行業(yè)資訊
公路互通式立交匝道路線設(shè)計(jì)
摘 要:隨著我國城市的不斷發(fā)展,城市規(guī)模與人口都在不斷擴(kuò)大,交通擁堵問題成為了城市建設(shè)規(guī)劃中的難題。為了緩解城市擁堵問題,各種道路建設(shè)新方法被設(shè)計(jì)而出,其中互通式立交就是十分有效的一種。在實(shí)際應(yīng)用過程中,互通式立交能夠降低道路擁堵程度,有效地減少了道路事故發(fā)生的次數(shù),受到了廣泛的關(guān)注。本文選取具體工程作為探討案例,探究了互通式立交匝道的路線設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:互通式立交 匝道路線 設(shè)計(jì)
在現(xiàn)代化城市中,互通式立交已經(jīng)是車流量大、易擁堵路線的常用道路設(shè)計(jì)形式,被廣泛運(yùn)用于各大城市的道路設(shè)計(jì)中?;ネㄊ搅⒔徊捎玫牡缆吩O(shè)計(jì)方式是與其他道路交叉,從而避開車流,方便車輛通行與轉(zhuǎn)向。此外,互通式立交還能夠?qū)崿F(xiàn)對車流的調(diào)控、建立收費(fèi)站點(diǎn)等功能,對于城市發(fā)展的意義非常巨大。
1.工程概況
本文選取了某公路的互通式立交作為實(shí)際的工程案例進(jìn)行探討。該公路寬25.5m,被交叉道路的路寬為12m,G匝道橋和H匝道橋采用單箱雙室截面,橋梁頂板寬度10.5m,底板寬度6.5m,梁高1.3m。G匝道橋與公路呈12.18o夾角,H匝道橋與公路呈42.54o夾角。
2.互通設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
2.1平面設(shè)計(jì)
互通式立交共有四種匝道,把包括對角向、環(huán)形、半直連以及直連式。不同類型的匝道對應(yīng)不同的設(shè)計(jì)速度。圖1為四種匝道類型。
匝道平面線的設(shè)計(jì)需要根據(jù)多種因素來確定,包括匝道的設(shè)計(jì)速度、道路交叉形式、工程施工地地形、道路預(yù)計(jì)的車流里以及工程成本。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),交通量應(yīng)當(dāng)作為匝道平面線設(shè)計(jì)的核心參考因素,在此基礎(chǔ)上,轉(zhuǎn)向車流量大時(shí)匝道平面線指標(biāo)也需要加高,左轉(zhuǎn)彎以及右轉(zhuǎn)彎直連式或半直連式匝道也需要相應(yīng)地將平面線形指標(biāo)加高。反向S型曲線與超高過渡段的回旋線參數(shù)應(yīng)當(dāng)盡量一致;反向曲線間的回旋線參數(shù)也應(yīng)當(dāng)保持協(xié)調(diào),若不相等,則盡量不大于2。在進(jìn)行匝道回旋線的設(shè)置時(shí),為了使通過車輛能夠協(xié)調(diào)行駛,應(yīng)保持半徑相同的回旋線參數(shù)不變,分流鼻處的平曲線設(shè)計(jì)也需要滿足工程設(shè)計(jì)指標(biāo)。
2.2縱斷面設(shè)計(jì)
匝道縱斷面的設(shè)計(jì)需要將工程施工地形條件與匝道的平面線形結(jié)合起來作為參考,在設(shè)計(jì)時(shí),匝道交錯(cuò)的設(shè)計(jì)是最重要的部分,要保證匝道的凈空能夠滿足設(shè)計(jì)要求與實(shí)際的交通量需求,此外還要考慮如何設(shè)計(jì)匝道收費(fèi)站,避免出現(xiàn)不合理的銜接段。匝道的分合流點(diǎn)是進(jìn)行匝道設(shè)計(jì)時(shí)非常重要的一環(huán),對于交通量的調(diào)節(jié)有著很大的影響。匝道分合流點(diǎn)的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,保證設(shè)計(jì)成果能夠滿足預(yù)期的效果。設(shè)計(jì)單一匝道時(shí)最需要注意的問題是如何銜接好匝道與主道,避免出現(xiàn)超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。匝道的豎曲線也需要符合規(guī)范要求,若匝道兩端縱坡存在反向變化的情況,必須增大豎曲線半徑以保證行車安全。
2.3超高設(shè)計(jì)
進(jìn)行超高設(shè)計(jì),一般是為了降低工程的規(guī)模,以此降低工程成本,縮短工期并且提高工程效率。在設(shè)計(jì)超高值時(shí),若設(shè)計(jì)的平曲線過高,會導(dǎo)致車輛行駛的離心力過大,一方面影響司機(jī)的駕駛舒適度,另一方面也會增大道路事故風(fēng)險(xiǎn),所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮道路整體設(shè)計(jì)要求與實(shí)際的道路狀況。要降低超高設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)性,增設(shè)超高過渡段是十分有效的一種方案,過渡段的長度和坡度變化的設(shè)計(jì)都以平曲線半徑以及緩和曲線長度為參考,若設(shè)計(jì)時(shí)存在一定的難度,可以考慮將過渡段分入直線中。構(gòu)造物路段的施工難度較高,在進(jìn)行超高設(shè)計(jì)時(shí)尤其要關(guān)注橋梁聯(lián)通性是否合理,確保施工階段不出現(xiàn)問題。
