法国R型公路平面交叉口设计研究

2018-04-23张晓波

交通科技 2018年2期

张晓波

(中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉 430063)

非洲大部分国家原为欧洲殖民地，受其影响，独立后其工程项目仍沿袭欧洲设计规范标准。在众多援非工程中，大部分项目要求采用欧洲规范进行设计，我院设计的刚果(布)国家1 号公路采用法国公路设计规范，R80标准，类似于国内二级公路。下面结合本条公路设计阐述法国R型公路平面交叉口设计主要要点。

1 法国公路平面交叉口设计相关规范

通过研究法国相应规范[1]，公路设计中平面交叉口设计主要参考法国公路和高速公路研究所(SETRA)发布的以下标准及指南：

1) 《干线公路设计指南》(以下简称ARP)1994年8月发布。法文名称：Aménagement des routes principals。

2) 《城市间公路干道上交叉路口的布置——平面交叉》1998年12月发布。法文名称：The

design of interurban intersections on major roads At-grade intersections。

2 法国规范中的公路类型

与国内公路根据公路功能、路网规划、交通量等划分公路等级不同，法国公路无具体交通量要求，根据ARP规范其公路类型主要有4类[2-4]，根据公路的功能及其横截面具体划分如下。

1) R型公路。主要起集散连接功能的干线或支线公路，相当于国内规范中的“二级公路”。

2) T型公路。中长距离的具备行车优先的快速公路，相当于国内规范中的“一级公路”。

3) L型公路。采用双幅路，起重要连接作用的公路，相当于国内规范中的“高速公路”。

4) 乡村次要公路。相当于国内的等外路。

各种类型公路横断面、交叉口、适用范围见表1。

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表1 法国规范公路类型

综合以上因素，考虑所设计的国家 1号公路交通量情况，公路有时穿越市区，采用开放式平面交叉，故本条公路等级拟定为R80公路。

3 R型公路平面交叉型式选择

R型公路承担城市间远距离的运输功能，与短途运输相比没有道路行驶优先权。R型公路上一般不考虑互通，只设置平面交叉口。平面交叉口型式主要有3种：环形交叉口、普通平面交叉(除环交和半交叉以外)、半交叉即国内“右进右出”。平面交叉类型选择(环形或非环形的)主要取决于交通量的分布及交叉口的重要性。R型公路平面交叉口设置类型一般按照表2原则进行选择[5]。

表2 R型公路的交叉口型式适用原则

3.1 普通平面交叉口

在R型公路干道上，普通平面交叉口一般至少由两条道路交叉形成，这些道路属于等级不同的公路。它是通过存在的公路干道(对被考察的交叉口而言)，该干道应该是优先的，以及一条或几条次要公路(与被考察的交叉口相比较)和被定为非干线的公路表现出来的。普通平面交叉的主要组成部分和参数见图1。

根据《城市间公路干道上交叉路口的布置——平面交叉》，在R型公路上的平面交叉(非环形交叉口)主要推荐形式见图2。

图2 R型公路推荐平面交叉形式

一般在R型公路上禁用以下平面交叉口形式，具体原因如下：

1) 交叉口有一条“从右向左”的连接匝道，如图3a)，其行驶流线模棱两可，不符常规，容易出现交通事故。

3) “Y”型交叉口，如图3d)，此种形式交叉口占地规模太大，没有优先行驶权的被交道上车辆行驶太流畅，不利于交通安全，容易发生交通事故；一般根据情况设计成“丁”字形或环形交叉。

4) 其他复杂的交叉口，如图3e)，由于此种形式交叉口占地规模太大，拥有多种多样的导流岛和连接匝道，经常使司机不知如何行驶，容易出现交通事故。

以上几种交叉口类型一般禁止使用，因为这几种类型不符常规，容易出现交通事故。

图3 R型公路禁用平面交叉形式

3.2 环形交叉口

环形交叉是一种能够提供良好安全水平的平面交叉，即使中心岛的内半径减小到几米，安全性也不会降低。在被交道交通量较大，尤其是双向4车道R型公路中被经常采用。在郊外环形交叉口可以有3～6条支路,环形交叉口设置不宜太密,宁可在既有环形交叉口增加1条支路而不在附近新建第2个环形交叉口。

4 R型公路平面交叉口车道数的确定

与国内规范不同[6-7]，法国规范认为公路干道越宽，交叉口越危险，所以对交叉口范围直行车道数有严格的规定。

1) 普通平面交叉口的双向2车道公路。交叉口范围直行车道数不应增加，可以考虑增加左转专用车道，禁止拓宽为双向3车道或双向4车道，因为这种交叉口外形不安全，不能改善干道流动性，容易造成交通事故。普通平面交叉口双向2车道公路上交叉口布置原则见图4。图4a)右进右出交叉口形式，图4b)考虑增加左转专用车道的十字交叉口形式，图4c)2车道公路禁止采用交叉口渠化形式。

图4 普通平面交叉口双向2车道公路上布置交叉的原则

2) 普通平面交叉口的双向3车道公路。交叉口范围可以考虑增加左转专用车道，禁止保持双向3车道或双向4车道，要在每一交叉口的上游把每一行驶方向都回转迭合到一条车道上。见图5。图5a)双向3车道推荐采用增加左转专用车道的交叉口渠化形式；图5b)禁止保持双向3车道交叉口形式；图5c)双向3车道公路禁止采用双向4车道交叉口渠化形式。

图5 普通平面交叉口双向3车道公路上布置交叉的原则

3) 普通平面交叉口的双向4车道公路。对于双向4车道R型公路一般采用右进右出或环形交叉口形式，见图6。

图6 普通平面交叉口双向4车道公路上布置交叉的原则

5 平面交叉口的竖向设计

法国公路平面交叉口的竖向设计采用类似国内标高数据图格式，标注每个断面桩号、横坡、宽度、标高等信息，与国内平面交叉口竖向设计采用的方格网法、设计等高线法、方格网设计等高线法不同。

6 平面交叉口设计实例

刚果(布)国家1 号公路采用法国标准R80，设计车速80 km/h，双向4车道，路基宽度16.0 m，即0.5 m(土路肩)+1.35 m(硬路肩)+2×3.0 m(行车道)+0.3 m(中间带)+2×3.0 m(行车道)+1.35 m(硬路肩)+0.5 m(土路肩)=16 m。

在设计中，除了考虑双向4车道R型公路平面交叉口只能采用右进右出或环形交叉口形式外，还要求在环形交叉口入口上游将2车道先渐变为1个车道，然后在距环道35～40 m时再渐变成2车道。环形交叉口的车道变化见图7。

图7 环形交叉口出入口车道变化示意(单位：m)

环形交叉口外半径(Rg)一般在15～25 m之间，环道宽度不能小于6 m，设计见图8。

目前此公路已建成通车，采用在环形交叉口入口上游将2车道先渐变为1个车道，发挥了单车道行驶有序优点，避免了环形交叉口入口道车辆变道加塞，相互干扰。通车以来环形交叉口交通组织运行良好，从未发生交通事故及交通拥堵情况。我国环形交叉口为避免拥堵，多采用增加信号灯控制交通形式，对一般未设置信号灯的环形交叉口，建议参考上述法国规范环形交叉口设置方式，提高环形交叉口通行能力。