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中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:
高速公路匝道桥梁施工工程近年来不断的增多,工程质量安全关乎着社会的和谐发展以及人们的生命安全。匝道桥梁在施工中由于施工的不合理性等原因,工程经常会出现一些病害,造成了很大的安全隐患,因此要严格控制施工过程的管理,保障工程质量。
1高速公路匝道桥梁施工中存在的病害
进行高速公路匝道桥梁施工过程中会产生几种常见的问题,导致工程质量降低,阻碍工程的顺利进行。
主梁底板出现裂缝,并且裂缝呈横向无规则分布;腹板会产生竖向的裂缝,并且这些竖向裂缝对桥梁的危害十分严重。这些竖向裂缝如果没有得到及时的补救,就会不断的扩大延伸,超出标准范围值,这严重影响了桥梁的质量。
主梁会发生横向爬移,这种现象会导致和主梁相连的连接墩外挡块受到推动,位置发生移动,产生裂缝以及外挡块倾斜的现象。另外由于主梁的横向爬移,会产生推力,使位于独柱墩下方的桥梁内侧产生裂缝。
2病害产生原因分析
通过大量的实践研究,对引发匝道桥梁产生病害原因进行分析,可以总结出以下几点内容:
测量误差。在实际施工过程中,由于施工场所的条件限制,进行测量时可能会出现测量仪摆放不平,造成测量误差。另外由于工作人员的失误也可能造成测量误差。这样在安装支座时,设定位置和实际安装位置就会出现一定程度上的出入,支撑位置安装错位,导致底板受力不平横,容易产生裂缝现象。
(2)不合理施工。在进行桥梁施工时,由于设计不合理或者施工技术不合理,就容易使桥梁产生裂缝的现象。另外在使用过程中,由于过度超载,也容易使匝道桥梁产生裂缝的现象。例如设计过程中,由于设计不合理就可能出现截面抗弯强度不符合设计要求,这就导致了梁底出现横向裂缝的状况;由于支座安装出现误差,就会导致桥梁受力不均衡,破坏了其受力体系,梁体裂缝就会加剧。
2高速公路匝道桥梁的施工要点
2.1施工准备
(1)组织设计。高速公路的匝道桥梁的施工设计比较复杂,施工前需要按照桥梁的施工要求,严格确定桥梁的特点、施工难度以及编制施工的组织设计方案。通过对桥梁各个方面的测定,然后科学合理的对施工平面布置图进行绘制。组织设计方案主要包含了施工计划、施工方法、施工程序以及施工建材和施工设备的配置以及施工质量的保证体系。良好的施工设计可以为工程节省人力、物力,并且能够使工程有序的进行。对于那些难度较大的工程,可以对一些施工工程增加实施性的施工组织和施工设计,这样就能够保证整个施工建设能够快速、稳健的进行。
(2)控制对匝道施工的测量。为了保证测量的精确度,在施工开始之前首先要先了解桥梁的施工设计要求,确定桥梁的建造形式以及桥梁的跨径,根据这些要求在施工地建立一个坐标测量控制网,这样就能够保证在测量过程中最大限度的减小测量误差以及人为过程产生的错误测量。对于控制网点的设计要注意以下几个方面:首先,保证控制网点要符合工程的设计要求;其次要控制网点不能够建在建筑红线内部,这样可以避免施工过程中对控制点造成危害;控制网点不能够在滑坡上建造,因为在滑坡上会产生安全隐患;对桥台进行测量时,必须要保证测量定位的精度。另外,对于特大桥或者大桥的建造,应该将建造两个能够永久使用的观测网,位于大桥的两端进行建造。
2.2 跨线部位桥梁施工顺序
(1)进行匝道桥梁的浇筑施工时,先对匝道桥的两侧进行施工,然后再集中精力进行跨高速公路部分匝道桥梁的上部结构的建设施工。等到上部结构的强度达到了设计要求后才能够将承重支架拆除。
(2)对桥梁上部进行浇筑施工时,应该先对高速两侧的部分同步浇筑,然后再对跨高速公路的部分进行浇筑施工。
2.3 施工通道和预留通道的设置
(1)高速公路交通通道。设计预留通道时,首先要对高速公路和匝道桥的上部结构的高差以及对桥梁的承重支架进行受力分析,按照实际施工情况,搭建承重排架时要在现浇桥梁的下方预留足够高的交通通道,这样才能够确保施工期间车辆能够顺畅通行。
(2)施工通道。在对桥梁上部进行施工时,建筑工人要在桥梁上部进行正常的施工活动,例如:搬运工程材料、安装模板等。因此要在桥梁的上部布置施工通道,保障施工顺利进行。在施工通道上,最好使用木板或者竹板对通道进行铺设,另外为了保障施工安全,需要对通道的两侧进行加强,一般采用彩钢瓦进行防护。
2.4 匝道桥梁跨高速公路部分施工排架处理
为了确保高速公路边坡和路面不发生破坏,在搭设支撑排架时应该先对排架基础进行处理。将边坡的植被先进行清理,然后将管脚处开挖,形成台阶,用混凝土对台阶浇筑,同时要在边坡的表面刷砂浆,防止边坡遭受雨水侵害。
对排架进行加固处理。在高速公路上搭建钢管立柱门架和钢管支撑排架,将公路表面的沥青层清除,使用混凝土进行浇筑,形成条形基础,在浇筑过程中要注意向基础中预埋连接件和钢管立柱法兰盘。对中央分隔带内的排架进行搭建时,应该先将分隔带内的杂物清除,然后挖30厘米左右的坑用砂砾石进行回填压实。下图为排架结构和钢架结构示意图。
图1排架结构和钢架结构示意图
2.5 支撑排架部位的排水设计
(1)路面部分的排水设计。在高速公路原有的基础上实施路面排水。在搭设支撑排架的部位,用混凝土垒砌一条距离沥青层10厘米左右的排水坎,这样就能够防止雨水流入到被清除了沥青层的路面上。
(2)边坡部分排水。该位置的排水是利用在搭建排架时设置的混凝土台阶,使雨水自行流出的方式进行排水。为了保证边坡处不受雨水浸泡,要定期清理排水沟。
3做好桥梁的质量检测
在实施跨高速公路桥梁上部的施工过程中,必须要做好桥梁的质量检测,这样才能够保证工程的质量。
支座检测。在支座的施工建设中要对其工作状况进行检测。先进行目测,如若发现支座有明显的位移或者支座垫石出现损坏等现象,一定要使用标准的测量工具(垫尺、游标卡尺等)进行准确测量,然后进行合理的补救措施。
匝道桥梁下端的梁柱测量。对每一个墩柱进行测量,测量时为了保证精度,要在墩柱的纵向和横向安放测量仪器分别进行偏位测量。
4控制施工过程
(1)线形控制。在实际施工中,由于受到外界环境的干扰,通常情况下,桥梁构件都会发生变形,从而和理想状态有偏差。为了保证桥梁建成以后桥梁的平面位置以及标高能够符合设计,必须在施工过程中严格进行线形控制。根据桥梁施工的具体情况,包括桥梁跨径以及技术难度等,设定允许误差的因素。
(2)应力控制。在桥梁施工中,混凝土的拉应力和压应力必须符合设计要求,这样才能够保证构件的强硬度和耐久性。因此在构件以及桥面成型后要严格进行应力测定,必须保证应力符合规定值。这样才能够保证桥梁建成以后能够和设计的受力状态相符,保证其使用寿命不被缩短。
(3)稳定性控制。结构稳定性对桥梁施工质量影响很大。随着桥梁跨径增大、高强度材料应用等问题越来越严重,桥梁的局部或者整体的刚度都会下降,其稳定性就会丧失。这样就会造成桥梁功能越来越差。因此在匝道桥施工时,要严格管理,严格按照设计要求进行施工。
5结语
随着社会的发展,高速公路匝道桥施工工程会越来越多。对施工过程中关键点的控制十分重要,能够很好的避免桥梁发生安全隐患。施工过程要采取各种保护措施,保证桥梁施工顺利以及桥梁的高质量,促进社会发展。
参考文献
关键词:高速公路收费站匝道施工和行车安全交通安全布控
Abstract: in the operation does not stop the ramp highway toll the maintenance of construction, construction and the traffic mutual interference, and ramp for turning more separate the driveway, and a lot of risk factors. Combining with the blue village tollbooth exchanging the overpass ramp maintenance, showing highway toll ramp maintenance of those have been supervised when traffic safety.
