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2016年第4期广东公路交通GuangdongHighwayCommunications总第145期文章编号：1671—7619(2016)04—0073—04非对称型枢纽立交设计要点分析赵赛先(广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广州510507)摘要：枢纽互通立交是进行高速公路之间交通转换的重要节点，对于车道数不同、交通量相差较大的两条高速公路之间的互通立交，其匝道形式、线形布局和交通组织也较为复杂。结合工程实例，探讨非对称型枢纽立交变速车道的设计要点，尤其是当匝道交通量较大且主线发生车道数变化时，基于车道数平衡的原则，如何进行立交加减速车道的设计要点。关键词：非对称型枢纽立交；方案设计；变速车道设计；车道数平衡中图分类号：U448．17文献标识码：B0引言随着经济的不断发展，高速公路路网的不断完善，各条高速公路之间相互跨越的情况越来越多，完成高速公路间交通转换的枢纽立交成为高速公路路网的重要节点。但因为区域经济发展不平衡，枢纽立交前后高速公路主线交通流可能会产生较大的变化，同时各转弯交通量也可能存在较大的差异。本文结合工程实例，研究高速公路非对称型枢纽立交变速车道的设计要点。1非对称型枢纽立交的特点(1)立交主次流转向交通差异较大。非对称型枢纽立交各转弯交通量往往差异较大，交通量的主次流差别明显，立交方案的选择需考虑主流交通的形式顺畅，匝道需根据转向交通量采用不同的技术标准。(2)立交前后高速公路主线车道数不一致。立交前后高速公路主线采用不同的技术标准，主线在立交范围内完成车道数的变化，立交匝道的设计需考虑主线车道数变化的影响。(3)对施工安全、营运安全要求高。枢纽立交为新建高速公路与已有高速公路之间交通流转换的节点，立交匝道的建设需维持已有高速公路的正常运营。因此对施工期间的运营安全和施工安全都有着较高的要求，需做好高速公路的交通疏导以及施工期间的施工组织安排。(4)立交布设位置较固定，立交方案受限于现有地形、地物等。枢纽立交由于受两条高速走廊带走向影响，布设位置较为固定，很难避开某些地形、地物的影响，因而方案设计时更加偏重于与现有地形、地物的协调，尽量减少立交的占地和拆迁，减少对周边环境的影响。(5)立交的布设需考虑经济发展的趋势，为高速公路的扩建预留条件。2非对称型枢纽立交设计要点及难点2．1对交通量进行准确的预测交通量预测是综合分析建设项目的必要性和可行性的基础，同时也是确定公路建设项目技术等级、工程设施规模以及经济评价的主要依据，交通分析和交通量预测水平的高低，尤其是交通量预测的水平和质量，将直接影响到项目决策的科学性。因此在项目工可阶段，需根据交通流量调查、经济发展形势、路网规划等基础资料，准确预测远景年的交通量。2．2立交方案的选择立交方案选择是否恰当对整个工程投资的多少、服务水平的高低都将产生直接的影响，甚至影响整条高速公路的优劣。而立交方案选择受地区发展、经济、自然条件、环境因素、地形地质条件、交通量、通行能力等条件的影响，因此要求对互通立交方案进行多方案的比选，选出最合适的互通型式、最合理的布置方案，以达到最优良的设计。立交选型需遵循以下原则：(1)注重立交造型，线型尽量流畅，注重互通式立交平、纵面方案设计，使之线型流畅、简捷，造作者简介：赵赛先(1983．10一)，男，硕士研究生，T程师，湖南湘潭人，主要从事高速公路设计丁作：E—mail：119243241@qq．corn·73· 2016年第4期广东公路交通总第145期型美观、大方，尽量避免匝道间的过多缠绕，以使交通路线清晰，各项指标符合规范的要求。(2)立交布线与现场地形、地物相协调，避免不必要的拆迁和过多占地。方案拟定时综合考虑互通式立交的通行能力、与交通量分布的适应性、运行方向的明确性和行车安全性等。2．3立交变速车道的设计变速车道是互通式立交的一个重要组成部分，也是互通立交设计中的难点之一。车辆在变速车道区段内实现变速、分流、合流和车道转移等一系列复杂的过程。若变速车道设计不当，减速车道处可能引起驾驶员判断失误，从而错过mVI，不能及时减速至匝道设计车速等问题；加速车道处则可能导致车辆无法顺利完成加速过程，引起其急促汇入主线时扰乱主线交通流正常运行等问题，严重影响车辆行驶的安全性和舒适性。