因此，設(shè)計中應(yīng)該注意調(diào)整平縱線形指標，保證運行速度與設(shè)計速度的一致性，保證立交型式、平縱指標與駕駛?cè)似谕恢拢拍芴岣咝熊嚢踩?/p>

3 結(jié)語

匝道運行速度與設(shè)計速度不一定一致，匝道超速的情況較為普遍，應(yīng)合理選取匝道設(shè)計速度，重點關(guān)注線形指標如何滿足運行速度下的交通安全，避免在長下坡路段、長直線路段或大半徑圓曲線路段的末端接小半徑圓曲線的組合，且平縱指標不宜采用極限值。在立交設(shè)計中，從主線到匝道，車輛逐級減速，需重點關(guān)注相鄰路段運行速度，保證運行速度的連續(xù)性。對于被交路為低等級道路的喇叭立交方案而言，通常選擇A型喇叭立交。但是，對于三岔交叉的高等級道路不宜選用喇叭立交方案，若因條件限制必須采用以喇叭立交相接時，從交通安全的角度考慮，B型喇叭相對A型更利于行車安全。