对枢纽立交匝道分汇流设计的探讨

田广予

（山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030012）

1 概述

近年来，随着我国社会经济的快速发展，各省市、各地区之间的交流日益增强，物流运输、旅游等呈现逐年递增的现象。公路尤其是高速公路以其特有的优势，在国家“大交通”体系中占有的比重越来越大。随着交通量的日益增加，高速公路通车里程、在建里程逐渐增长，公路网日益密集，高速公路之间的交叉越来越多，已经形成了网架架构。作为高速公路之间转换交通的枢纽式互通立交发挥着越来越重要的作用。

匝道作为枢纽式互通立交的重要组成部分，枢纽式互通立交转换交通量的大小主要取决于各匝道的通行能力。而匝道与主线之间、匝道与匝道之间的分汇流设计是决定枢纽式互通立交交通转换功能是否便利，车辆运行是否安全、顺畅的重要因素。同时枢纽式互通立交是否会成为制约高速公路之间交通转换的瓶颈，匝道则发挥着至关重要的作用。笔者结合自己多年的设计经验，就匝道分汇流设计中的几个问题进行分析、探讨。

2 匝道横断面

匝道车道数及横断面类型应根据匝道设计小时交通量、交通组成、设计速度、服务水平及超车需要等确定[1]。

2.1 横断面基本类型

2.2 横断面类型的选择

匝道横断面类型和变速车道的车道数宜根据匝道设计速度、设计小时交通量和匝道长度（匝道长度指分合流鼻端之间的长度）选取[1]。

图1 匝道横断面基本类型（单位：cm）

a）匝道设计小时交通量DDHV＜400、匝道长度小于等于500 m或400≤DDHV≤1500、匝道长度小于等于350 m，则选用单车道变速车道的单车道匝道（Ⅰ型）。

b）匝道设计小时交通量DDHV＜400、匝道长度大于500 m或400≤DDHV≤1500、匝道长度大于350 m，则选用单车道变速车道的双车道匝道（Ⅱ型）。

c）匝道设计小时交通量800≤DDHV＜1800，匝道长度不限，均选用双车道变速车道的双车道匝道（Ⅱ型）。

d）匝道设计小时交通量 1350≤DDHV≤2900，匝道长度不限，均选用双车道变速车道的双车道匝道（Ⅲ型）。

3 匝道分汇流设计

匝道分汇流设计包括：匝道与主线之间的分汇流、匝道与匝道之间的分汇流设计。

3.1 匝道与主线之间的分汇流

公路立体交叉设计细则（JTG/D21—2014）10.2.7规定：当双车道匝道采用单车道变速车道时，双车道与单车道之间的过渡应在匝道范围内完成[1]。当由单车道减速车道过渡为双车道匝道时，过渡段长度不宜小于70 m，且过渡段起点距鼻端的距离不小于40 m（图2）；当由双车道匝道过渡为单车道加速车道时，过渡段长度不宜小于60 m（图3）。

图2 单车道出入口双车道（减速车道）分流示意图

图3 单车道出入口双车道（加速车道）合流示意图

《公路路线设计规范》（JTG D20—2006）11.4.2规定：高速公路上，主线与匝道的分、汇流处应保持车道数的平衡，应满足式（1）规定。

式中：Nc为分流前或汇流后主线车道数；Nf为分流后或汇流前主线车道数；Ne为匝道车道数。

并未对主线与匝道之间汇流的端部处理进行详细的描述。

因此，相关项目单车道变速车道的双车道匝道设计均以《公路路线设计规范》（JTG D20—2006）为依据，局部参考《公路路线设计细则》（总校稿）的有关内容。

单车道变速车道的双车道匝道《公路路线设计细则》（总校稿）14.5.5（未出版）规定如下：当双车道匝道采用单车道变速车道时，双车道与单车道之间的过渡应在匝道范围内完成。当由单车道减速车道过渡为双车道匝道时，过渡段长度不宜小于100 m，且过渡段起点距鼻端的距离不小于40 m；当由双车道匝道过渡为单车道加速车道时，利用标线划分并流的方式，过渡为单车道，过渡段长度不宜小于60 m。具体细部处理如图4。

图4 单车道出入口双车道（加速车道）合流示意图

3.2 匝道与匝道之间的分汇流

《公路路线设计规范》（JTG D20—2006）11.5.4中第三条规定：汇流前的匝道系仅为超车之需而采用双车道时，宜在汇流前先并流为单车道。在并流前应设置预告标志，且在并流段内的路面上划有并流标记[2]。如图5所示。

图5 匝道汇流前利用标线示意先并流

《公路立体交叉设计细则》（JTG/T D21—2014）10.4.2中第四条规定：当非因通行能力需要而采用双车道匝道并导致车道数不平衡时，该匝道可先渐变为单车道再合流，渐变段长度不应小于50 m。如图6所示。

图6 匝道汇流前先渐变为单车道

4 设计分析及体会

4.1 分流设计

匝道与主线之间的分流设计：单车道出入口的双车道（减速车道）匝道，《公路立体交叉设计细则》（JTG/T D21—2014）与《公路路线设计细则》（总校稿）的规定基本相同，双车道与单车道之间的过渡均在匝道内完成，且过渡段起点距鼻端的距离不小于40 m，只是过渡段的长度不同，分别采用70 m和100 m。笔者认为，采用70 m的过渡段长度已经满足了匝道加宽渐变率的要求，宜按照《公路立体交叉设计细则》的要求执行。