Keywords: highway toll ramp, construction and safety, those have been supervised traffic safety
中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A文章编号:
一、前言
目前我国高速公路养护维修都是在不停止运营的情况下进行的,施工和车辆通行互相干扰,危险因素很多,而高速公路收费站匝道多为转弯单行车道,增大了施工难度。为了能同时保证施工和行车安全,我们必须综合考虑多方面的因素,制定合理的交通安全布控方案,进行严格、合理的交通安全封闭施工。下面以蓝村收费站互通立交匝道为例,浅谈高速公路收费站匝道的交通安全布控。
二、人员及设施配备
为保证安全管理完善求精,养护维修过程中需设立安全办公室,由专人负责施工过程中的安全管理。同时要配备足够数量且符合规范标准的安全设施,满足施工过程中的安全管理要求。
1、设立安全办公室,安全责任到个人
由于蓝村收费站匝道作业面窄且弯长,流动性大,工作面内铣刨机、压路机、摊铺机等大型车辆较多,同时铣刨料车、沥青混合料车等重型运输车进进出出,施工人员较多,再加上工作面外车辆高速双向行驶等,种种不利因素都大大增加了养护工作的危险性,为保障施工安全,必须设立安全办公室,建立安全作业、岗位职责、操作规程制度,并在施工现场立牌提示,切实做到责任到人措施到位,确保施工现场安全施工。同时施工人员在上路作业之前,需参加安全作业培训,认真学习有关公路法规、安全作业规章制度,提高施工人员的安全防范意识。
2、安全设施
施工过程中,需配备太阳能指向车、标志牌、导向牌、文明用语牌、锥形标、反光背心、频闪灯、专职安全服务车、太阳能警示灯等交通安全设施,来保障现场安全。
各种交通安全设施的规定:
(1)锥标。为保障安全,工作区及下游过渡区内布设间距不大于5米,上游过渡区内布设间距不大于3米,上游缓冲区内布设间距不大于2米,且具有反光功能,同时配置施工警告灯号,保证施工时的安全。
(2)移动式标志车。颜色为醒目黄色,装有黄色施工警告灯号,图案和显示形式可按实际需要改变。
(3)夜间照明设施。当夜间进行养护作业时,应设置照明设施。照明必须满足作业要求,并覆盖整个工作区域。
(4)养护安全设施的设置与撤除。当进行养护维修作业时,应顺着交通流方向设置安全设施。当作业完成后,应逆着交通流方向撤除安全设施,恢复正常交通。
三、收费站匝道施工具体封闭措施:
下面以青银高速公路青岛-济南方向驶出蓝村收费站的匝道(以下简称下行匝道)的维修为例简要说明:根据匝道的施工特点和高速公路养护作业的要求,以保证畅通、连续、流水、高效、安全施工为原则,我们采取全幅封闭整条施工匝道及本条匝道所对应的主线一幅路面的交通布控方案。
其中下行匝道全幅封闭,禁止一切车辆通行,所有车辆经由同幅另外一条(上行)匝道单向通行。主线路面封闭采取“一幅路面封闭施工,另一幅路面双向通行”的交通布控方式,即封闭下行匝道对应的一幅路面,另外一幅路面自行超车道中心线处设立分流车道,被封闭一幅路面的直行车辆由中央分隔带活动护栏开口处进入分流车道的超车道继续行驶;驶过终止区后,经由中央分隔带活动护栏开口处驶回原幅路面继续行驶。
具体如下:
本维修作业控制区分为警告区、上游过度区、缓冲区、工作区、下游过度区、终止区六个部分。
(1)警告区的长度采用2000米。由于匝道封闭施工的特殊性,我们在距工作区2000m、1000米、500米处分别设置施工标志、限制速度标志和交通标志牌、线型诱导标志等,同时配置施工警告灯号,提示前方将出现车辆分流:即提示驶出收费站车辆需经由行车道驶入本幅路面,经由上行匝道驶出收费站;而直行车辆则要进入超车道,经由中央分隔带开口转入另一幅路面超车道继续前行。(车辆行驶方向如右图)
(2)过渡区的最小长度不小于100米。若车辆在通过过渡区时经常有急刹车或在过渡区附近拥挤较为严重,则有可能是前方的交通标志设置不当或上游过渡区长度过短。下游过渡区是为了将车流再引入正常的一个过渡段。
(3)缓冲区是过渡区与工作区之间的一段空间,为锥形交通标渐变长度,根据实际情况调整长度,最小长度不小于100米。
(4)工作区长度根据养护施工作业具体需求确定。在本收费站下行匝道和上行匝道入口处分别设立交通标志牌及线形诱导标志,提示下行车辆自上行匝道驶出收费站。由于上行匝道为单行车道,为保障安全,只允许车辆单向通行,为此需在上行匝道两端加挂彩条旗,以防车辆突然闯入,同时在上行匝道两端及中间分别设立安全人员,挥动红旗或频闪灯提醒过往司机提高注意力。具体如下:
当有上行车辆通过时,上行匝道与主线连接处的安全人员拉起彩条旗,阻止下行车辆驶入;当有下行车辆通过时,在收费站入口处的安全人员拉起彩条旗,阻止上行车辆驶入。为方便联系,每人配备对讲机,及时向有关各方汇报现场实时交通情况。同时在封闭段进出口、匝道口及匝道中间各设置安全人员把守,指挥进出封闭段的施工机械和过往车辆。封闭段内设置流动巡逻人员,做到每200米1人,人手一旗指挥交通,检查标志、锥标的摆放情况,对歪倒横放的,及时扶正放好,破坏的及时更换。
为方便大型车辆转弯,我们用铣刨料将上行匝道和主线交汇处的三角岛区域填平,大型车辆由此可顺利转入上行匝道出站。
四、交通安全保证措施要求
(1)施工用车辆应相对固定且具有完善的牌照等。养护施工作业车辆应该按有关规定粘贴反光膜或粉刷油漆,悬挂施工作业标志,配置施工作业标志灯。
(2)驾驶员必须持证上岗,严禁无证驾驶,施工车辆上路时悬挂“施工车辆,注意避让”的醒目标志牌。应特别注意的是车辆在调头时,要看清相向与对向的车辆,在均无车辆时再进行调头,同时要礼貌行车,严禁超速、不按规定行驶。
(3)现场工作人员穿着安全作业服装,严禁越过安全区作业。封闭匝道在白天施工,如白天不能完成所有施工任务,夜间用沙袋把坑槽填平,保证车辆正常通行。施工现场配备经安全培训合格的专职安全员,在作业区域内全天候24小时值班,发现安全问题及时上报。
(4)适当加密锥标的设置间距,防止轿车等小型车穿插超越,现场适当设置彩旗,提醒过往司机注意已进入施工段落,增加标牌数量及人性化提示的标牌。
(5)施工车辆、材料、机具、设备等按要求整齐、有序排放。施工作业区内长、大型设备进行施工作业时,吊杆、传送带等悬出部分不得伸出作业区,不得影响其他车辆正常通行。
