浅谈互通式立体交叉路线设计
2011-04-10吴凤娥宋海东胡春晖
吴凤娥, 宋海东, 胡春晖
1 河南省纬博瑞路桥工程咨询有限公司(450000) 2 河南省交通科学技术研究院勘察设计所(450000)
1 基础知识
做互通立交设计之前,首先应该熟悉掌握和理解《公路路线设计规范》,尤其是“公路与公路立体交叉”部分。
1.1 互通式立体交叉形式
基本形式分为T形、Y形和十字形三种。
1)T形交叉:包括喇叭形(A型和B型)、半定向T形。①A型和B型的区别关键是看内环匝道,如果内环匝道接加速车道就是A型,接减速车道就是B型。②定向与半定向主要是对左转弯匝道来说的,因为所有的右转弯匝道都只有一种形式,就是右出右入,均为定向直接式。定向匝道就是左出左入的左转弯匝道,除此之外的所有左转弯匝道均为半定向式。
2)Y形交叉:包括定向Y形和半定向Y形。
3)十字形交叉:包括菱形、苜蓿叶形、半苜蓿叶形、环形和定向形。
1.2 互通式立体交叉分级
根据相交公路等级分为三级,主要有高速公路与高速公路相交的一级、高速公路与一级公路相交的二级和高速公路与二、三级公路相交的三级。
2 设计思路与步骤
1)分析交通量。交通量是设计互通立交的最重要也是最基本的依据。根据预测远景交通量分布情况确定主交通流向。计算确定收费车道数。
2)确定满足主交通流向的几种可行的立交形式。
3)确定立交匝道横断面。匝道横断面布置不同直接影响平面接线,所以在确定平面线位之前,首先根据转弯交通量大小合理确定匝道横断面。对单喇叭立交而言,一般有两种断面的匝道:①标准的单车道匝道,路基全宽8.5 m;②对向分离双车道匝道,路基全宽15.5m。对于大型复杂立交,一般会有双车道匝道。一般一个设计得好的立交,其匝道通行能力应不低于主线上的车道通行能力,正常情况下主线一个车道通行能力为1 200~1 500辆/h,每天按10 h计,一昼夜为12 000~15 000辆/日,匝道通行能力即使按八成计也可达10 000辆/日。所以一般区别是采用单车道还是双车道匝道,看转向交通量是否大于10 000辆/日,如果大于则要考虑采用双车道,反之则采用单车道。
4)确定立交平面线位。平面线位设计时要充分考虑地形地势和变速车道因素。变速车道对单车道匝道来说,原则上加速车道采用直接式,加速车道采用平行式。变速车道参数、匝道接线偏移值在平面线位设计之前应根据匝道的横断面布置情况计算确定。接线时主要考虑保持行车道中心线不变原则。
5)绘制平面图。绘制平面图时,先定义路线横断面,然后生成路基偏置线,绘制收费广场,编辑修改端部、变速车道部分,做好后先不要任何标注保存一份以便做连接部高程数据图使用,最后标注路线、构造物等即可。
6)纵断面设计。纵断面设计时主要以相接主线部分的纵断面设计为依据,经几何计算求得相应端部特征点的高程。在进行纵断面设计之前首先应该确定匝道超高横坡度,然后进行接坡计算和绘制拉坡图。匝道连接部超高横坡度的确定,习惯上有两种方法:一种是由主线纵、横坡度顺接计算法;另一种是根据设计车速和平面技术指标直接设定法。两种方法相比,第一种方法理论上更接近实际,更顺畅一些,但计算横坡小数位较多,超高渐变较为复杂;第二种方法无须计算,较为简单,但误差稍大。纵断面设计时先设计对向双车道匝道,然后再设计内环匝道、喇叭匝道、其他匝道。
7)搜索横断面,准备横断面设计数据,做连接部高程数据图和横断面设计。
8)计算相关工程量和图表。
3 立交设计重点、难点及注意事项
1)合理分析和预测交通量,初步选择合适的立交型式。
2)选用适当的平面线形指标,既要满足通行要求,又节省占地和投资。
3)平面设计时注意变速车道的合理设计和匝道与主线、匝道与匝道间接线偏移值的计算。
4)平面设计时注意端部、连接部的设计,直接影响接坡计算的准确性。
5)纵断面接坡计算和设计。纵断面设计之前注意匝道超高横披度的确定。纵断面设计的正确与否直接影响后续设计的成果,所以纵断面设计是立交设计中的重中之重,也是难点之一。