匝道与匝道之间的分流设计《公路路线设计规范》（JTG D20—2006）中并没有详细的细部说明，仅仅规定了匝道分流的最小渐变段长度；而《公路立体交叉设计细则》（JTG/T D21—2014）10.4.1则详细地说明了匝道之间分流的细部处理，单车道匝道过渡为双车道匝道的过渡段长度不小于50 m，只是未说明过渡段起点距匝道分流鼻端的距离，容易对设计者造成困惑。笔者认为，如果从分流鼻端直接开始渐变成双车道匝道，容易使司机突然加速开始超车，而匝道一般线性指标较低，容易引发安全事故。因此匝道分流过渡段起点宜参照匝道与主线之间分流的规定，过渡段起点与分流鼻端之间的距离不小于40 m。

4.2 汇流设计

匝道与主线之间的汇流设计：单车道出入口的双车道（加速车道）匝道，《公路立体交叉设计细则》（JTG/T D21—2014）与《公路路线设计细则》（总校稿）规定的主要区别在于利用标线划分的并流方式渐变，并辅以预告标志还是利用路基渐变的方式渐变为单车道。

匝道与匝道之间的汇流设计：《公路路线设计规范》（JTG D20—2006）与《公路立体交叉设计细则》（JTG/T D21—2014）的主要区别依然在于利用标线划分的并流方式渐变，并辅以预告标志还是利用路基渐变的方式渐变为单车道。

笔者认为：

a）我国汽车保有量逐年递增，而且大型车辆较多，公路在各省份之间物流运输、旅游等方面发挥着重要的作用，而大型车辆的行车特点往往是以车队的形式集中通行，大型车辆的慢速影响将导致匝道全路段运行速度的下降，进而导致通行能力的下降。因此对于某一方向交通流组成以大型车辆为主的匝道，匝道与主线、匝道与匝道之间的汇流设计宜采用标线划分并辅以预告标志的渐变方式进行汇流设计。保证行车安全的前提下，不降低匝道的通行能力及设计服务水平。

b）单车道出入口的双车道匝道一般出现于枢纽式互通立体交叉中，作为高速公路之间的转换枢纽，交通量较大，近几年高速公路的加宽改造、升级均与交通量的激增有密不可分的关系。枢纽互通立交作为高速公路的大型构造物，其匝道的通行能力必将对枢纽互通立交、高速公路主线的通行能力产生影响，而匝道的车道数、匝道长度对匝道的通行能力有直接的影响。利用标线划分的并流方式示意行车道渐变，并在并流前设置预告标志，有助于提高匝道的通行能力。当匝道远景年交通量基本达到饱和时，只需取消匝道上的预告标志及施画的并流标线，将高速公路主线进行加宽，设置规范要求长度的辅助车道，即可变为双车道匝道的变速车道，提高匝道通行能力。

c）经过国内调研和现场测试结果表明，2.50 m宽的右侧硬路肩难以满足应急救援的需要[1]，而枢纽式互通立体交叉的单向双车道匝道一般路基宽度为10.5 m，左右侧硬路肩宽度均为1.0 m。汇流鼻端处采用路基渐变的方式渐变为单车道，对将来应急救援有一定的影响；采用标线划分的方式示意并流，并辅以预告标志，能很好地应对各种突发状况，保证应急救援通道所需的行车宽度。

5 设计实例

繁峙-大营高速公路是山西省高速公路网布局“三纵十二横十二环”中第三横的重要组成部分，他东接王庄堡-繁峙高速公路，直抵京津冀地区，西接大营-河曲高速公路，可达陕北府谷、神木通往榆林产煤区。目前已通车运营一年。

全线设置的互通式立体交叉大营枢纽、繁峙互通均设置有单车道变速车道的双车道匝道。其中大营枢纽代县去往大同方向的定向匝道全长945 m，为满足超车之需采用单车道加速车道的双车道匝道；繁峙互通繁峙去往灵丘方向的定向匝道全长330 m，远景年设计小时交通量为392 pcu/h，为满足超车之需采用单车道加速车道的双车道匝道。这两个匝道与主线之间的汇流设计均采用了标线划分示意行车道减少的方式进行了设计。目前运营状况良好。

6 结语

对于匝道与主线之间、匝道与匝道之间的分汇流设计应该根据实际情况，按照远景年的交通量预测、匝道长度，结合枢纽互通立交的位置及工程量增加等情况合理选择匝道渐变型式。采用双车道匝道断面按单车道划线的情况在国内已不鲜见[1]，目前尚未有研究结论证明双车道匝道按单车道匝道施画行车标线容易引发安全事故，这一做法还有待进一步的论证。因此笔者认为：《公路立体交叉设计细则》（JTG/T D21—2014）中对于匝道汇流的渐变方式宜增加利用标线示意并流的渐变方式，并辅以预告标志的形式，以供设计人员在实际处理的时候有选择地进行设计。