参考文献
[1] 《公路养护安全作业规程》.中华人民共和国交通部,人民交通出版社,2004.08
[2] 《公路交通安全设施施工技术规范》.交通部公路科学研究所,人民交通出版社,2006.09
杭州湾大桥北接线连接杭州湾和沪杭高速公路,是杭州市通往江苏省的高速通道,车道为双向六车道,设计速度为120km/h。在杭州市往沪杭新区方向设置了杭州湾沪杭高速公路,在对杭州湾沪杭高速公路的车道进行设计时,采用了双向六车道的设计方案,并将速度设计为120km/h。在浙江省通往江苏省方向上,设计了浙江高速公路,而在对其进行车道设计时,采用了双向四车道的设计方案,并将其速度设计为120km/h。浙江高速公路、杭州湾高速公路、杭州湾大桥北连接线和沪杭高速公路在浙江省交汇,形成6肢交叉多肢枢纽。该区域内地方道路东西大道与高速公路相衔接,形成了该区域内交通流的重要节点。
2各方向高速公路交通流量
杭州湾大桥北连接线高速公路与杭州湾沪杭高速公路方向、杭州市到沪杭新区方向是交通流的主要方向。杭州湾跨海大桥到浙江省方向、杭州湾沪杭高速公路到杭州湾市方向是交通流的次方向。其它方向的交通流可忽略不计。对图1中的3条高速公路的交通运输情况进行数据统计,并对其未来的交通运输流量进行预测分析,并将分析结果以数据的形式进行表现。预计在未来15年内,该枢纽内杭州湾沪杭高速公路的流量为19694pcu/东西,杭州湾大桥北连接线高速公路一级杭州湾跨海大桥的交通量为18598pcu/东西,江苏省到杭州湾市的交通量为9352pcu/东西[1]。
3方案思路
3条高速公路集中在统一枢纽,通过的交通量巨大。而为了满通的安全、畅通、舒适以及满足该区域范围内交通流的正常由于,在设计方案阶段时综合考虑了各方面的因素。
3.1设置的枢纽交叉肢数要尽量减少
“互通交叉肢数与匝道数量间的关系表示,6肢交叉全互通枢纽的匝道数为24条,5肢交叉全互通枢纽的匝道数为16条,4肢交叉全互通枢纽的匝道数仅为8条”[2]。因此减少匝道设置数量有必要减少互通交叉肢数。如果条件允许减少交叉肢数,则尽可能减少交叉肢数。如果所示交通枢纽所处区域有支撑的条件,要适当减少互通布设的肢数。结合图1路网布置,改交通枢纽中,浙江高速公路与东西大道间路线距离不长。同时也要在,杭州湾跨海大桥北连接线高速公路与东西大道之间设置互通匝道,实现两条高速公路的连接。因此,在进行枢纽平面设置时将2肢合为1肢。整体枢纽额肢数降低了1肢,匝道布设数量也相应的减少了8条。
3.2减少零交通量方向的匝道设置作为多肢交叉的枢纽互通
对该区域内枢纽互通在各个方向上的交通量进行考虑,并结合图1所示交通枢纽中的路网关系,综合该路网所处地域周边的道路情况,浙江高速公路通往浙江省、杭州湾沪杭高速公路通往杭州市、杭州湾跨海大桥北连接线连接江苏市的交通量,可以发现通过本枢纽转换的数量很小,并存在绕行的情况。对区域内部的交通道路进行探测,其中与高速公路互通连接的道路多为公路,此两方向的小交通流只需要凭借地方路网的运输能力就能够解决。在考虑到改建时,需要布置的匝道数量,以及布置匝道的难度,同时也为了实现最低的工程造价。在对图1交通枢纽进行改建方案设计时,不考虑杭州市到江苏省方向匝道数量以及浙江省到沪杭省匝道数量。
3.3对枢纽匝道布置要坚持以人为本
该枢纽为5肢高速公路交叉的复杂型枢纽互通。交通运输过程中的安全性、人员在高速路上通行时的方向识别性、高速公路对于交通运输能承受的通行能力都对枢纽匝道布置提出了新的要求。
(1)依据交通流分布在各个方向上的大小,具体对匝道的主次方向进行设置,同时在设置匝道时还要遵循相关技术标准,如设计方案中的速度、平曲线半径以及纵坡度等。
(2)对枢纽区高速公路的出入口进行设计时,尽量采用单一出入口形式,采用合理方式归并各个方向上的匝道出口位置,如果条件允许,应尽可能在主线右侧进行出口的设置,将高速公路的出口归并,提高高速公路的通信识别性。
(3)对枢纽区匝道进行布设时,以合理指标、较优平纵面线优先对大交通量、主交通流的匝道进行布设,实现主交通流放线的舒适性和便捷性。
(4)本枢纽互通设计的匝道路基宽度进行设计时,依据各个匝道的实际交通量和匝道长度确定。设计中主要采用了Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等匝道断面形式对枢纽处的匝道路基宽度进行设计,以满足枢纽各匝道通行能力与实际交通量相协调的要求。
(5)为满足匝道与主线的良好衔接,在衔接段设计了适当长度的辅助车道、加减速车道等设施,有效保障了各条高速公路在枢纽内通行和转换的交通流平稳、顺畅。
3.4完善交通工程设施
高速公路的路基工程、土建工程是保障该区域内交通工程安全性的重要因素。其他交通工程设施如交通预告、交通引导等,同样是保障枢纽区车辆运输过程中安全和畅通的重要因素。如在交通枢纽区设置预告方向标志、增设门架式标志牌等,提高车辆运输安全性、畅通性。加强运营中的交通管理,也是提高枢纽区交通运营安全和顺畅的重要手段,如对复杂枢纽区进行交通工程的专项设计。
4方案设计
4.1方案设计过程
(1)综合考察枢纽互通所处区域的地形、地位以及现场情况,对各条高速公路主线间的相关关系进行分析,确定枢纽地面一层为浙江高速与杭州湾大桥北接线,地面二层为沪杭高速跨浙江高速公路以及杭州湾大桥北接线高速公路。然后依据各匝道主、次交通流方向和交通量大小,对主交通匝道的布设位置和纵断面优先确定。将杭州湾跨海大桥与沪杭高速公路东方向设置为带硬路肩单向双车道A、B匝道,设置杭州湾跨海大桥与浙江高速公路浙江省放线为带硬路肩单向双车道C、D匝道。
(2)在交通流方向设置匝道平、纵面线形6条,依次为G、H、I、J、K、L。再根据已设置的主交通匝道和次交通匝道对平面布设位置、纵断面设计进行综合考虑,处理好线路之间的跨越关系、匝道与主线高速公路的衔接位置,对出入口进行统一合并,尽可能减少枢纽的占地面积。
