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摘要:社会的发展脚步不断加快,国家高速公路的建设质量和水平也在不断提高,我国许多地区在进行高速公路的建设时,路线交叉的情况经常出现,在这种形势下,互通式立交设计形式也广泛应用到了高速公路的建设中。要想保证高速公路有较好通行能力和车辆行驶的安全性,就需要合理进行互通立交的设计。如何做好匝道的设计,保证主路和匝道的正常通行是设计工作的难点。基于此,本文对高速公路互通立交匝道纵断面的设计进行了探究。
关键词:高速公路;互通立交匝道;纵断面设计
一、纵断面设计
纵断面设计质量和效果对高速公路整个互通立交的线形有着直接的影响,良好的设计方式可以对公路线形起到协调的作用,还可以美化整个高速公路的外观,并且可以节约施工成本。施工单位一定要注意这一点,在进行纵断面设计的过程中,做好以下几个方面的设计工作。
1、最大纵坡
除了减速车道出口和加速车道的入口要保证足够高的车速,其余段内匝道的设计车速均控制在40km/h以内,我国JTGD20-2006中明确规定不同车速下匝道的最大纵坡值,在40km/h以内的话纵坡不能超过6%,但是实际中要求更为严格,必须保证在4%以内,如此才能保证一个比较好的行车效果。
2、连接处纵断面设计
匝道的纵断面高程要以主线的纵断面高程为基准,在进行连接处匝道纵断面的设计时,要建立匝道高程模型,通过高程点位的曲线变化来判断匝道纵断面的曲线是凹形还是凸形。在实际设计过程中,通过对坡点位置、曲线半径以及匝道的纵坡进行模型设定,在进行连接处纵断面设计的时候需要注意,减速车道的出口和加速车道的入口要尽量保证一定长度的半径,从而确保司机有足够长的视线距离来应对紧急情况。
3、匝道纵坡的协调
如果两条匝道的连接部位相互重合,在进行纵坡设计的过程中不但要满足匝道的实际应用需求,还需要做好两条道路的协调工作,对两条匝道的车流量进行掌握和思考,一般在进行设计时,都是以交通量比较大的道路为主,交通量较小的匝道需要服从交通量大的纵坡设计需求,交通量比较大道路可以适当的降低纵坡的高度,这样可以对另一条道路的纵坡进行合理的控制。在进行匝道纵坡的设计时,有一点是需要注意的,不论两条匝道是否存在相交的情况,都要保证纵坡的平缓,不能出现反复凹凸的现象,特别是在较短的距离内,如果出现纵坡反复的情况,会对车辆的行车安全造成影响,而且也不利于后续的施工作业。
二、纵断面设计顺序
由于互通立交有多种形式,齐纵断面设计的顺序也不尽相同,本文仅以单喇叭互通立交为例进行说明,图1为单喇叭互通立交的总体设计顺序示意图。
1、主线纵断面
在进行互通设计的过程中,主线的设计需要在设计方案中明确体现出来,只有确定好主线的建设形式,匝道路线和跨线桥的施工方式也随之确定。要结合该地区的地形情况,确定地下水位的高度和排水设施的性能,确定好路基的建设高度,再结合整体纵断面施工的高度,对每个施工的关键点进行控制。
2、被交路纵断面
主要通过两条路的交叉点来对高程进行控制,进而做好纵断面的设计。
3、匝道纵断面
主线纵断和被交路纵断完成后就可以进行匝道纵断面设计。
(1)先确定收费处高程:根据地下水位、地面排水情况确定;
(2)确定匝道桥处匝道路面高程;
(3)A匝道纵断:根据收费处A,E及A,C,D匝道交通量情况和B,C,D匝道升降坡情况,初步设计A匝道纵断。为了照顾C,D匝道纵坡,在主线下穿被交路时,A匝道宜先升坡再降坡,这样对C,D匝道纵断设计较为有利;
(4)B匝道纵断:B匝道与H匝道连接部宜采用A匝道终点的纵坡,连接部之后再变坡。如B匝道纵坡设计不合理,则应调整A匝道纵坡,直到满足规范设计为止;
(5)C匝道纵断:C匝道与H匝道连接部为减速车道,确定平面线位时,应考虑C匝道纵断面,控制C匝道长度。根据A匝道和主线纵断,设计C匝道纵断面,如纵坡较大,应局部调整A匝道匝道面设计;
