浅谈高速公路互通立交匝道纵断面的设计

娄彦涛（湖北省城建设计院有限公司）



浅谈高速公路互通立交匝道纵断面的设计

娄彦涛（湖北省城建设计院有限公司）

随着我国高速公路的飞速发展，路线交叉的情况时常出现，互通立交的形式越来越多，如何把握好互通立交匝道的设计，正确平衡互通立交主线、匝道和被交路之间的联系是整个设计工作的核心也是关键。本文笔者结合多年从事线路互通的设计经验，对互通立交匝道纵断面的设计进行了探讨，从匝道纵断面的设计、步骤、超高等方面进行了深入的分析，以此希望能够对主线、匝道以及被交路之间平纵面线路的平衡、断面布置的合理提供一些参考意见。

线路互通；互通立交；匝道设计；纵断面设计

高速公路是现今社会高速发展的一个体现，也是需要，随着全国各地高速公路的修建，它俨然已经成为时下交通运输的重要组成，也标志着公路发展的日益现代化。随着我国高速公路的迅猛发展，工程项目的日渐增多，不可避免的就会出现线路交叉互通的情况，此时为了能够保障线路良好的同行能力和安全行驶，就需要针对性的设计立体性交叉道路，如此可实现道路之间的空间交叉和车道的转化，相比于简单的平面部署，互通立交显然具备更强的导向性和安全性。而在互通立交的设计中，如何处理好主线、匝道以及被交路三者的关系，保证线路平纵面的舒适平顺，乃是重中之重，这就需要设计人员在设计过程中加以协调，根据互通立交所处地形、地貌以及周边环境、始末点来做好纵断面的设计工作，进而达到良好的外形美观效果，同时还能保证立交的功能。本文笔者结合多年工作经验队匝道的纵断面设计进行了深入的探讨，希望能够为类似工程提供一些参考。

1　纵断面设计

良好的纵断面设计可以协调整个立交的线形，美化外观，同时还能够节省工程成本。在纵断面的设计中，以下几个方面需要我们特别注意：

1.1最大纵坡

除了减速车道出口和加速车道的入口要保证足够高的车速，其余段内匝道的设计车速均控制在40km/h以内，我国JTGD20-2006中明确规定不同车速下匝道的最大纵坡值，在40km/h以内的话纵坡不能超过6%，但是实际中要求更为严格，必须保证在4%以内，如此才能保证一个比较好的行车效果。

1.2连接处纵断面设计

连接处在硬路肩分叉之前，匝道的纵断面高程应当根据主线纵断面高程来确定，具体的推算则结合匝道和主线的相对偏差距离以及主线的横坡大小。在连接处匝道的纵断面设计中，应当对匝道的高程推算结果进行分析推演，描出高程点位的变化曲线，看看是向下还是向上，然后再结合纵坡的变化趋势来判断匝道纵断面的曲线是为凹还是凸。如果高程点位曲线和匝道纵断面曲线为同向曲线，那么此时应当将匝道纵断面曲线朝着连接处往内深入一些，如果为反向曲线，那么此时应当将匝道曲线和高程点位曲线径向相接。在实际设计中，我们可以对坡点的位置、曲线的半径以及匝道的纵坡进行假定，如此计算出高程，如果所得结果和推算高程相差在2cm以内，那么所设曲线就满足设计要求，如此就可此确立匝道纵坡，如果所得结果和推算高程有较大偏差，那么需要修改上述参数后再进行计算，直到和推算高程相差无几为止。

在匝道设计中，减速车道的出口和加速车道的入口处所设曲线应当尽量保持较长的半径，获得较高的线形指标，如此能够保证司机有足够的视距来处理突发情况，至于其他线路的线形指标则可相抵低一点，如图1所示，边坡点位不宜深入连接处内部过多，应当控制在L的距离以内。

图1　边坡点位置

1.3匝道纵坡的协调

主要是指两条匝道位于同一个连接部位，那么此时的纵坡设计不仅仅要考虑既有匝道的需求，还应当做到相互协调，对两条匝道的交通量都应当有所考虑，一般是交通量小的匝道必须服从交通量大的匝道需求，即交通量大的匝道纵坡可以设置的平缓一些，如此可以有效控制另一个匝道的纵坡坡度。要注意不论是否有匝道相交，匝道纵坡的设计都不能反复凹凸，尤其是在短距离内，如果匝道纵坡凹凸不平，那么不但对车辆的行驶以及排水造成不良影响，而且还会增加施工难度。