(3)处于地面层的A匝道为右转弯匝道,在对第三层的B匝道进行设置,综合考虑了上跨所有主线和匝道以及减少纵坡起伏的可能而设置;C匝道上跨A匝道后与杭州湾跨海大桥北接线高速公路相接,再与浙江高速公路对接;处于地面层的D匝道与浙江高速公路顺接后,在于杭州湾跨海大桥北接线高速公路相接[处于第三层的E匝道上跨C匝道、D匝道、沪杭高速公路、G匝道,后与杭州湾跨海大桥北接线相接;F匝道为右转匝道,并于北接线和沪杭高速公路连接;处于第三层的G匝道下穿B、E匝道,上跨北接线和F匝道,连接沪杭高速公路和浙江高速公路;位于第二层的H匝道下穿沪杭高速公路主线桥,上跨浙江嘉苏和杭州湾跨海大桥高速公路,后与沪杭高速公路连接。I、L匝道通过圆环匝道连接北接线和沪杭高速公路间相应方向;位于第一层的J、K匝道为右转弯匝道,与沪杭高速公路和北接线高速公路间相应方向连接。
4.2方案设计技术指标
4.2.1带硬路肩单向双车道设计在对主要交通流方向的A、B、C、D进行车道进行设置时,车道设计主要采用带硬路肩单向双车道。设计参数见表1。在对A、B匝道与北接线以及沪杭高速公路连接部进行设置以及对D匝道与杭州湾跨海大桥高速公路连接埠进行设置时,均采用单向双车道与高速公路连接的直接式加、减车道,并设置了相关规范中要求的600m长度的辅助车道。浙江高速公路与C、D匝道直接连接,并按照主线分布方式在A、C匝道分岔处设置了减速车道和渐变段。
4.2.2不带硬路肩单向双车道设计在对F、E、G、H匝道车道设计时,采用不带硬路肩单向双车道设置方法进行设计,设计参数见表2。单向双车道匝道的交通量低于1200pcu/h时,对其与高速公路连接部的加、减车道设置时,主要按照单向单车道连接方式设置。并用标线虚化的方式对端部附近的内侧车道进行标记,且主线上不设置辅助车道。
4.2.3单向单车道设计对I、J、K、L匝道设计时,主要采用单向单车道设计方法。设计参数见表3。同时按照相关规定对设置加、减车道。
5结语
【关键词】 高速公路 监控系统 车辆检测器 应用
一直以来,国内高速公路监控系统都是采用环形感应线圈车辆检测器,该种检测设备构造简单,易于安装,但是随着相关行业的发展,逐渐暴露出许多弊端。而视频车辆检测器由于其具有检测灵敏度较高、易于安装和维护等优点,能够更好的满足高速公路监控系统发展的需要,越来越高的受到了相关部门的青睐。
一、视频车辆检测器优势
传统的环形感应线圈车辆检测器逐渐暴露出诸多弊端,其中较为突出的有以下几种:
1.1传统车辆检测器存在的不足
(1)该种感应线圈通常埋设在高速公路地下,随着经济水平的提升,我国私家车和各种货运车辆的规模逐渐增大,高速公路的车流量明显增加,这就给环形感应线圈造成了较大的外部冲击压力,尤其是在高速公路路面出现裂缝或是凹陷时,会给检测器造成破坏性影响。一旦遇到重型车辆经过,极易出现检测器的变形和损坏。
(2)由于感应线圈本身的材料性能较差,出现设备问题的频率较高。在进行检测和维修时,必然要采取一些隔离、中断交通等措施,影响高速公路的正常运行;另一方面,在维修的过程中,需将受损的检测设备取出,这就需要对路面进行切割处理,而路面的切割,设备的拆除、安装,路面的重新铺装,都需要耗费较多的时间及较高的成本,也间接的影响了高速公路的使用寿命。
1.2视频车辆检测器的优势
(1)系统框架较为简单,使用方便。与传统的环形线圈检测器相比,视频车辆检测器无论是系统设置还是硬件设备,都有了较为显著的改进,这样以来就提升了视频车辆检测器的使用寿命,降低了设备维修的频率。除此之外,由于视频车辆检测器不需要埋藏在地下,而是安装在在信号灯或是其他载体上,因此即便出现了故障,也不需要进行封闭高速公路。
(2)测速和信息采集效率高。车辆检测器的一项重要功能就是检测汽车的车速和路口单位时间内的出流量,而这两项功能的实现都要求车辆检测器具有较高的灵敏度和精确度。
(3)监控信息能够实时传递。视频车辆检测器结合了现代信息技术和互联网技术,通过设备前端的探测设备,能够将高速公路实时路况第一时间传输到中央控制计算机上,相关的监控人员通过计算机屏幕能够直观的看出该段高速公路的车速、路况以及其他交通信息。
二、视频车辆检测器的组成和应用
1、基本应用模式。视频车辆检测器的主要应用设备有前端摄像机、视频处理器、中央控制器以及多个数据存储和处理串口,另外根据具体检测要求的不同,个别的视频车辆检测器还配备有图像采集卡以及视频显示器等设备。目前,视频车辆检测器主要在城市道路监控的应用较多,在高速公路监控系统中应用时, 通常需要对所采集的交通参数进行2次开发利用, 如进行交通阻塞分析、交通事故分析等,此时需从监控计算机读取数据进行分析。
2、视频检测域的要求。视频检测域的主要功能是通过分析前端摄像机所采集的道路信息,进行数据处理并在计算机中生成对应图像(视频)。由于前端摄像机在采集车辆信息时,需要对车辆进行等比例的缩小,因此需要事先设置好等比缩放对照物,而视频检测域的功能之一就是为车辆提供参照。中央计算机在进行成像处理时,根据视频检测域所提供的“比例尺”,结合摄像机的拍摄角度、摄像机与路面高度差以及其他有关信息,计算出车辆的实际物理尺寸,从而能够还原真实的高速公路路况。
3、主线上视频检测域的设置。根据高速公路主线情形的不同,视频车辆检测器的设置也存在较大差异。其中在行车道必须要设置视频检测域,用来检测该段高速公路单位时间内的车流量、车速等基本道理信息。除此之外,行车道上的视频域检测还能在检查范围内及时跟踪车辆信息,对于检测段内的交通事故、交通堵塞及疏导也有一定的帮助作用。
4、匝道视频检测域的设置。高速公路匝道控制是指在高速公路出入口匝道处设置交通信号装置,用来调节高速公路匝道交通量,缓解或消除高速公路主线上的阻塞。实行高速公路匝道控制通常的做法是在高速公路主线和匝道上分别设置车辆检测器,检测主线和匝道的交通数据,根据交通数据的变化实施匝道控制,通过进行匝道交通量和主线交通量分析,实现更精确地匝道控制和主线控制。
视频车辆检测器功能强大、优势明显,能够更好的满足高速公路监控系统发展的需要,为高速公路的运营管理提供更好的服务。
参 考 文 献
1、从起点向正南方向出发,行驶20米,右转进入新平大道;
2、沿新平大道行驶100米,调头进入新平大道;
3、沿新平大道行驶760米,过右侧的惠东县正泰电器销售中心约200米后,左转进入惠东大道;
4、沿惠东大道行驶8、6公里,左前方转弯进入潮莞高速公路;
5、沿潮莞高速公路行驶70米,直行进入潮莞高速公路;
6、沿潮莞高速公路行驶1、5公里,朝汕尾/广州/汕头/潮州方向,稍向右转上匝道;
