城市快速路互通立交设计探讨

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22道路交通城市道桥与防洪2012年5月第5期城市快速路互通立交设计探讨田辰(林同棱国际工程咨询(中国)有限公司，上海市200092)摘要：介绍了城市快速路互通立交设计过程，提出了主要技术标准，概括了城市互通立交工程的设计要点及一些主要参数指标，有关经验可供相关专业人员参考。关键词：城市快速路互通立交；匝道；设计要点；注意事项中图分类号：412．352．1文献标识码：A文章编号：1009—7716(2012)05—0022"04(2)立交功能定位与服务对象0前言功能定位：根据T程项目所在城市的上位规随着我国城市化进程在最近l0年的飞快发划(城市总体规划、道路交通专项规划)确定立交展，国内很多大城市尤其是特大城市如北京、上海在快速路路网中的地位及交通作用。等，城市快速路建设均取得相当规模，其中上海城服务对象的选择：服务对象需根据立交功能市快速路总里程已超过320多km，建设了环线+定位确定，常规以客运交通为主，有时兼有轻型货射线的快速网络，为城市交通中长距离出行提供运交通，处于城市郊区的环线则为客、货交通均了便利条件。快速路是快速、大容量交通的主要载有；地面辅道系统则为客、货运交通均可通行。体，是解决城市交通拥堵的主要手段之一。城市发(3)交通量分析预测展交通先行，随着城市快速路的大规模建设，快速完备的立交方案需有立交主线及各转向方向路之间的交通转换是靠互通式立交完成的，本文交通量预测资料，以确定立交匝道采用的形式及结合设计实例与有关规范规定对全互通立交进行匝道车道数。探讨以设计车速为80km／h快速路主线为例：基本通行能力为2100pcu／h，快速路设计时采用三级1立交形态选择服务水平，则对应最大服务交通量为1600pcu／h，相交道路等级、在路网中地位和道路功能、交根据远期交通量数据，确定主线基本车道数(需与通流量流向、用地条件是立交选型的最主要控制所属快速路保持一致)，但留有一定的余地。快速因素。路主线多采用单向3～4车道，单向2车道不建议(1)立交等级的确定采用主要是考虑如有机动车抛锚或交通事故，对城市道路互通立交按交叉节点在道路网中的主线通行能力影响太大。地位、作用、相交道路的等级，城市规模、交通需求在确定互通式立交形式后，按交通量的大小、等确定立交等级：枢纽型立交和服务型立交(一般周围地块的联系及路网条件确定匝道类型时，较立交)。枢纽立交包括全定向、半定向和组合式立大的交通流匝道采用直接定向匝道或迂回定向匝交。快速路与快速路相交，应设置枢纽立交；快速道，较小的交通流匝道采用苜蓿叶型匝道。车道数路与主干路相交根据需要可设置枢纽立交。一般按交通量大小以及重要性而定，其中苜蓿叶环形立交包括全苜蓿叶型、部分苜蓿叶型立交、喇叭形匝道以单车道为宜。立交、菱形立交以及环形立交。快速路与主干路、一般单向交通量大于1250pcu／h的匝道采用次干路相交，宜设置一般立交；主干路与主干路路双车道匝道，设计中一些半定向迂回左转匝道在相交需要设置立交时，可设置一般立交。长度大于300m时，哪怕交通量小于1250pcu／h，决定互通式立交等级时，先应考虑的要素是也采用双车道匝道，主要是考虑匝道长度长，双车主线的计算行车速度和设计服务水平。道匝道便于在匝道内超车。如预计匝道上由于在匝道和主线连接处的管制(如信号灯控制)形成车收稿日期：2Ol2—03—08辆排队，采用双车道以提供附加储备车道。作者简介：田辰(1976一)，男，黑龙江齐齐哈尔人，工程师，从此外，根据预测远期交通流量和已确定的立事道路设计¨厂作。 2012年5月第5期城市道桥与防洪道路交通23态，应对立交进行通行能力分析和服务水平3互通立交设计要点及注意事项评价。一一一一一一““一～一一(4)地形地物立交设计应满足交通功能全，布局合理，主次对立交建设范围内场地的地形地貌、控制建筑分明，快出快进／快出慢进，以人为本等。物、地下既有管线等情况进行调查，是否可拆除、31互通立交之间最小间距迁移等，往往一些高层建筑物是立交匝道线位的两座互通式立交相邻进、出口匝道口之间的距控制因素，影响立交行车舒适度。离称为互通式立交的净距。最小间距与主线设计(5)方案比选车速有关，一般城市内两相邻互通立交间距不宜立交方案还应该进行方案比选，以确认推荐方小于2km。案的优越性。比选时重点考虑立交交通功能、工程3．