(6)D匝道纵断:为了避免D匝道在A,D匝道路基连接部之后出现反复凹凸线形,A匝道应在D匝道一侧适当增加或减少超高,以利于D匝道拉坡;
(7)H匝道纵断:在A,B,C,D匝道纵断设计较为合理时,可进行H匝道纵断设计;
(8)E匝道纵断:E匝道拉坡时应使收费处位于直坡段上,超过收费处范围再变坡;
(9)F,G匝道纵断:应使变坡点位于F,E,G匝道路基连接部硬路肩分岔点之后;
(10)平交口设计:当主线上跨被交路时,E,F,G三条匝道与被交路相交处,纵坡应放缓,尽量与被交路纵坡接近,利于平交路口混合交通通过。
三、超高设计
以上图为例进行说明如下:
(1)主线上跨被交路时,与C匝道相连的A匝道,在该侧的超高应适当减小,如A匝道处曲线半径为300m,则可以采用2%的超高(按《规范》规定,40km/h时应采用3%),与D匝道相连的A匝道一侧可适当增加超高值,即A匝道两侧可采用不同的超高值,以利于C,D两匝道纵断设计。
(2)主线下穿被交路时,位于C匝道一侧的A匝道超高值可适当增加,D匝道一侧的A匝道超高值可适当减小或不设超高,A匝道两侧设置双向坡,以利于C,D两匝道纵断面设计。同理,E匝道两侧也可以增减超高值,便于F,G匝道纵坡设计。
(3)收费处超高:位于曲线段收费处(圆曲线半径应大于200m)以不设超高为宜,如设超高,其超高值应小于匝道计算行车速度所对应的值。超出收费处范围应设超高,位于直线段时,与直线段主线或匝道线形标准一致。
结语:
互通立交匝道纵断面的设计在高速公路的施工建设中应用的比较广泛,通常应用在两条路线互通时的规划设计中,这种设计方法在应用的过程中整体的效果比较好,而且外形美观,可以在满足设计需求的基础上节约施工成本,其应用优势较为明显。在实际设计的过程中,纵纵断面的处理工作是非常重要的,其是道路规划工作中的主要内容,在设计时要从高速公路整体的线路情况出发,结合整体情况进行统一规划,这样才能保证高速公路的应用质量和效率,要对匝道纵断面进行针对性设计,将每条道路进行合理的连接,降低安全事故发生的概率。
参考文献:
[1]康志瑜.互通立交匝道端部縱断面设计探讨[J].交通运输研究,2013(3):35-37.
[2]张圣,边迪,王昆.互通式立交匝道纵断面设计[J].城市建设理论研究:电子版,2013(21).
关键词:高速公路;互通立交匝道;纵断面设计
一、纵断面设计
纵断面设计质量和效果对高速公路整个互通立交的线形有着直接的影响,良好的设计方式可以对公路线形起到协调的作用,还可以美化整个高速公路的外观,并且可以节约施工成本。施工单位一定要注意这一点,在进行纵断面设计的过程中,做好以下几个方面的设计工作。
1、最大纵坡
除了减速车道出口和加速车道的入口要保证足够高的车速,其余段内匝道的设计车速均控制在40km/h以内,我国JTGD20-2006中明确规定不同车速下匝道的最大纵坡值,在40km/h以内的话纵坡不能超过6%,但是实际中要求更为严格,必须保证在4%以内,如此才能保证一个比较好的行车效果。
2、连接处纵断面设计
匝道的纵断面高程要以主线的纵断面高程为基准,在进行连接处匝道纵断面的设计时,要建立匝道高程模型,通过高程点位的曲线变化来判断匝道纵断面的曲线是凹形还是凸形。在实际设计过程中,通过对坡点位置、曲线半径以及匝道的纵坡进行模型设定,在进行连接处纵断面设计的时候需要注意,减速车道的出口和加速车道的入口要尽量保证一定长度的半径,从而确保司机有足够长的视线距离来应对紧急情况。
3、匝道纵坡的协调
如果两条匝道的连接部位相互重合,在进行纵坡设计的过程中不但要满足匝道的实际应用需求,还需要做好两条道路的协调工作,对两条匝道的车流量进行掌握和思考,一般在进行设计时,都是以交通量比较大的道路为主,交通量较小的匝道需要服从交通量大的纵坡设计需求,交通量比较大道路可以适当的降低纵坡的高度,这样可以对另一条道路的纵坡进行合理的控制。在进行匝道纵坡的设计时,有一点是需要注意的,不论两条匝道是否存在相交的情况,都要保证纵坡的平缓,不能出现反复凹凸的现象,特别是在较短的距离内,如果出现纵坡反复的情况,会对车辆的行车安全造成影响,而且也不利于后续的施工作业。