7、沿匝道行驶880米,直行进入广惠高速公路;
8、沿广惠高速公路行驶39、2公里,直行进入济广高速公路;
9、沿济广高速公路行驶37、4公里,在罗浮山/龙华/G324出口,稍向右转上匝道;
【关键词】高速公路;市政道路;快速辅道;融入设计
1引言
随着社会经济的飞速发展,越来越多的城市出现交通拥堵的现象。同时,部分高速公路开始取消收费,管理权限下放,如何利用穿越城区的高速公路,将其融入市政路网,是现在以及未来,必须面对的一个问题。文章以某城市为例,利用取消收费后穿过城区的高速公路,在高速公路两侧设置快速辅道并连接市政路网,在标准不降低的前提下,实现高速公路与多条市政道路之间的快速转换,使高速公路更快、更好地融入市政路网。
2交通现状及问题
某城市的城区路网如图1所示。高速公路呈“工”字穿过城区。其中竖向的高速公路跨越水系,设有特大桥且穿过城区。此处原本设有独立的大桥收费站,并按高速公路进行管理,因建设期较早,收费期满而取消收费。为改善城区交通拥堵状况,提出在图示范围内增设连接高速公路的上下匝道。3条市政路与高速公路交叉,仅市政路3设有一对南向的上下匝道,高速公路与市政道路的交通转换极为不便,为改善城市交通,提出在现状条件下,在市政道路1上增设高速公路的匝道。现有道路的道路等级如下:高速公路,设计车速80Km/h,双向4车道+硬路肩。3条市政道路,城市干道,设计车速40km/h~60km/h,双向4~6车道。根据《公路立体交叉设计细则(JTG/TD21-2014)》[1],考虑必要的进出口匝道长度后,该处明显不满足规范要求。这也是高速公路未在市政路1、市政路2开设出入口的原因。由于高速公路已取消收费,按城市道路的管理,设计车速80km/h的道路可依据《城市快速路设计规程(CJJ129-209)》[2]进行优化,按规范7.2.2条,先进后出的相邻出入口,间距不应小于1020m(合流点与分流点之间的距离)。市政路1与市政路3之间的间距仅1.42km,仅能在市政路1的位置(图示虚线位置),再设置一对往北的上下匝道。上述方案存在以下问题:①市政路1仅有北向的上下功能,往南的上下高速功能缺失,市政路3仅有南向功能,往北需通过路网解决。②市政路2未能与高速连接,交通压力会转移至市政路1及市政路3。
3设计新思路及横断面布置
经过深入研究,重新提出设计方案思路:①采用主线(高速公路)集散车道辅道三层式布局,设置集散车道,两端连接高速公路,减少主线出口,集散车道再设置辅道连接市政道路,串联多个市政道路。②改主线入口布置顺序,将先进后出优化为先出后进。设置集散车道后,主线的出入口顺序改为先出后进,主线的行车干扰更少。③利用铁路侧的空地,新建一条市政道路,与集散车道右进右出,为铁路南侧的交通增加一条上下高速的道路。④增设掉头匝道,通过右转后掉头实现左转功能。重新提出的方案,整体交通流线如图3所示。与原方案相比,更多的市政道路与高速公路实现了连接,有效的将高速公路融入市政路网。
4设计规范及标准的采用
针对本项目的特点,提出依据规范选择如下:①与公路相接的部分,采用公路规范及标准,出入口按《公路立体交叉设计细则(JTG/TD21-2014)》[1]进行设计,确保主线的安全;②与市政路网衔接的匝道,采用市政规范及标准,交叉口按《城市道路交叉口设计规程(CJJ152-2010)》[3]的标准设计,注重道路与市政的衔接;③集散车道的设计,抓住交通转换这一要点,兼顾公路与市政,内侧车道的设计注意结合公路规范,外侧车道注意结合市政规范。按以上原则,确定本项目的主要设计指标如下:①集散车道的设计车速取40km/h,集散车道的设计车速取主线的0.5倍;②道路等级定位为次干道,本项目作为一个独立的项目,需确定道路等级,根据车速,道路等级选定为次干道;③集散车道的车道数选定单向3车道,常规集散车道为1车道或2车道,本项目采用单向3车道,可更好的兼顾市政道路需求;④与主线衔接的匝道及与市政道路衔接的辅道,采用单车道,设计车速取40km/h,整个项目选用一致的设计标准,有利于交通的管理。
5横断面的拟定
根据本项目的设计指标,拟定横断面思路如下:①主线维持现状不变,主线与集散车道之间,根据公路规范要求设置不小于2m的分隔带;②集散车道采用3车道,匝道及辅道采用1车道,设置辅道的位置,对集散车道进行加宽;③集散车道与辅道之间,设置不小于2m的分隔带。
关键词:高速公路,互通立交;规划与设计
1引言
在进行互通式立体交叉设计时一定要打破常规单一设计模式,拓展思路,因地制宜,以人为本,时刻把握安全至上的原则,灵活设计,追求与自然环境和社会环境的和谐一致。立体交叉是伴随着社会经济增长和汽车工业发展而产生的一种道路交通设施。立体交叉分为分离式立体交叉和互通式立体交叉。分离式立体交叉仅设置跨线桥构造物一座,使相交道路空间分离,上、下道路之间无匝道连接;互通式立体交叉不仅设置跨线桥构造物使相交道路空间分离,而且上下道路之间匝道连接,以供车辆转弯行驶。高速公路与高速公路、一级公路,或与通往县级以上城市、重要的政治或经济中心的主要公路或与重要矿区、港口、机场、车站和游览胜地等的主要公路的交叉处一般均应设置互通式立体交叉。
2 互通式立体交叉的分类
互通式立体交叉从功能上可分为一般互通式立体交叉和枢纽型互通式立体交叉。一般互通式立体交叉主要指高速公路或一级公路与双车道公路相交叉的互通式立体交叉,这种交叉中允许在匝道(或连接公路)上设置收费站,除高速公路上的出入口以外允许有平面交叉。当高速公路与高速公路或一级公路相交时,应设置枢纽型互通式立体交叉,其上的转弯运行为自由流,匝道上不设置收费站,匝道端部不得出现穿越冲突。
3互通式立体交叉的形式
3. 1 喇叭形立体交叉
