高速公路互通立交出口匝道安全设计探讨

杨阳

中铁隧道局集团四处有限公司 福建福州 350400

1 工程概况

1.1 线路概况

“国家高速公路网京台线长乐松下至平潭段工程路基土建施工”G2标段位于平潭县境内，起点接G1标尾，终点衔接已建的坛西大道主道，高速公路部分设计起讫里程为K78+520-K80+400，全长1.880Km。终点K80+400对应坛西大道桩号为TXK11+055.909；市政道路部分长1.785km，互通被交路苏平路设计范围为SK1+635-SK3+420。

1.2 工程地质和水文地质条件

线路区域上属新华夏系第二隆起带的东南缘，武夷-戴云复式隆折带东侧的闽东南沿海变质带，区内的地层明显受火山喷发作用、岩浆侵入活动以及东南沿海动力变质作用等。

经钻探成果及区域地质表明：互通区有断层片理化带F1通过，与主线桥及匝道相交，对桥基及路基有影响。

线路区域上属新华夏系第二隆起带的东南缘，武夷-戴云复式隆折带东侧的闽东南沿海变质带，区内的地层明显受火山喷发作用、岩浆侵入活动以及东南沿海动力变质作用等。

1.3 工程特点、控制和重难点

1.3.1 施工组织管理是本项目的重点

桥梁共计9座，其中桩基966根，总长27276m、预制箱梁343片、现浇箱梁206跨。均集中在1.5km范围内，桥梁地址多为海滩地及鱼塘位置，地基处理数量多且大，先后施工顺序和交叉施工协调管理点多面广；且现浇箱梁耗用周转材料消耗量大，如碗扣脚手架（盘扣支架）、螺旋钢管、贝雷梁、型钢、方木、竹胶板消耗量大。高速公路平潭互通立交桥全线2019年7月底通车，工期紧，对项目科学、合理、有序、安全、高效地组织施工和项目整体管控水平要求极高。

1.3.2 路基桥梁不良地质处理是本项目质量控制重点

主线K78+500-K78+820、K80+020-K80+400路段及苏平被交路SK1+600-SK2+190、SK2+680-SK3+500均为砂质或淤泥质土，工程性能差，软基处理管桩达36.8万m，最大深度24m，且现浇梁施工对地基的承载力要求较高，处理工期时间紧，质量控制是本项目控制重点。

2 出口应道安全影响因素

2.1 道路因素

平面设计因素：对于小半径圆曲线道路，必须设置加宽，并且应留有充足的空间，以减少交通事故发生的可能性。纵断面设计因素，匝道的纵坡对于交通安全来说影响较大，如果坡度过大，车辆在下坡时需要点刹来减小车速，过程中容易导致车辆的制动系统失效或者滑溜。

2.2 交通因素

交通量因素。当交通量大于设计通行能力时，事故发生概率也会随之增大。交通流，当大车比率过大时，由于其转向性能与加减速性能不如小轿车，视距也较差，由于在出入口匝道时，大小型车辆的车速差异较大，容易导致追尾事件的发生和大车的侧翻。车速因素。交通事故的发生不仅取决于车速的大小，并且与车辆的速度差有关系，由于车速的离散性大，超车现象较多，直接导致了交通事故发生率的上升。

3 出口应道安全设计参数优化

3.1 减速车道形式、构成

高速公路减速车道分为直接式和平行式两种，一般情况下，宜采用直接式，在主线左转并且半径巧小时，采用平行式。减速车道由渐变段和减速段组成。直接式减速车道与车辆行驶轨迹极为符合，比较满足驾驶员的尼、里预期，平行式减速车道标线划分明确易识别。

3.2 减速车道长度计算

合理的离速公路互通式立交减速车道长度对于减小主线出口位置车辆拥堵，提高交通运行效率，方巧车辆分流减速，降低出口面道车辆因车速过快引发事故的可能性等起着重要作用。高速公路直接式减速车道长度计算方法应满足如下要求：

（1）减速车道应当符备高速公路主线硬路肩宽度、鼻端主线行车道及硬路肩偏置加宽需要，并满足车辆分流巧（渐变率）的要求；（2）减速车道应当符合高速公路主线车辆分流运动轨迹及减速要求。合理的高速公路减速车道需要同时满足上述两方面要求。

4 评估结果

结合工程概况与安全评估体系，由于篇幅限制，本文直接将直接得出匝道1的综合评定向量与评定值计算结果：S=W f R=[0.5390.1940.266]。从各项指标结果可看出，该匝道的减速道与圆曲线半径长度均评定为危险，在交通流体系中，匝道1的实际行车速度评定为危险，根据分析，可确定该匝道1的安全评估为：危险。匝道2的综合评定向量与评定值计算结果：S=W f R=[00.6880.312]。由该工程的匝道道路几何设计参数评价子体系表中，可以确认该高速公路互通立交出口匝道的设计不符合要求，该出口匝道的减速道路长度不足，导致车辆的分流较为困难，影响行车的安全性，并且根据交通流表可知该处的交通量和交流量较大，大型车的高比例也对该出口匝道造成不利影响，结合该工程实例的交通流特征表以及其匝道道路的几何设计参数表，根据上文所建立的高速公路互通式立交出口匝道交通安全评价体系表，可确认匝道2的评价结果为：危险。

总之，在该工程中，影响匝道行车安全性的重要因素：超高，没有被考虑进去。应改造该匝道的最大超高值为6%，出口匝道可采用超高旋转的模式，同时在内环匝道圆曲线上设置超高渐变段，与原匝道设计的超高进行衔接。由于该路段的匝道交通量较大，大型车的比例较高，对于减速车道的长度而言，必须尽量增加至一百米，以使车辆可达到安全速度进入出口匝道，为进一步保障安全，建议增设匝道交通工程设施，如减速带，限速标志等。对于交通安全的设计和改造，不仅仅需要从管理的角度出发，同时应该根据事故的根本原因，找出发生事故原因的根源，进行设计改造，尽力保障高速公路的行车安全。