某高速公路匝道限速及安全设施设计

郑建荣

（福建农林大学交通与土木工程学院 福建福州 350002）

1 前言

由于墓地群和现有道路顺接的需要，本高速互通形式设置为A型单喇叭A匝道下穿主线。主线长0.99km，匝道A、B、C、D、E5条共计长2.09km。A匝道上设一处匝道收费站（四进八出），收费站出口距离终点交叉口约390m，连接线纳入A匝道一并设计，终点与出高速现状道路形成T型平面交叉口。

A匝道采用16.5m（16.5m=0.75m（土路肩）+3m（硬路肩）+3.5m（行车道）+0.50m（路缘带）+1.0m（中央分隔带）+0.50m（路缘带）+3.5m（行车道）+3m（硬路肩）+0.75m（土路肩）），双向分割式双车道匝道。B、C、D、E 匝道采用9m单向单车道匝道（9m=0.75m（土路肩）+1.0m（左侧硬路肩）+3.50m（行车道）+3m（右侧硬路肩）+0.75m（土路肩））。

道路实际运行速度受线形、道路交通运行状态、环境等因素限制，与实际设计速度有一定的偏差，本文在考虑道路线形、行车视距、车辆横向力系数等因素下，综合考虑各种因素情况下，设定匝道限速值，目的是保证安全的情况下尽量提高道路通行能力。

2 匝道平纵面线形

2.1 平曲线

（1）A匝道桩号K0+000-K0+066.791段，采用60m半径平曲线；

（2）B匝道桩号K0+000-K0+111.612段，采用57.25m半径平曲线。

《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）40km/h的匝道设计速度所对应的匝道圆曲线最小半径的一般值为60m，极限值为50m。由于A匝道桩号K0+000-K0+066.791段采用一般最小半径设计，匝道B桩号K0+000-K0+111.612段采用小于一般最小半径设计。因此，该两处路段需要重视限速方案的论证。

2.2 回旋线

C匝道在桩号K0+200.549-K0+251.614段，回旋线参数选取过小，建议采取适当限速措施，以保证出口匝道车流车速平稳下降，保证通行安全。

2.3 纵坡

A匝道AK0+745-AK0+993段落匝道最大纵坡为3.95%，《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）40km/h的出口、下坡匝道设计速度所对应的匝道最大纵坡为4%，A匝道AK0+745-AK0+993段落纵坡接近所对应的匝道最大纵坡值，建议在该段落重视减速慢行标志及横向震荡减速标线的组合设计。

3 横向力系数

根据《福建省高速公路限速标志设置技术指南》，当圆曲线和超高不变的情况下，运行速度过大，会导致车辆横行滑移的风险，因此需要计算横向力系数，评价车辆行驶安全性。横向力系数μ计算公式如下：

式中：

R——平曲线半径（m）；

υ——初步基本限速值（km/h）；

μ——横向力系数；

i——超高横坡度（%），当平曲线路段设置正超高时，取“-”；当平曲线路段设置反超高时，取“+”。

从行驶稳定性和舒适性来说，为保证行车安全和舒适性最大横向力系数μ应不大于0.15。

通过施工图核查，匝道横向力系数计算表见表1。

表1 横向力系数计算表

经验算，BK0+000-BK0+111.612段横向力系数μ大于0.15，不符合行车安全与舒适度标准。AK0+000-AK0+066.791段横向力系数μ等于临界值0.15，将影响驾驶舒适性，应采取适当的减速措施。

4 运行速度检验

运行速度与设计速度协调性采用同一路段运行速度与设计速度的差值进行评价。当差值大于20km/h时，应根据运行速度对该路段的相关技术指标进行评价。

相邻路段运行速度协调性采用相邻路段运行速度差值的绝对值及运行速度梯度的绝对值进行评价。运行速度差值的绝对值＜20km/h且运行速度梯度的绝对值≤15km/h评价为“好”；当≥20km/h或＞15评价为“不良”。通过速度协调性分析，确定A匝道和D匝道共有7处速度梯度不满足要求的路段，见表2。

表2 匝道运行速度梯度核查表

5 受限路段

从道路平纵面线形、横向力系数等方面筛查出六段存在不同程度安全隐患的受限路段，详见表3。

6 结语

针对排查得到的受限路段，综合分析各种方法的计算结果，对A、B、C、D、E五条匝道提出新的限速方案如下：

6.1 匝道A限速方案

（1）AK0+000-AK0+105.986路段：在AK0+000-AK0+066.791统一限速35km/h，AK0+066.791-AK0+105.986，设置连续减速带；

表3 受限路段及原因一览表

（2）AK0+745-AK0+993路段：在AK0+745-AK0+993设置连续减速带，在AK0+745处设置下坡建议车速35km/h标志；

（3）AK0+105.986-AK0+002.195路段：在 AK0+105.986-AK0+002.195设置连续减速带。

6.2 匝道B限速方案

BK0+000-BK0+138.359路段：在BK0+000-BK0+111.612段急弯标志及建议车速35km/h标志，BK0+111.612-BK0+138.359设置连续减速带。

6.3 匝道C限速方案

CK0+200.549-CK0+251.614路段：CK0+200.549-CK0+251.614段设置连续减速带。

6.4 匝道D限速方案

DK0+066.768-DK0+157.305路段：DK0+066.768-DK0+157.305设置连续减速带。

其余路段经核查分析，未发现问题，保留设计速度，即匝道主线位置40km/h限速。