互通式立交平面相关指标的浅析

李梦涛

(新疆交通科学研究院，新疆 乌鲁木齐 830001)

1 视 距

1.1 视距概念

互通式立交具有交通方向转换和多层空间立体形态的特征，在受限的建设空间中，既要保证线形指标满足要求，同时尽可能使结构紧凑，这一特殊的结构形态加剧了车辆在行驶过程中运行方向转换的复杂性。出于安全性考虑，我国规定行车视距是保障道路行车安全的重要指标。为了行车安全，在规定的视距范围内驾驶人的视线范围内不得受到固定物体的遮挡和影响，这一从发现并识别前方障碍物或方向改变到避让障碍物或改变操作方法所预留的一定长度的距离，称为行车视距。

在项目设计过程中不难发现视距受平、纵线形组合的影响较大，尤其是在转弯处，不易采用小半径平曲线与短的竖曲线相接。互通式立交的内环匝道由于立交型式与工程规模的限制，其圆曲线半径一般采用较低值，此时应做好平纵线形组合，以确保良好的行车视距。

1.2 停车视距和识别视距

停车视距是车辆驾驶人员自发现前方障碍物起，采取制动或有效的规避方法，至在障碍物前制动停止所需的最短行驶长度，停车视距为制动距离、反应距离与安全距离之和。

图1 停车视距

停车视距：

式中：(1)反应距离S1：在行驶过程中，在车辆驾驶人员在行驶过程中发现行驶方向有阻碍正常行驶的物体，由思考决定采取制动到肢体行动踩下刹车至使刹车产生制动作用的时间段中车辆的行驶距离。驾驶员思考时间为1.5 s；踩下刹车制动时间为1 s。反应时间与踩下制动时间之和取t=1.2 s，则此时间段内车辆的行驶距离为：

(2)制动距离：指车辆驾驶员踩下刹车开始，车辆受刹车制动影响直至完全停止运动，这段时间内车辆行驶的距离。

(3)安全距离：5～10 m。

车辆驾驶员在视觉信息过载的交通环境中行驶，以发觉意外的或不易察觉的信息源，或发现危险或潜在的危险，从而选择安全的路线、适当的行驶速度，完成一系列驾驶操作所需要的距离称之为识别视距。

表1 识别视距

互通立交多建于高速公路、一级公路上，其主线段平面线形指标较高，受视距影响较小，视距不足的问题常发生在内环匝道与主线的汇流处，主要原因是内环匝道的指标低，曲线参数选择较小，内环匝道起点与主线接线处又存在较大高差，易形成高填方路基从而影响视距的通畅。另一方面，互通式立交的平面线形对视距也存在一定影响，如A型单喇叭互通与B型单喇叭互通，因跨线桥位置的不同导致内环匝道与主线的合流端分别位于匝道桥之前与之后。

2 变速车道

2.1 变速车道长度

变速车道的形式分为直接式与平行式，通常情况下，减速车道采用直接式，加速车道采用平行式。但受交通量等因素的影响，当分、合流匝道都设置为双车道时匝道，变速车道均应采用直接式。

变速车道的总长度为渐变段长度与变速段长度之和。无论分流段或合流段，变速车道的长度为一个行车道宽度处至鼻端的距离；渐变段长度是从一个车道宽度处起，行车道宽度逐渐减小至零，所需要的长度。渐变段是主线与匝道间带有一定渐变率的连接线，直接式变速车道按行车道外侧边缘控制渐变率，分流端出口的渐变率控制在1/17.5～1/25，合流端入口渐变率控制在1/35～1/45。

2.2 变速车道线形

(1)当接线处为直线时

立交区范围内主线线元为直线，变速车道与主线接线处应按变速车道的设计宽度偏置出匝道设计中线后采用直线与主线接线并设置一定的分流角度，一般分流端为直-缓-圆线形组成，中线确定后变速车道至小鼻端处尽可能保持与主线一致的线形，确保车辆在变速段落行驶平顺。