3工程实例分析3．1交通量分析汕湛高速公路全线采用高速公路标准建设，设计车速为120km／h。汕湛高速公路在吴川塘缀镇附近与沈海高速公路交叉，设置林屋枢纽立交．湛江J●L————一湛江3532652263245—～3907296902525O汕头厂州图1林屋枢纽立交远景年交通量预测(单位：pcu／d)从图1可以看出，广州～湛江的转弯交通量远大于其他方向的交通量，因此广州～湛江为主流方向。同时，汕湛高速公路主线交通流也产生较大的变化，根据主线交通流的预测结果，汕头至沈海高速公路段主线采用双向四车道，路幅宽度为28m；沈海高速公路至湛江段采用双向六车道，路幅宽度为34．5m。3．2立交方案设计根据交通量预测结果，结合地形、地物等实际情况，林屋枢纽立交共拟定了i个方案进行比较。方案一：采用部分苜蓿叶+定向型方案：优点是造型对称，美观性较好，线形流畅，与交通流·74·主流方向相吻合，通行能力较高；缺点是沈海高速公路湛江往汕头方向交通量较小，但匝道的设计标准较高，立交匝道桥梁结构物规模较高，工程造价较高。8一兰兰：二：羔兰垒』二I图2林屋枢纽立交方案一方案二：优点与方案一类似。缺点主要是广州往湛江方向主流交通稍显绕行，两左转匝道设置较长，结构物较多，且占地面积较大，拆迁多，造价比较高。黻图3林屋枢纽立交方案方案三：该方案采用混合型。优点是各立交匝道布局紧凑，匝道的布置与各方向交通流量吻合较好，与方案一和方案二主要区别是沈海高速公路湛江往汕头方向，交通量较小，匝道服务水平与各自交通流相匹配。采用环形匝道，减小了桥梁规模，降低了立交占地规模，大大减少了拆迁和对沈海高速公路的改造长度，T程造价相对方案鬻誊一一 2016年第4期赵赛先：非对称型枢纽立交设计要点分析总第145期一和方案二较低；缺点是立交造型不如方案一和方案二对称美观。b一靴L?亲竖l图4林屋枢纽立交方案三表1林屋枢纽立交各方案主要技术经济比较序号指标名称方案一方案二方案i方案一和方案二具有线形流畅、型式对称优美，通行能力较高，但两个方案占地和结构物较多，工程造价较高；方案三立交造型不如方案一和方案二美观，但立交各匝道布局紧凑且符合各方向交通流，占地和拆迁较少，匝道桥布跨难度低，整个立交工程造价相对方案一和方案二小，推荐采用方案三。3．3立交变速车道设计林屋枢纽立交加减速车道设计参照《公路路线设计规范(JTGD20—2006)》执行，云湛高速公路与沈海高速公路设计速度均为120km／h，减速车道采用直接式，单车道出口其长度不小于145m，渐变段长100m；双车道出口其长度不小于225m，渐变段长90m，辅助车道长300m。单车道人口加速车道采用平行式，其长度一般不小于230m，渐变段长90m；双车道人口采用直接式，其长度不小于400m，渐变段长180m，辅助车道长400m。考虑高速公路主线车道数变化对加减速车道的影响：基本车道的减少一般在互通立交的出口进行。当出口为双车道时，从匝道的内侧车道的分流点开始，开始通过设置渐变段减少一条外侧车道。3．3．1单车道匝道减速车道E、G匝道为单车道匝道，减速车道采用直接式，其长度不小于145m，渐变段长100m。兰鲢p--’个车道宽--度—坌it墨=：=：=：=：=：=：=：毒：=#：=：=：=：=：=：=：车：二：=L堑至嬖，1．窒鎏兰道．I图5单乍道匝道减速1：道3．3．2单车道匝道加速车道E、G、H匝道为单车道匝道，加速车道采用平行式，其长度一般不小于230m，渐变段长90m，其中E匝道、G匝道为单车道出入口的双车道匝道，其加速车道长度适当增加，不小于240m。L．塞蕉，：堂．．L一堑童壁一．3．3．3双车道匝道减速车道(1)主线车道数不变时的双车道匝道减速车道。A匝道为双车道匝道，采用直接式出口，为保持车道数平衡，A匝道出口设置辅助车道，辅助车道长不小于300m，渐变段长90m，减速车道长不小于225m。其渐变过程如图7。__二÷=主要蓬J——————二：：：：：--一__．—ii堑壁．}．．蕉墅争堂．．J．——銮速4一堕+_图7双车道匝道减速车道(设置辅助车道)(2)主线车道数变化时的双车道匝道减速车道。