2车道数连续与平衡投资与实施可行性(主要是针对征地拆迁与施工立体交叉范围内主线基本车道数应与路段上期间交通组织)，保障立交设计方案能提供安全、车道数连续一致，尤其是主线基本车道数不多于舒适(较高服务水平)、畅通(满足通行能力要求)的单向3车道的，应保持主线基本车道数在分流后行车条件，并且在设计实践中经济方面也能取得不变，以提高主要交通流向的服务水平。主线不少很好的效果。于单向4车道时，匝道转向流量大且为左右转匝道同时从主线分流的，主线可减少1条车道。2立交主要技术标准在主线与匝道进出口前后车道数保持平衡的(1)道路等级与计算行车速度同时，并考虑相应的流量平衡。车道数平衡应满足主线系统：设计车速与立交范围外主线应保持以下原则：(1)在出口之前的车道数不应小于出口一致。如为城市快速路，设计车速以80km／h居多，后主线和匝道车道数的和减去1；(2)在进口之后的个别受限制地段(如建筑物)可采用60km／h，市郊车道数不应小于进口前主线和匝道车道数的总和接高速公路段速度可提高采用100km／h。减1；(3)相邻两段同一方向上的车道数每次增减不地面辅道：一般为城市主干路或次干路，目前得多于一条，并在主线车行道右侧增减。上海新建高架地面道路多以主干路为主，早期有枢纽型立交在设计中应特别重视路线连续性城市次干路的，随着城市地面道路交通功能提升，及分合流处车道平衡的要求。也调整为主干路等级，设计车速为4050km／h。3．3平、纵线形指标选取立交匝道：设计车速为3050km／h，常规取(1)平面设计40km／h居多，右转及定向匝道取高值，环形匝道互通立交设计要遵循连续性设计理念，道路线因曲线半径小超高大，不建议速度过高，以30～35形的连续性是路线设计的基本要求之一。km／h为宜。立交中建议左、右转匝道(不含环形匝在不影响工程造价的前提下，平面线形尽量取道)车速取值相同，易于交通标识管理统一，驾驶高值，提升车速，以提高整个立交的服务水平，一员安全行驶。般左转匝道的定向、迂回定向匝道取高限和接近(2)荷载等级高限，环形匝道取低限，右转匝道取高限。只讨论高架快速路(地道可参照相关规范规应尽可能采用较大的圆曲线半径和较小的超定)，根据高架所服务对象(车辆荷载组成情况)高横坡度。确定荷载等级，常规桥梁荷载取公路一I级。缓和曲线的设置，必须考虑立交设置超高时最路面结构计算轴载按规范规定取BZZ一100型小缓和曲线长度和加宽的要求，同时圆曲线及缓标准车。和曲线的取值对超高的大小也有影响，在平面设(3)净空计中需事先提前预判。主线净空一般要求不小于5．0ITI，匝道净空一出口匝道线形尽可能用高指标。一般出口匝道般要求不小于4．5ITI，上海实际设计中，条件允许的平面线形指标高于人口匝道。时匝道净空可要求不小于5．01Tl。当需跨越铁路、减速车道流出角度取值在1／15～1／25为宜。轨道交通等时按其规定净空要求控制。右转匝道和定向左转匝道平面线形：一般采用(4)抗震单曲线或同向曲线。半定向左转匝道平面线形：一抗震设防标准：按工程所处区位抗震要求设般采用由反向曲线与单曲线或卵形曲线等组合而防。成。环形左转匝道平面线形：一般采用单曲线。 24道路交通城市道桥与防洪2012年5月第5期缓和曲线参数A取值范围最好控制在R／3≤通流，匝道出入主线的方式要以右进右出布置。c．A≤R。A≥R／3是控制回旋曲线不至过于平缓，出人口间距应严格按照《城市快速路设计规程》中A≤R是控制回旋曲线曲率不至过于弯曲超过R出人口最小间距控制。受限制无法满足时需增生值后一段曲线曲率增加非常大，往往不时要踩闸辅助车道。d．出口一般设置在构造物之前，设置在减速，进行减速行驶。当设置反向曲线时，回旋线凸形竖曲线上坡道上(不做严格要求)为宜，人口参数A应尽量相等，不等时其比值宜小于1．5。匝一般设置在下坡路段。e．人口线形需加速汇人主道端部处回旋线参数A≤1．5R为宜。线，驶入角不应过大，入口以位于直线或缓直点为(2)纵断面设计宜，且最好不宜设置在上坡路段，影响加速。主线与匝道的层次安排，主要考虑交通量及(2)加、减速车道设计工程造价。交通量较大的主要流向层次尽可能低，减速车道一般采用直接式，加速车道一般采较宽的匝道层次尽可能要低于较窄的匝道，要使用平行式，见图1、图2。整个立交的层次尽可能低，以降低工程造价。主线上设置足够长的减速车道，供分流后的主线纵断面：应保证跨线桥下被交道路净空车辆减速用是非常必要的，减速车道的平面线形高度满足要求；当次要道路上跨时尽量避免设置采用直线或与主线相同的线形指标，对减速行驶在主要道路大凹形竖曲线底部，影响视距，带来交有利。