喇叭形立体交叉是T形交叉的代表形式,也是全封闭收费的高速公路中最常用的互通形式,其最大的优点是只设一处收费站,便于集中管理。它是用一个环形匝道和一个半定向匝道来实现车辆左转弯的全互通式立体交叉,分为A 型和B 型。经环形匝道左转驶入主线为A 型,驶出为B 型。喇叭形立体交叉结构简单,造型美观,行车方向容易辨别造价省。但内环匝道适应的交通量较小,通行能力相对较低,尤其是出口采用环形匝道时,因出口位于跨线桥之后,影响视距,出口不易辨别,降低行车安全性。喇叭形立体交叉布设时一般应将环形匝道设在交通量较小的方向上,当主线转弯交通量大时宜采用A 型,反之可采用B 型。在十字形交叉的全封闭收费高速公路上可采用双喇叭形立体交叉,或可采用与分离式立体交叉相组合的单喇叭形立体交叉(定向Y形立体交叉是左转车辆在定向匝道上由一个方向车道的左侧驶出,并由左侧进入另一个方向车道的立体交叉方式。能对转弯车辆提供直接、无阻的定向运行,行车速度高,通行能力大。适用于各方向交通量都很大的高速公路之间的枢纽型互通式立体交叉,特别是主线为双向分离式断面,且相距一定宽度时较为适宜。设计定向Y形立体交叉时,主线双车道之间在交叉范围所拉开的距离,必须满足左转匝道纵坡和桥下净空要求,主线线位布设时应充分考虑立体交叉布设的要求(见图1) 。
图1定向Y形立体交叉
3. 2 菱形立体交叉
菱形立体交叉是只设右转和左转共用的匝道,使主要道路与次要道路连接,在跨线构造物两侧的次要道路上设置平面交叉。菱形立体交叉形式简单且运行里程短捷,车辆可以较高的车速进、出主线,全部出口都因在跨线桥的前面而容易辨别出口,当主线下穿时匝道坡度便于驶出车辆减速和驶入车辆加速。适用于出入交通量较少,匝道上无收费站的一般互通式立体交叉。
3. 3 半苜蓿叶形立体交叉
半苜蓿叶形立体交叉是相对全苜蓿叶形立体交叉而言,在部分左转弯方向不设环形左转匝道,而在次要道路上以平面交叉的方式实现左转弯运行的立体交叉。半苜蓿叶形立体交叉便于分期修建,远期可扩建为全苜蓿叶形立体交叉。根据转弯交通量的大小或场地限制可采用A 型、B 型和AB 型。它们适用于出入交通量较少的一般互通式立体交叉(见图2) 。
图2 半苜蓿叶形立体交叉
3. 4 全苜蓿叶形立体交叉
全苜蓿叶形立体交叉通过四个对称的环形左转匝道来实现各方向左转弯车辆的运行,其交通连续而自然,无冲突点,可由半苜蓿叶形立体交叉分期修建而成。但因用地限制,环形左转弯匝道的平曲线半径不能太大,因而行车速度和通行能力受到影响;另外,因跨线桥上、下存在交织路段,限制了通行能力,多用于高速道路与一般道路或等级较高道路之间相互交叉的立体交叉。因其形式美观,如果在城市的环路上采用,加之适当地绿化,也是较为合适的。
4 互通式立体交叉位置的选择
互通式立体交叉位置的选择除根据现有或规划路网,交通量分布及其方向性,城镇、工矿企业、旅游景点等的分布与发展规划,地形、地质、拆迁等场地条件及主线平、纵面技术指标等条件考虑外,还应考虑:
1) 当主线与被交路交叉时,交叉处可能地形、地物限制不能或难以布设互通式立体交叉,因此需移位选择布置场地。
2) 当主线在较近距离内与几条道路交叉时,应根据被交道路的交通量大小及其主方向和布设的地形场地条件,尽量选择技术经济合理的位置。
3) 根据城镇布局、交通源、交通方向的特点,当受地形严格限制或根据需要,较难将一个全互通式立体交叉集中于一处时,可将其拆分为不同位置的两处半互通式立体交叉。
5 互通式立体交叉形式的选择
对T形交叉的一般互通式立体交叉而言喇叭形立体交叉是最常用的基本形式;当转弯交通量较大需设置枢纽型立体交叉时可考虑选择Y形定向立体交叉(或定向T型互通)。对十字形交叉而言,匝道不设收费站的一般互通式立体交叉,菱形立体交叉是最常用的基本形式;当菱形立体交叉受地形、地物限制时,可考虑选择A 型、B 型和AB 型半苜蓿叶形立体交叉;当匝道需要设置收费站时可以考虑选择双喇叭形立体交叉或与分离式立体交叉相组合的单喇叭形立体交叉。选择立体交叉形式时可以从以下几个方面入手,并进行技术、经济综合比较,选出合理的立体交叉形式。
1) 将交叉区域行车安全放到首位,着重考虑出口匝道的安全性、行车视距、方向识别性等,尤其是纵面指标是否利于行车安全。
2) 互通式立体交叉场址处的工程地质稳定、安全和可靠性是基本要求。
3) 与地形、地貌的协调性,工程造价,占地情况等。
4) 如有条件允许同一条高速公路的互通式立交全都采用统一的出口形式,因为这样可以提供统一、清晰、直接的出口,避免在个别互通式立体交叉上突然出现另一种意外的情况。
5) 形式选择必须考虑是否收费问题及实行的收费制式。
6 互通式立体交叉设计中的具体问题
1) 互通式立体交叉的建设规模要有一定的前瞻性。因为互通式立体交叉一旦修建好以后,要再改造、扩建是很困难的,所以在方案的选择、指标的采用上,应避免为单纯缩小规模、节省投资,而弱化了立体交叉的功能和安全性。
2)互通式立体交叉的建设标准、各项指标要同主线的标准、指标、服务水平相协调。一般立交区范围主线的平、纵面技术指标要求比一般路段较高,主线车辆的运行速度往往会超过设计速度很多,因而确定变速车道的长度时,应利用实际运行速度进行计算,有条件时尽量采用较长的变速车道。
3) 从安全及舒适性方面考虑匝道宜采用相对较高的设计速度。匝道的平、纵面技术指标变化应与匝道运行速度相对应,驶出匝道线形指标应由高逐渐变低,入口匝道应由低逐渐变高。同时应避免线形指标变化急剧,造成运行速度突变,驾驶人员难以接受。
4) 良好的行车视距是保证行车安全的必要条件,因此,视距检查是立体交叉设计中不可缺少的一项内容,包括主线出口分流端、匝道本身、主线进口汇流端的视距检查。
5) 匝道车道数及横断面标准不宜太低,不仅要与匝道的预测交通量及通行能力相匹配,还应从匝道超车和应急停车、方便养护检修等方面综合考虑,尽量采用较大的断面尺寸和车道数。例如,结合目前国内许多地方的经验,现行规范中的单车道匝道(匝道宽8.5米)在应付逐年猛增的长大车辆匝道转弯(尤其是内环匝道)和解决匝道应急停车拥堵等问题上较为吃力,宜改为采用双车道匝道断面。
7 结束语
Abstract: Expressway interchange is the main node of expressway network, and its selection plays a key role in playing the function of the road network. Selection of interchange should meet the requirements of network planning, while its location and type is also a major constraints to the trend of highway routes.