2.4端部設(shè)計(jì)
分合流點(diǎn)、漸變段以及變速車道是匝道兩端的主要組成部分,其中變速車道是設(shè)計(jì)匝道時(shí)最需要注意的部分。變速車道可以有兩種設(shè)計(jì)形式,分為直接式和平行式,分別對應(yīng)不同的匝道類型。直接式的車道設(shè)計(jì)適用于加速路段的單車道匝道,而平行式則適合減速段的單車道匝道,直接式車道設(shè)計(jì)還適用于雙車道的全路段。當(dāng)以曲線作為主線設(shè)計(jì)形式時(shí),采用直接式或平時(shí)式設(shè)計(jì)皆可,只需滿足實(shí)際的設(shè)計(jì)規(guī)范即可。
3.互通立交橋設(shè)計(jì)
3.1平面設(shè)計(jì)
本文選取公路的施工路段地勢平整性較差,為了減少路面起伏,互通式立交區(qū)域主線部分挖掘深度最大為13m,填高部分最高達(dá)50m,立交設(shè)置地點(diǎn)的選擇主要參考兩點(diǎn)因素,首先是互通式立交的搭建對道路周邊建筑、環(huán)境的影響,其次是是否適合設(shè)立道路收費(fèi)站。在對工程成本、施工地形以及立交功能的實(shí)現(xiàn)等因素的綜合考量之后,選擇以A型單喇叭作為互通平面的設(shè)計(jì)方案。
3.2縱斷面設(shè)計(jì)
互通式立交縱斷面的設(shè)計(jì)主要受三個(gè)因素的控制,第一是高壓線凈空,第二是荊宜高速公路路面標(biāo)高,第三是主線段跨線橋的標(biāo)高。受高速路段南側(cè)高壓線凈空的限制,主線跨過荊宜高速段的豎曲線半徑無法取過大值,只能以行駛速度80 km/h為設(shè)計(jì)需求,設(shè)計(jì)了半徑為6000m的豎曲線路段。A匝道的道路交叉部分均采用上跨的設(shè)計(jì)形式,這就要求在設(shè)計(jì)過程中要充分考慮匝道如與收費(fèi)廣場進(jìn)行連接、高壓線凈空的限制以及匝道如何與其他匝道的順利銜接。D匝道與A匝道不同,其路段交叉部分采用了穿越橋孔的設(shè)計(jì),所以A匝道的設(shè)計(jì)方案還需考慮如何與D匝道順利銜接。
在綜合考量了地形、對周邊環(huán)節(jié)影響、匝道與收費(fèi)站、其余匝道的銜接以及排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案等因素后,匝道縱斷面的設(shè)計(jì)方案基本成型。在進(jìn)行平面線與縱斷面的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)減少半徑較小曲線的設(shè)置,并且將坡道變化較大的部分設(shè)計(jì)在路面緩和長度足夠的路段,以此降低車輛行駛時(shí)的事故風(fēng)險(xiǎn)。
3.3匝道超高設(shè)計(jì)
本文中公路所在城市地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候宜人,無極寒或極高溫天氣,四季變化較為明顯,此外國道與高速公路的車流中大型運(yùn)輸類車輛占不小比例,在交通擁堵的情況下較容易出現(xiàn)事故。在此條件下,考慮將B、F環(huán)形匝道的超高值調(diào)整至7%,以此滿足兩匝道環(huán)形路段半徑為60m,速度為40km/h的設(shè)計(jì)需求,保證路面通行的安全性,防止出現(xiàn)道路交通過于擁堵,大型貨車行駛困難的情況。
反坡的超高設(shè)置也是在進(jìn)行匝道橫坡進(jìn)行過渡段設(shè)計(jì)時(shí)需要特別注意的部分。在A匝道與I匝道的連接處,A匝道的曲線半徑為200m。超高值設(shè)計(jì)為4%,這與I匝道的原先設(shè)計(jì)無法很好地完成道路銜接。因此在兩匝道連接處增設(shè)了一個(gè)超高值為2%的橫坡,并且在匝道外設(shè)計(jì)了一個(gè)反坡,使得I匝道與A匝道之間有一個(gè)超高值緩沖的過程路段。
3.4端部設(shè)計(jì)
本工程中的互通式立交匝道兩端都建在正常路段,所以匝道分流鼻相關(guān)參數(shù)的設(shè)置沒有特殊限制,按照設(shè)計(jì)方案規(guī)定指標(biāo)即可。
4.結(jié)語
互通式立交作為現(xiàn)代城市交通道路網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn),具有車輛轉(zhuǎn)向、疏散車流量、設(shè)置收費(fèi)站等重要功能,在城市交通規(guī)劃中意義重大。在進(jìn)行互通式立交的工程方案設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)綜合參考各項(xiàng)指標(biāo),并且合理利用不同的技術(shù)輔助設(shè)計(jì),保障工程質(zhì)量,實(shí)習(xí)互通式立交對城市交通的關(guān)鍵作用。
參考文獻(xiàn):
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