2　纵断面设计顺序

由于互通立交有多种形式，齐纵断面设计的顺序也不尽相同，本文笔者仅以单喇叭互通立交为例进行说明，图2为单喇叭互通立交的总体设计顺序示意图。

图2　单喇叭互通立交设计顺序

2.1主线纵断面

在互通设计中，主线是上跨还是下穿早已在方案中明确好，那么跨线桥和匝道桥的形式自然也确定好了。结合所处地段地下水位、排水等情况确定路基的高度，然后综合跨线桥和匝道桥对纵断面的高度、始末点高程进行控制。

2.3被交路纵断面

主要通过两条路的交叉点来对高程进行控制，进而做好纵断面的设计。

2.3匝道纵断面

主线纵断和被交路纵断完成后就可以进行匝道纵断面设计。

（1）先确定收费处高程：根据地下水位、地面排水情况确定；

（2）确定匝道桥处匝道路面高程；

（3）A匝道纵断：根据收费处A，E及A，C，D匝道交通量情况和B，C，D匝道升降坡情况，初步设计A匝道纵断。为了照顾C，D匝道纵坡，在主线下穿被交路时，A匝道宜先升坡再降坡，这样对C，D匝道纵断设计较为有利；

（4）B匝道纵断：B匝道与H匝道连接部宜采用A匝道终点的纵坡，连接部之后再变坡。如B匝道纵坡设计不合理，则应调整A匝道纵坡，直到满足规范设计为止；

（5）C匝道纵断：C匝道与H匝道连接部为减速车道，确定平面线位时，应考虑C匝道纵断面，控制C匝道长度。根据A匝道和主线纵断，设计C匝道纵断面，如纵坡较大，应局部调整A匝道匝道面设计；

（6）D匝道纵断：为了避免 D匝道在A，D匝道路基连接部之后出现反复凹凸线形，A匝道应在D匝道一侧适当增加或减少超高，以利于D匝道拉坡；

（7）H匝道纵断：在A，B，C，D匝道纵断设计较为合理时，可进行H匝道纵断设计；

（8）E匝道纵断：E匝道拉坡时应使收费处位于直坡段上，超过收费处范围再变坡；

（9）F，G匝道纵断：应使变坡点位于F，E，G匝道路基连接部硬路肩分岔点之后；

（10）平交口设计：当主线上跨被交路时，E，F，G三条匝道与被交路相交处，纵坡应放缓，尽量与被交路纵坡接近，利于平交路口混合交通通过。

3　超高设计

以图2为例进行说明如下：

（1）主线上跨被交路时，与C匝道相连的A匝道，在该侧的超高应适当减小，如A匝道处曲线半径为300m，则可以采用2%的超高（按《规范》规定，40km/h时应采用3%），与D匝道相连的A匝道一侧可适当增加超高值，即A匝道两侧可采用不同的超高值，以利于C，D两匝道纵断设计。

（2）主线下穿被交路时，位于C匝道一侧的A匝道超高值可适当增加，D匝道一侧的A匝道超高值可适当减小或不设超高，A匝道两侧设置双向坡，以利于C，D两匝道纵断面设计。同理，E匝道两侧也可以增减超高值，便于F，G匝道纵坡设计。

（3）收费处超高：位于曲线段收费处（圆曲线半径应大于200m）以不设超高为宜，如设超高，其超高值应小于匝道计算行车速度所对应的值。超出收费处范围应设超高，位于直线段时，与直线段主线或匝道线形标准一致。

4　总结

互通式立交设计是当前高速公路中处理两条道路互通的常见方法，它不但整体外形美观，而且成本低，转道容易，但是要想做好一个优秀的互通立交设计，必须在平面线路设计的同时做好纵断面的设计工作，从总体思考，统一前后设计规划，在地形条件允许的情况下，以单喇叭互通立交为例，A型最为合适，其减速车道和加速车道位置分别在匝道的外环和内环，不但能够具备良好的线形，还能降低安全事故的发生概率，除A型以外，B型经济效益也不错，采用主线下穿可以适当的增加互通立交的美观，而且减速车道和加速车道分别位于上下坡路段，如此可以提供更好的行车环境。

［1］吴凤娥，宋海东，胡春晖.浅谈互通式立体交叉路线设计［J］.河南建材，2011（04）.

［2］喻 鑫.互通立交纵面设计的技巧［J］.建材与装饰（下旬刊），2008 （06）.

［3］于恩亚，孟巧娟.互通立交变速车道的探讨［J］.重庆交通学院学报，2006（S1）.

娄彦涛（1971-），男，工程师，本科，主要从事公路勘察设计工作。

U412.3

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2095-2066（2016）13-0212-02

2016-4-20