关键词:高速公路;互通式立交;选型
Key words: expressway;interchange;selection
1 高速公路互通式立体交叉设计分析
1.1 互通式立体交叉的设计交通量与通行能力 道路立体交叉的主要目的是为了提高交叉路口的通行能力,减少交叉时交通的干扰,从而保证道路交叉处的交通安全与快速通行。
1.2 互通式立交设计车速 我国对设计车速的定义是:在天气良好,交通量小,路面干净的条件下,中等技术水平的驾驶员在道路受限制部分能够保持安全而舒适行驶的最大速度。设计车速实际是个理论的车速,而车辆的运行车速是实际的85%车速。
1.3 互通式立交的匝道设计 匝道设计按一个固定车速来控制整个匝道的设计指标,是不符合汽车行驶特性的,导致匝道不能提供顺适、安全、经济和通畅的要求。匝道的设计车速与公路主线的设计车速的应用在设计中是不一样的。公路主线按设计车速来控制整个路线指标(公路主线没有要求不同设计车速或等级情况下),来提供全线的安全、舒适的行驶。而匝道是提供车辆转弯的连接道,匝道的设计车速除了满足匝道本身设计的安全、经济外,还要考虑到与连接道路的顺畅连接,这也是匝道的设计车速不能用一个速度来控制的原因。
1.4 互通式立交的变速车道设计 变速车道的横断面由左侧路缘带(与主线车道共用)、车道、右路肩(含右侧路缘带)组成。变速车道分为直接式和平行式,路线规范规定:变速车道为单车道时,减速车道宜采用直接式,加速车道宜采用平行式。变速车道为双车道时,加、减速车道均应采用直接式。
对直接式减速车道传统的做法是从主线外侧行车道中心,用同于主线线形(一般情况)以1/17.5~1/25流出角向外流出,在流出达到一个车道宽度即减速车道起点,到分离主线,形成整个减速车道。该设计方法主要优点是线形流出自然,符合车辆行驶轨迹,但驾驶员不易辨认出流出位置,并且在设计过程中减速车道长度不易控制。现在设计中常用的一种方法是直接从主线行车道外加一个车道的宽度开始(即减速车道起点),从该车道中心开始以一定的流出角流出,对减速车道之前采用线形渐变。这种减速车道设计方法驾驶员容易找到流出位置,设计中减速车道长度也容易控制,但线形上存在一个拐点。
2 互通式立交的基本型式
互通式立体交叉的基本型式分为T形、Y形和十字形三种。T形交叉:包括喇叭形(A型和B型)、半定向T形。Y形交叉:包括定向Y形和半定向Y形。十字形交叉:包括菱形、苜蓿叶形、半苜蓿叶形、环形、和定向型。
3 互通式立交选型的基本原则
一般应按如下原则选定:①两条干线或功能类似的高速公路相交时,应采用设计速度较高的能使转弯车流保持良好自由流的各种直连式匝道;非干线公路间的枢纽互通式立体交叉宜用直连式。当左转弯交通量较小时,可采用含设计速度较低的直连式(或半直连式)匝道,或部分环形匝道的涡轮形(或混合式)。②高速公路与一级公路相交或两条一级公路相交时,可采用混合式立交。当转弯交通量不大且不致因交织困难而干扰直行车流时,允许在较次要公路的一方设置相邻象限的环形匝道。③两条一级公路相交时,宜采用有附加右转弯的部分苜蓿叶形、苜蓿叶形、环形或混合式。④高速公路与一级公路或交通量大的二级公路相交,而且需设置收费站的情况下,宜采用双喇叭立交。⑤高速公路与交通量小的二级公路相交时,宜采用在被交公路上设置平面交叉的旁置式单喇叭形、半苜蓿叶形立交。匝道上不设收费时,宜采用菱形立交。⑥一级公路与二、三、四级公路相交,因交通转换而设置互通式立体交叉时,宜采用菱形、部分苜蓿叶形。在特殊情况下,也可采用单象限形。⑦因地形有利而设互通式立体交叉时,可采用匝道布置简单的单象限形或菱形。⑧路网密度较高的地区,可利用路网结点转换交通时,可将某些立体交叉设计成仅为部分交通转换提供往返匝道的非全互通的立体交叉。
4 匝道平面线形设计注意事项
4.1 互通的平面线形布设应满足行车舒适、安全 在互通匝道平面线形布设的过程中,常常出现某种线形要素的曲线长度较短。汽车在匝道上行驶,线形要素的长短要考虑保证旅客感觉舒适、超高渐变长度适中、行驶时间不过短(驾驶员的操纵)等方面,一般不小于3S行程。对匝道任何一种线形要素的曲线长度均应大于3S行程。对于反向曲线的两个回旋线(A值)径向相接的S型曲线,对于匝道两边圆曲线半径相差较大时(例如单喇叭环圈匝道与流出匝道(A型)或流入匝道(B型)相接时),两个回旋线的A值相差较大或L(长度)相差较大,如按照旧规范(路线设计规范JTJ011-94),两个回旋线参数宜相等,不等时其比值宜小于1.5的规定,满足A值条件后导致两个回旋线的长度相差较大,一侧的回旋线长度偏短。而同样在规范的路线部分中对一般主线的要求是两个回旋线A值之比小于2.0,这样匝道的线形要求比主线还要高,这一点是不合理的。应按主线要求控制匝道,这一点在新路线规范(公路路线设计规范 JTG D20-2006)中,已调整过来。
4.2 互通的平面线形布设应注意环圈流出 B型单喇叭互通设计中,减速车道接环圈匝道是设计比较重要的,这也是B型单喇叭互通往往被舍去的一个原因。环圈匝道是互通中设计车速最低,平纵线形最差的一条匝道,减速车道是从主线流出,车速较高,容易导致驾驶员仓促减速。在设计中易将减速车道做为平行式,这样对于主线上跨的B型单喇叭互通,跨线桥在平行式减速车道上,桥面等宽,有利于设计和施工,这点设计中容易被接受。然而根据国内、外经验,平行式减速车道有忽略减速的缺点,特别是对于平行式减速车道接环圈匝道,对行车更危险,故接环圈匝道的减速车道不宜采用平行式。
参考文献
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刘龙江.浅析高速公路互通式立交的选型[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009,(10).
【关键词】公路互通立交 选型
中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号:
Abstract:Interchanges is important large-scale construction of highway, multilayer structure with traffic conversion function and space form two big features; Highway interchanges and line layout and the important control points, the location and mode selection directly influence the highway engineering cost, efficiency, security, operating expenses, and capacity, etc. In this paper, based on the highway interchange type selection was studied.
