王府互通立交设计方案论述 3页

王府互通立交设计方案论述吴海荣聂君宇(江西省交通设计院南昌330002)摘要：通过对王府互通立交设计方案的论述，总结并分析了单喇叭互通立交设计的一些设计要点和技术要求。关键词：交通工程;单喇叭互通立交;设计要点]0前言王府互通立交是“辽宁省铁岭（毛家店）至朝阳（三十家子）高速公路阜新至朝阳段”一处单喇叭互通立交。辽宁省铁岭至朝阳高速公路是国家高速公路网南北纵线长春至深圳高速公路的重要组成部分。阜新至朝段高速公路两阶段勘察设计由江西省交通设计院、黑龙江省公路勘察设计院、辽宁省交通勘测设计院和四川省公路勘察设计院等单位协作完成。我院主要承担起点K259+000～K301+884段（长42.884km）两阶段初设和施设任务，王府互通立交位于K266+340公里桩处，是此路段唯一的互通立交。在设计过程中，结合辽宁省高等级公路总指挥部专家的多次论证，和当地有关部门的意见，从而完成了王府北互通式立交的施工图设计。1互通立交形式的确定1.1地理位置，地形地貌及自然状况王府互通立交位于王府镇北侧，中心桩号K266+340，紧邻101国道，西邻伊玛图河，连接101国道与铁朝高速公路。互通所处区域地势起伏平缓，地表为耕种旱地，拆迁房屋建筑相对较少，属微丘～河谷地貌单元。王府互通立交的作用主要是为王府、化石戈、红帽子、七家子和紫都台等乡镇的车流快速上下高速公路提供方便，拉动这一地区的经济发展，而上述乡镇往返阜新方向为主要交通流方向，因为阜新是这些乡镇的政治、经济和文化交流中心。1.2.交通量分析图1交通显示意图本项目交通量采用“四阶段”预测方法，通过对趋势型、诱增型和转移型交通量进行分析，确定本测段各特征年（2007年、2012年、2017年、2022年和2028年）交通量分布状况。根据交通量预测情况，2028年王府至朝阳交通量为2041辆/日，王府至阜新交通量为3195辆/日，两方向交通量之比为1：1.56，因此王府至阜新为交通主流方向。1.3.互通立交型式的选定根据交通量预测情况，101国道与高速公路相交，其左转弯车流量较小，收费道路上只需设置1个收费站，因而采用单喇叭互通立交，能满足行车要求，且工程经济合理。单喇叭互通立交分为A型和B型，根据交通量分析，驶出主线的交通量与驶入主线的交通量之比为1：1.68，并结合地形情况，本互通立交宜采用B型。图2互通通交型式1.4计算行车速度的确定本互通区内主线按高速公路标准设计，采用100km/h计算行车速度设计。匝道计算行车速度的确定，关系到立交的几何形状、各组成部分的尺寸，以及视距、超高等因素。合理地确定匝道计算行车速度是充分发挥匝道功能的关键因素之一。就整个互通而言，匝道计算行车速度是一个区间车速，各条匝道的计算行车速度是不同的，而车辆在一条匝道不同区间的行车速度也是变化的。确定匝道计算行车速度遵循的基本原则为：1、右转弯匝道应尽量采用上限或中间值；2、内环匝道宜采用下限值；3、定向连接匝道宜采用上限或接近上限值；4.驶出匝道与主线的分流端不宜小于主线计算行车速度的50%～60%；5.驶入匝道与主线的合流端能达到主线行车速度的70%；6.接近收费站或平面交叉的匝道端部，设计速度可酌情降低。 根据技术标准和设计原则，确定本互通匝道设计速度为40km/h～60km/h。A匝道连接101国道，平交至匝道分岔端采用40km/h，分岔后过渡到60km/h设计速度。B匝道为内环匝道，采用40km/h设计速度，C、E匝道采用50km/h设计速度，D匝道采用60km/h设计速度。分流端采用60km/h，合流端采用70km/h设计速度。2互通立交设计要点2.1平面线形设计匝道的平面线形指标应根据匝道设计速度、交叉类型、交通量、地形和用地条件，以及造价等因素而确定。喇叭形互通立交中水滴形内环匝道是主要控制因素，其余匝道平面线形设计的控制要素较少，只需满足纵断面最大纵坡的要求。匝道平面设计遵循的原则为：1.匝道的圆曲线半径应不小于《路线设计规范》中规定的一般值。本互通位于冰冻积雪地区，不得采用最小半径；2.从出、入口至匝道中平面线形紧迫路段的范围内，平曲线的半径应与变化着的速度相适应；3.匝道平面线形指标应与交通量相适应，交通量大的匝道应具有较高的平面线形指标；4.驶出匝道的平面线形指标应高于驶入匝道；5.合流、分流处应具有良好的线形和视距；6.匝道及其端部应设置缓和曲线。反向曲线间的两个回旋线，其参数宜相等或相近。相差较大时，大小两参数之比≯2。缓和曲线长度应尽量不小于超高过渡所需的长度7.在分流鼻处，匝道平曲线应大于规范的最小参数。本互通为B型单喇叭，内环匝道分流端回旋参断采用A=1008.匝道圆曲线的长度采用汽车在该圆曲线上至少行驶3S时间的行程控制。本互通与主线交叉角度为700，互通范围主线为圆曲线、缓和曲线与直线段。