出口处的线形以直线为佳，受条件限制时可通隐患；最小纵坡应不小于0．3％；纵断面最低点以设置在缓和曲线内，但以靠近缓和曲线起始端位于桥墩处，以便于设置排水管。为宜。减速车道长度由减速段与渐变段之和组成，匝道纵断面主要考虑：与主线分、合流处纵断其取值是根据主线与匝道设计车速之差确定。实面的衔接，竖曲线尽量取大值；立交范围内的回头际设计中，如匝道为桥梁段时，一般是需结合桥梁曲线坡度尽量小于2％；条件困难时立交匝道可以跨径综合确定，取两者之间大者。有不满足设计车速所对应的最小坡长；竖曲线长加速车道与减速车道相比较，其起点是可以度一般以设计车速行驶3s的距离长度为宜；两竖变化的，设计中可根据实际情况进行位置调整。曲线之间直线段很短时宜连成复合竖曲线；小半设计时需注意：a在主线为曲线段设置加、减速车径平曲线和小半径竖曲线不宜互相重叠；尽量避道，如位于内侧时，由于内侧长度较外侧短，需避免长免起伏过大的匝道纵断面。度不满足规范最小长度要求。b．当车辆中重型车较多(3)视距：立交范围内视距最好为普通视距的时，纵坡较大时，变速车道长度均需加长。1．5～2倍。3．5集散车道设计(4)超高：连接不同等级道路的立交匝道，其在立交枢纽中交织路段长度短，或立交多个超高横坡原则上应与较低级的道路超高横坡度标匝道出入口端部间距较近，不能满足规范要求时，准一致。超高过渡一般采用直线过渡。超高设置时对主线交通干扰较大，可考虑设置集散车道。注意过渡段横坡为0％处的排水处理。集散车道的设计要求：设计车速宜与匝道或(5)匝道加宽：城市道路规定圆曲线半径不大辅路设计车速一致，集散车道应通过变速车道与于250m时均需加宽，但实际中匝道半径小于250直行车道相接，互通式立体交叉内的集散车道与m时，行车也较舒适，目前设计中通常加宽一般采直行车道应采用分隔设施或标线分隔。用公路立交匝道加宽标准，即半径小于72m加在互通式立交内使用集散车道特点是将交织宽，加宽时，单车道采用内侧加宽，双车道可根据点移出主线道路，并将多出人口形成单一出人口，情况采用内侧或两侧对称加宽。所有主线出口都在互通立交之前，从而保证统一3．4出入口及加、减速车道设计的出口型。杭州德胜快速路与石桥快速路相交“苜(1)出人口设计蓿叶+半定向匝道”型互通式立交，用集散车道将出入口设计是立交设计的重点，也是交通事故多二条环形匝道的交通流交织车流和主线车流分发地段，合理的出人口设置对立交转向交通流安全陕离，保证主线大交通量的正常运行，见图3、图4。速行驶至关重要。出人口处应出入J顿适、安全、与主线为了避免交织，有时苜蓿叶匝道设置在立交对线形协调，易识别，主线与匝道之间相互通视的原则。角象限内，但匝道型式应结合预测交通流量大小。设计要点：a．同一立交内出人口型式应保持3．6地面交叉口设计一致，以提高易识别性和通行能力。b．为确保快速地面辅道系统在交叉口处平交，交叉口交通组路主线交通快速安全和不间断、服务水平高的交织需考虑交叉范围内的交通流运行特征及有无非机 2012年5月第5期城市道桥与防洪道路交通25oo-●●————--■■————-1■——一1■——一_■——一—●■———一图1直接式减速车道___·-_____●-____-_-__■■，_____●————-图2平行式加速车道动车干扰等。非机动车与行人的安全通行，需机、非、人分离，行人有条件情况下左转采用二次过街；交叉口拓宽渠化需结合桥梁墩位、分隔带位置等。如有落地匝道时，交叉口渠化需结合落地匝道位置，进口段需考虑落地车流的交织、变换车道所需长度。3．7交通安全设计互通立交作为快速路系统中重要节点，设计时还应注意：(1)减少或避免交织区；(2)标志标线设置应简洁、醒目、规范；(3)交通监控需并人路整体斑一考虑。3．8立交景观设计互通立交设置中还应注意满足与周边环境协调统一，俯视外形美观，线形流畅；结构设计中要图3石德立交推荐方案适当考虑建筑美学，注意通透性；立交用地范围内空地可适当美化。如不受地形地物限制，立交形态俯视外形美观，线形流畅，匝道对称。3．9立交分期建设立交工程根据工程建设计划与可实施性，可以一次建成，也可分期实施，分期实施时需做好预留，如可能最好预留部分桥梁桩基可以先实施。4结语本文对城市快速路互通立交设计中需重视的要点进行了阐述，因受文章篇幅所限，很多计细节无法详述，希望有关经验可供相关专业人员参图4石德立交比选方案(设集散车道)考。具体问题具体分析，实际设计中需根据工程综合控制要素确定立交设计方案。