Keywords:Highway;Interchanges;The selection
随着社会经济的增长,汽车工业、道路运输量也有了飞速的发展,各种道路纵横交错,平面交叉道路已无法适应交通量的增长,于是作为现代化运输标志的立交便随之产生。互通式立交是高速公路网络中的重要枢纽,因具有空间多层的立体结构形态,担负起高速公路中交通转向、梳理和控制流量的作用,是高速公路运行安全的关口。
互通立交设置的原则
保持道路网的协调构建互通立交不仅要考虑到每个立交的位置、形式和规模,还要考虑到整个高速路网络系统的协调和整体性,互通立交的设置应该符合该高速公路网的规划要求,以确保高速道路流通的畅通。
适宜的地理条件两条干道相交或者是其它等级道路相交,当地形条件适宜构建立交,且造价不会增加过多,经济适宜的情况下,可以考虑构建互通立交。
消除交通事故由于交通任务繁重,很多道路的交叉因为通行能力不足,常造成交通堵塞,且交通事故频繁发生,当平面交叉的通行能力已经不能满通的需求,就有必要设置互通交通立交。
满通需求相交道路的交通量是构建互通立交的最直接的依据,当交通量超出平面交叉通行能力时需要修建互通立交。特别是在交通繁重的直行和拐弯等交叉处等。
二、互通立交的几种形式
按照不同的分类方式,互通立交可以分为不同的类别。按交叉处车流轨迹交错的方式互通立交可以分为完全互通式、部分互通式和交织式三种;按正线跨越方式分互通立交可以分为上跨式和下穿式两种;按几何形状的不同互通立交可以分为T 形交叉、Y形交叉、十字交叉;按交汇的道路条数分类又可以分为三肢立体交叉、四肢立体交叉和多肢立体交叉等。互通式立交形式至今已发展到百余种之多,而实际常用的却不过,高速公路通常采用喇叭形、Y型、定向式,部分采用菱形、苜蓿叶或部分苜蓿叶型,或者采用这些形式相互组合形式。本文仅介绍几种具有代表性的形式。
“丁”字型交叉
(1)单喇叭型
如图1所示,这种型式的立交使用于高等级公路与次要公路相交,有只设一个立体交叉构造物的优点。它由一条环型匝道,一条半定向型匝道和两条定向型匝道共三类匝道组成,其中环型匝道为小交通量匝道,定向型匝道为大交通量匝道,半定向型匝道介于两者之间。在该种型式的互通立交线型布设时应很好地调查交通的流向,根据各转向交通量的不同合理布置,该型式立交的匝道设计速度不宜过大,一般不超过50km/h,通常是40km/h。环型匝道宜作为流入匝道,若环型匝道作为流出匝道时,为保证通视条件主线宜上跨。
(2)定向型(Y型)
分三桥两层和一桥三层两种立交型式,如图2所示;其适用于高等级公路相交叉,优点是线形标准高,通行能力大,服务水平高。
(3)半定向型
如图3所示,该立交型式为一桥三层,由两条定向型匝道和两条半定向型匝道组成,与上述定向型相比较具有行车道不需拉开,占地省等优点。一般来说,对构成喇叭型环形匝道,在地形上有困难或市区等用地上受限制的地方,才采用这种型式。因为匝道纵坡往往较大,所以在能够有效利用主线纵坡时较为适用。
图三
2、“十”字型交叉
(1)菱型
如图4所示,菱型立交是“十”字型立体交叉中的代表型式之一,交叉结构物一处,其型式简单、清晰易辨,容易为司机识别。匝道出入主线线型标准高,占地省,构造物少,造价低。其主要缺点是被交路有两处平面“十”字交叉,造成行车道错向出入,冲突点多,交通容量低,收费处分散设在四个地方,管理费用增加。在型式处理上一般采用将被交路上下行拉开的方法,将原“十”字交叉点中的许多冲突点改为交织点,以增强通行能力,但结构物增加一处,占地面积增大。该型式适用于被交路为次要公路的情况。
图四
(2)全苜蓿叶型
如图5所示,该立交型式只有一个交叉结构物,且无任何交叉点;但占地多,左转车辆必须利用环形匝道盘旋270度,故左转匝道线型标准不能用的过高,当某一象限左转交通量大时常将其设置成定向型或半定向型匝道而采用变形的苜蓿叶型式。标准全苜蓿叶型两个内环匝道连接的加、减速车道对接,车辆之间产生相互干扰的加减速变化并出现交织,极易发生交通事故或产生交通流混乱而降低主线的通行能力,成为容量上的狭路。所以该问题在型式处理上一般采用集散车道的方法将其出入口合并,消除转弯车辆交织对直行车辆的影响。
图五
(3)半苜蓿叶型
如图6所示,当被交路交通量和出入通量不大时常采用这种类型立交,其优点是占地较省,匝道布设集中,分布在两个象限内,便于收费和管理。其缺点是在被交路上有两处)丁)字型平交口,设计中常将此处交通渠化成分道转弯式以增大通行能力。
图六
(4)双喇叭型
如图7所示,为收费高等级公路上常用的全互通型式,交叉结构物三处,其优点是占地较省,只设一处收费站,便于管理,缺点是匝道设计速度低,交通容量较小,结构物较多。
图七
(5)单喇叭型
如图8所示,为收费高等级公路上常用的半互通型式,交叉结构物两处,与双喇叭型相比其优点是占地更省,缺点是在被交路上有一处“丁”字型平交口。设计中常将此处交通渠化成分道转弯式以增大通行能力。适用于被交路等级较低,转弯交通量较小的互通立交。
图八
(6)定向型
如图9所示,用于连接高速公路的最高级的互通立交型式。定向型互通立交使用性能良好,其线形指标高,所以,匝道的设计车速和通行能力都较大;由于车辆各行其道,互不干扰,车辆行驶较安全,但该立交型式层次较多,桥梁较多,因而其造价也很高。定向型并不一定意味着所有的匝道都是直接连接型式的。由于受相交道路技术指标和桥梁跨越能力所限。
图九
“十”字型交叉型式中菱型、全苜蓿叶型和半苜蓿叶型适用于不设收费站的互通立交,如城市互通立交;双喇叭型和单喇叭型适用于设收费站的互通立交,如高速公路与一般公路的互通立交;定向型适用于高速公路相交的互通立交。半苜蓿叶型在高速公路与一般公路的互通立交中也有应用。
总结
以上浅析了几种常见的交叉互通立交型式。立交选型时,应从工程实际出发,因地制宜,对该地区的交通条件、社会条件、自然条件等进行广泛、深入细致地调查和勘测,根据被交路特点,各转向直行交通量组成及大小,地形、地物情况,在充分分析与研究的基础上进行合理布设匝道。组织好各向交通,从立交的基本型式出发,但又不能局限于某一种型式,灵活运用、组合,选择合理的型式和适当的规模。还要从立交自身系统全面考虑,正确使用各要素的指标,以选出满通功能要求,适合现场情况,工程量小,美观,经济合理的互通立交方案。
参考文献
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