当接线处主线线元为圆曲线时，只需将主线圆曲线沿变速车道方向偏置匝道设计中线与主线间的距离，即可确定接线处匝道所采用圆曲线的半径，接线方式与直线段接线方式一致。

(2)当接线处为缓和曲线时

缓和曲线是设置在两不同半径的圆弧之间曲率连续变化的曲线，变速车道与主线的接线点位于缓和曲线的不同位置，其采用的圆曲线半径值也会有所不同，变速车道接线处圆曲线半径的大小处应根据缓和曲线参数A值与相邻圆弧半径值计算确定。以叶墨高速叶城东互通为例，简述缓和曲线处匝道接线所采用圆曲线半径值的计算。

叶城东互通位于叶城县东南，距离叶城县中心22.76 km，连接G315，主要承担叶城县去往和田方向车辆与叶墨高速的交通转换。互通布设于主线圆曲线处，曲线半径r=2 000 m，缓和曲线长度Ls=250 m(A→C)。分流匝道设计起点在B点K1597+750处。

B点缓和曲线切线半径应用公式:

式中：r1为分流匝道起点圆曲线半径；r2为主线缓和曲线所接圆曲线半径；A为主线缓和曲线参数；Ls′为缓和曲线起点至匝道设计点处缓和曲线长度。

得：r1=

=4 395 m

匝道设计起点与主线圆曲线不在同一线元，应加上匝道距离主线的偏置值。则r1=4 395 m+12 m=4 407 m。

3 端部三角区

互通式立交区作为交通流转向的集中区，在匝道分、合流端部因减速、转弯、匝道曲率变化等综合原因，会对驾驶人员产生一定的心里压力，从而影响驾驶水平的正常发挥。在匝道端部选择合适的指标是保障车辆行驶平稳的基本。

互通式立交三角区指主线与匝道渐变分开处，匝道、主线两侧边缘相交而形成的三角区域，包括增加的偏置值和土路肩宽度。三角区的作用主要是为匝道与主线的纵面衔接提供长度空间和便于在行驶过程中误入匝道的车辆提供回转余地。

在设计过程中，互通匝道硬路肩宽度与主线硬路肩宽度可能不同，一般会遇到以下几种情况：

(1)在鼻端处，主线的硬路肩宽于匝道的硬路肩时，若匝道为双车道，则在匝道的渐变段上进行宽度渐变，在匝道一个行车道宽度处应具有与主线相同的硬路肩宽度；若匝道为单车道时，硬路肩宽度的渐变在匝道变速车道上进行宽度渐变，至分、汇流端时渐变至于主线相同的硬路肩宽度。

(2)在鼻端处，主线的硬路肩宽度窄于匝道硬路肩宽度时，则应在三角区主线侧进行宽度渐变，在分、合流端部保持与匝道相同的硬路肩宽度，鼻端过后逐渐渐变为主线设计的硬路肩宽度。

除了对端部三角区两侧的路面宽度衔接要注意，在不同的设计速度下，匝道端部处除对鼻端的半径、偏置宽度有要求，鼻端前后线形指标也是需要考虑的重要因素。一般型互通立交设计时，习惯将回旋线起点设置于分流鼻处，这样有利于确保分流鼻处最小曲率半径的限制避免反复调线。某些特殊情况下若回旋线伸入分流鼻内侧减速车道的范围时，应对鼻端处缓和曲线的曲率半径进行控制并留足够的长度，满足线形平顺不产生突变，保证车辆行驶安全及后续匝道与主线纵坡能顺利衔接。

表2 匝道端部回旋线参数

4 结 论

互通式立交的设计是一项复杂的工作，结合了桥涵、路基路面、路线、征地拆迁等多个专业的共同工作，也是工程设计与美学的结合。良好的互通式立交线形选择能充分兼顾功能与型式的结合。这一过程复杂而专业，在不同位置采用不同的接线方式搭配不同长度的渐变段对车辆行驶的安全性有着不同影响。本文结合平时的工作，探讨了互通立交设计时的几个要点，望予各位读者提供参考。