各匝道平面指标满足行车要求，线形流畅，占地比较节省。匝道平面主要设计参数详见表1：表1平面设计参数匝道名称设计速度最小平曲线半径最小圆曲线长度全长kｍ／hｍｍｍ主线10030001240A40～6010072.34921.713B406057.56364.267C50102.75119.44532.196D60480251.85693.296E50130221.23570.4392.2.纵断面线形设计匝道纵断面线形受主线的纵坡限制，以及匝道与匝道、匝道与主线相交处标高的控制。匝道纵断面设计遵循的原则为：1.匝道纵坡设计应尽量平缓，避免多次变坡和采用极限纵坡值；2.匝道最小纵坡应满足纵向排水要求，不应小于0.3%；3.匝道的起、终点必须与主线接顺，分流之前和合流之后匝道的纵断面应与主线保持一致；4.出口匝道宜设置为上坡；5.匝道竖曲线以及流端附近竖曲线最小半径与长度应满足规范要求。本互通为A匝道下穿主线，最小净空高度以5.2m控制。各匝道纵断面指标满足行车要求，平纵组合良好。主要设计参数见下表：表2纵断面设计参数匝道名称最小竖曲线半径最大纵坡ｍ％主线300000.8A30001.9B30001.9C120001.9D30002.27E30002.082.3.横断面布置2.3.1路基横断面本互通区主线采用标准四车道，路基宽度为26m。A匝道采用对向分离双车道，被交路101国道至收费站端部为18m路基宽，收费站端部至匝道汇合处为23.5m，分岔端以后则为15.5m路基宽。B、C、D、E匝道均为单向单车道匝道，标准路基宽度为8.50m。2.3.2匝道的超高匝道的超高采用线性超高。单向单车道以行车道中心线作为旋转轴，对向双车道以路基中心线作为旋转轴，主线对向四车道以中央分隔带边缘作为旋转轴。本互通位于积雪冰冻区，超高不得大于6%，合成纵坡≯8%。2.3.3匝道的加宽匝道的加宽采用线性加宽。其公式为：Wm=(Lm/L)·W式中：Wm–中间点的加宽值（m）；Lm至中间点至加宽点的长度（m）；L–加宽全长（m）；W至加宽全值（m）。本互通横断面布置情况见表2：表3横断面设计参数匝道名称路基宽加宽最大横坡ｍｍ（％）主线26/2.0A15.5/6.0B8.50.256.0C8.5/5.0D8.5/3.0E8.5/5.0 2.4匝道的出、入口与变速车道设计互通式立体交叉的出、入口一般设置在主线行车道的右侧。互通匝道入口应设在主线下坡路段，并在匝道汇入主线之前保持一段互相通视路段。互通立交的出口位置应明显易于识别。一般情况下，出口设置在跨线桥等构造物之前。当设置在其后时，距跨线桥的距离宜＞150m。本互通虽然为B型喇叭，但是为匝道下穿主线，因而出口行车视距不受构造物影响。在分流鼻两侧，为给误行车辆提供余地，在匝道行车道边缘设置了1m偏置加宽，主线硬路肩为3m，满足偏置加宽值，因而不需进行偏置加宽。变速车道分为直接式和平行式两种。本互通B、D匝道为驶出主线的单车道匝道，设置了直接式减速车道，渐变参数为22.5，变速车道长度满足125m，三角渐变段长90m。C、E匝道为驶入主线的单车道匝道，设置了平行式加速车道同，变速车道长度满足200m，三角渐变段长80m。均满足规范对变速车道的要求。2.5收费站及平交口设计2.5.1收费站的设置收费广场位于匝道上时，平曲线半径≮200m。纵坡应≯2%，当受地形或其它特殊条件限制时，≯3%。收费广场的竖曲线半径位于匝道上时，竖曲线半径应＞800m。收费广场的横坡为1.5%～2%。收费广场中心断面至匝道分流点的距离≮75m；至被交路平面交叉的距离应≮150m。本互通立交收费站设置在A匝道圆曲线上，半径为330m。纵坡为1.5%，竖曲线为4000m,收费广场横坡为2%。收费广场中心至匝道分流点的距离为165m,至被交路平交口距离为235m。本互通立交收费站设置合理，满足设计规范要求。2.5.2平交口设计互通立交A匝道与101国道平面交叉，交角为700，采用加铺转角式T形交叉，右转弯设计车速40km/h,左转弯设计车速为30km/h.加铺转角边缘的圆曲线半径为60m（1200）和45m（700）。根据转向交通量情况，设置隐形导流岛渠化T形交叉。3结语通过对王府互通立交的设计总结与分析，本人体会到做好单喇叭互通立交设计，首先应满足交通量的需求，并根据地形、地貌以及地理位置，选取合适的互通立交位置，并确定合适的互通立交形式（A型或B型），以及各匝道的计算速度。然后结合行车安全、舒适性和工程造价经济、合理性等方面，进行互通立交平面、纵断面、横断面综合设计。以上是本人在工作中的一些心得体会，希望同行批评指正。参考文献：[1]JTGB01-2003，公路工程技术标准[S].[2]JTJ011-94，公路路线设计规范[S].[3]张迁楷，张金水.道路勘测设计[M].同济大学出版社1998