二、纵断面设计顺序
由于互通立交有多种形式,齐纵断面设计的顺序也不尽相同,本文仅以单喇叭互通立交为例进行说明,图1为单喇叭互通立交的总体设计顺序示意图。
1、主线纵断面
在进行互通设计的过程中,主线的设计需要在设计方案中明确体现出来,只有确定好主线的建设形式,匝道路线和跨线桥的施工方式也随之确定。要结合该地区的地形情况,确定地下水位的高度和排水设施的性能,确定好路基的建设高度,再结合整体纵断面施工的高度,对每个施工的关键点进行控制。
2、被交路纵断面
主要通过两条路的交叉点来对高程进行控制,进而做好纵断面的设计。
3、匝道纵断面
主线纵断和被交路纵断完成后就可以进行匝道纵断面设计。
(1)先确定收费处高程:根据地下水位、地面排水情况确定;
(2)确定匝道桥处匝道路面高程;
(3)A匝道纵断:根据收费处A,E及A,C,D匝道交通量情况和B,C,D匝道升降坡情况,初步设计A匝道纵断。为了照顾C,D匝道纵坡,在主线下穿被交路时,A匝道宜先升坡再降坡,这样对C,D匝道纵断设计较为有利;
(4)B匝道纵断:B匝道与H匝道连接部宜采用A匝道终点的纵坡,连接部之后再变坡。如B匝道纵坡设计不合理,则应调整A匝道纵坡,直到满足规范设计为止;
(5)C匝道纵断:C匝道与H匝道连接部为减速车道,确定平面线位时,应考虑C匝道纵断面,控制C匝道长度。根据A匝道和主线纵断,设计C匝道纵断面,如纵坡较大,应局部调整A匝道匝道面设计;
(6)D匝道纵断:为了避免D匝道在A,D匝道路基连接部之后出现反复凹凸线形,A匝道应在D匝道一侧适当增加或减少超高,以利于D匝道拉坡;
(7)H匝道纵断:在A,B,C,D匝道纵断设计较为合理时,可进行H匝道纵断设计;
(8)E匝道纵断:E匝道拉坡时应使收费处位于直坡段上,超过收费处范围再变坡;
(9)F,G匝道纵断:应使变坡点位于F,E,G匝道路基连接部硬路肩分岔点之后;
(10)平交口设计:当主线上跨被交路时,E,F,G三条匝道与被交路相交处,纵坡应放缓,尽量与被交路纵坡接近,利于平交路口混合交通通过。
三、超高设计
以上图为例进行说明如下:
(1)主线上跨被交路时,与C匝道相连的A匝道,在该侧的超高应适当减小,如A匝道处曲线半径为300m,则可以采用2%的超高(按《规范》规定,40km/h时应采用3%),与D匝道相连的A匝道一侧可适当增加超高值,即A匝道两侧可采用不同的超高值,以利于C,D两匝道纵断设计。
(2)主线下穿被交路时,位于C匝道一侧的A匝道超高值可适当增加,D匝道一侧的A匝道超高值可适当减小或不设超高,A匝道两侧设置双向坡,以利于C,D两匝道纵断面设计。同理,E匝道两侧也可以增减超高值,便于F,G匝道纵坡设计。
(3)收费处超高:位于曲线段收费处(圆曲线半径应大于200m)以不设超高为宜,如设超高,其超高值应小于匝道计算行车速度所对应的值。超出收费处范围应设超高,位于直线段时,与直线段主线或匝道线形标准一致。
结语:
互通立交匝道纵断面的设计在高速公路的施工建设中应用的比较广泛,通常应用在两条路线互通时的规划设计中,这种设计方法在应用的过程中整体的效果比较好,而且外形美观,可以在满足设计需求的基础上节约施工成本,其应用优势较为明显。在实际设计的过程中,纵纵断面的处理工作是非常重要的,其是道路规划工作中的主要内容,在设计时要从高速公路整体的线路情况出发,结合整体情况进行统一规划,这样才能保证高速公路的应用质量和效率,要对匝道纵断面进行针对性设计,将每条道路进行合理的连接,降低安全事故发生的概率。
参考文献:
[1]康志瑜.互通立交匝道端部縱断面设计探讨[J].交通运输研究,2013(3):35-37.
[2]张圣,边迪,王昆.互通式立交匝道纵断面设计[J].城市建设理论研究:电子版,2013(21).