云湛高速公路主线通过c匝道出口单侧车道数由三条减少为两条，满足车道数平衡的原则，故未设辅助车道。匝道与主线减速分流的过程如图8。·75· 2016年第4期广东公路交通总第145期塑i±鳖=±±堕墼．，望堑!竺兰望塑塑—．一①设置渐变段，云湛主线单侧车道数由三条渐变为四条，渐变段长90m。②设置减速车道，通过减速车道c匝道渐变出左侧行车道宽度及云湛高速公路主线左幅左侧硬路肩，渐变段长度不小于225m。③在减速车道上，自匝道渐变出一个车道宽度位置开始(车道分流点)，设置渐变率为1／50的渐变段，通过渐变段主线行车道由3车道渐变为2车道，渐变段长187．5m。3．3．4双车道匝道加速车道(1)主线车道数不变时的双车道匝道加速车道(c匝道)。c匝道加速车道采用直接式入口。为保持车道数平衡，C匝道设置辅助车道，辅助车道长400m，渐变段长180m，加速车道长度不小于400m。一变重兰重．I．塑勤生堕，一—堑壅里—一图9双车道匝道加速车道(设置辅助车道)(2)主线车道数变化时双车道匝道加速车道(A匝道)。云湛高速公路主线通过A匝道人口单侧车道数由两条增加为三条，满足车道数平衡的原则，故未设辅助车道。A匝道加速车道由以下三段组成：①从A匝道与主线合流鼻至A匝道线形设计终点，A匝道线形设计终点位置主线右侧行车道外侧有0．5m路缘石及2X3．5m行车道宽度，以及匝道行车道外侧的硬路肩。②A匝道内侧行车道渐变段：A匝道内侧行车道宽度由3．5m渐变为主线外侧主行车道3．75m，同时渐变出行车道外侧的路缘带0．50m。A匝道外侧行车道宽度仍为3．5m。渐变段长20m。③A匝道外侧行车道渐变段：A匝道外侧行车道宽度由3．5m渐变为0。渐变段长度180m，渐变率大于1：50。4结语从林屋枢纽立交设计的实例分析可以看出，非对称型枢纽立交转弯交通流差异大、主线技术标准发生变化，其设计重点和难点是立交方案的选择以及各种类型的变速车道设计。立交方案的选择不仅要结合地形、地物，综合考虑占地、拆迁，工程规模等因素，也要考虑匝道的布置与交通流相匹配。而变速车道的设计需要从安全性及舒适性出发，结合车道数的变化等因素综合考虑。参考文献：[1]公路路线设计规范JTGD20—2006[S]．北京：人民交通出版社，2006．[2]公路路线设计规范JTGD20—2006[S]．北京：人民交通出版社，2006．[3]马香娟，李建士，张胜平．高速公路互通式立交变速车道设计研究．中外公路，2012，(06)：311—314．．[4]汕(头)湛(江)高速公路云浮至湛江段及支线工程A5合同段初步设计[R]．广州：广东省公路勘察规划设计院股份有限公司，2014．(收稿日期：2016—05—10)KeyPointsAnalysisonAsymmetricHubInterchangeDesignzHA0Saixian(GuangdongProvinceCommunicationsPlanning&DesignInstituteCo．，Ltd．，Guangzhou510507)Abstract：Hubinterchangeistheimportantnodeofthetrafficconversionbetweenhighways．Therampform，alignmentlayoutandtrafficorganizationaremorecomplicated，whenlanenumberandtrafficvolumearedifferent．Combiningwithengineeringexamples，inthispaper，themaindesignpointsforthespeedchangelaneoftheasymmetrichubinter—changehavebeendiscussed，beingbasedontheprincipleofbalanceofthenumberoflanes，especiallywhenthetrafficvolumeoftherampislargeandthenumberofthehighwaymainlinechanges．Keywords：asymmetrichubinterchange；plandesign；speedchangelanedesign；lanesbalance．76·