姬旭波
中交公路规划设计院有限公司 北京市 100088
摘要:互通连接线T形平交口是互通重要组成部分,其通行能力、服务水平和安全性能对整个互通的服务水平起决定性作用,而目前互通设计对平面交叉口重视程度不足,从而该部位成为整个互通的一个交通瓶颈,同时也存在一定的安全隐患,通过科学合理规范的渠化设计,可以提高交叉口的通行能力和安全性能,该块内容在高速公路互通设计过程中需得到充分重视。
关键词:高速公路;互通连接线:平交口渠化
引言:互通式立体交叉是高速公路重要的交通节点,车辆上下高速公路均需通过互通式立体交叉来实现,互通的通行能力和服务水平在一定程度上反映了整条高速公路的通行能力和服务水平,而连接线T形平交口又是互通式立体交叉重要组成组成部分,其通行能力、服务水平和安全性能对整个互通的服务水平起到决定性作用,通过对互通式立交连接线T形平交口进行合理规范的渠化设计,可以大大提高平交口的上述能力,而目前互通设计的重点还是在互通匝道和连接部设计上面,对平面交叉口设计重视程度不足,该点可以从部分已完成的设计文件和已建成通车的立体交叉中得到证实,设计不当的交叉口通行能力和安全性能不达要求,该部位成为整个互通的一个交通瓶颈,同时也存在一定的安全隐患,降低了互通的交通转换能力,所以高速公路互通连接线平交口渠化设计需要在互通设计过程中得到充分的重视。
互通连接线平交口大多为T形,如下图所示,它一般是由直行车道、右转弯车道、左转弯车道、分隔岛、导流岛等组成。
图1 T形平交口渠化示意图
1 T形平交口渠化设计原则
平交口渠化设计通过路面标线与设置导流岛相结合的形式,对通过车辆进行科学合理的引导,减少车辆之间的干扰,在提升交叉口通行能力的同时,增加其安全性。进行渠化设计,需要遵循以下原则:
(1)渠化路线不宜过度复杂,因为复杂的渠化会致使车辆出现错误行驶,这样对其使用的效果,产生一定的影响;
(2)交通流的分流与合流不应集中在一点;
(3)导流车道宽度应符合规范,防止车辆并列行驶问题的出现,从而降低交通事故发生率;
(4)车辆行驶到导流设施之前,车内的驾驶员需要清晰识别导流设施,交通岛的端部,也需要根据实际情况设置相应的标志、标线、照明等设施。
2 T形平交口渠化设计考虑因素
合理处理互通式立交连接线和被交公路的关系,是平交口渠化设计非常重要的工作。
2.1 T形平交口处直行交通量和转向交通量较小
如果T形交叉处直行交通量和转向交通流量均较小时,被交路无需设置中央分隔带和导流岛,只要预留能够容纳一辆车辆的左转弯等候区。在交叉口范围内设置水滴形状的导流岛,必要时还应该根据实际交通量分布,两侧增设三角形导流岛,进而实现渠化的功能,总体原则是交叉口经过渠化确保出入平交口的车辆,迅速且安全地通过该节点,进而提升平交口的通行能力和服务水平。
2.2 T形平交口处交通量大且车辆行驶速度较高
针对这类平交口,可以通过导流岛发挥分流作用。根据交通量实际分布,按需加设等候车道,从而减轻平交口的交通压力。除此之外,为保证直线车流正常运行,可以在公路中心加设变宽区域。即在直线车道内侧增加一条辅助车道,辅助车道的长度可依据路线标准当中的相关规定取用,以此满足左转车辆等候和直直行车辆运行需求,在提高安全的同时,也减少了左转车辆对直行车辆的干扰问题,进而提高整个平交口的通行能力和服务水平。
3 T形平交口渠化转弯设计
根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2017)规定(以下简称《规范》),互通式立体交叉线连接线交叉口右转交通较大时,应设置右转弯车道;高速公路或一级公路互通式立体交叉连接线与二级或以上公路相交,应设置左转弯车道。
3.1 右转弯车道的设计
互通连接线T形平交口右转弯车道车速选择,需要依据《规范》当中的要求取用,一般而言,右转弯设计速度不宜大于40km/h,当被交路设计速度小于或等于60km/h时,右转弯设计速度不宜低于其50%的设计速度。右转弯车道内侧边缘,即行车道的右侧边缘,应采用到三心圆复曲线[3]。当交叉口设置了右转弯车道,为降低右转交通量对被交主路直行交通量影响,需要在右转弯车道出口处,设置一条可以满足车辆加速需求的加速车道;右转弯车道进口处右转车道的长度,需要满足向右转车辆减速需求,从而保证右转车辆,不会受到等待直行或左转交通流的影响。
公式当中代表车辆的初始速度,而代表车辆的终止速度(km/h);a代表车辆减速度();代表渐变段的长度,按计算,其中代表运行速度(km/h);表示的是变速车道的宽度(m)。侧移率按1m/s取用。等候车道的长度是。公式中的M表示每分钟转弯的平均车辆数;S表示平均车头之间的距离,小轿车取值为6m,大型车的取值为12m。
4 T形平交口渠化交通岛和交叉口中心区域设计
交通岛是互通平交口渠化设计当中的关键一环,设计互通立交连接线T形平交口时,右转弯车道和直线行驶的车道之间,需要设置导流岛,左转弯车道和对向直线行驶的车道间,交叉口被交路侧需设置分隔岛分离两左转弯交通流。其边缘的线形设计与相应车道的路缘线形有直接的关系,设计时需根据规范提供的标准车型转弯轮迹曲线进行设计。直线车道边缘的交通岛缘线,应依据路缘石设置情况具体确定;交通岛端迎车流边,需要进行偏移和进行倒角处理,从而为误行的车辆,提供一定的宽容空间。交通岛可依据岛的大小、位置与用处,选用隐形岛、实体岛或无缘石的浅碟形岛。
在交叉口渠化设计过程当中,一般会采取相应的措施减少交叉口中心区域的面积。采取的措施主要有将停车线向前迁移,设置物理渠化岛等。当对区域较大的交叉口,进行渠化设计的时候,通过科学的渠化及行车道的划分,可以大大提升交叉口的通行能力和安全性。
结论:综上所述,高速公路互通立交连接线T形交叉口作为高速公路互通设计中的重要组成部分,直接影响互通的使用功能、通行能力和安全性,只有做好互通连接线平交口的渠化设计,才能保证互通服务水平和安全性。互通设计的过程中需重视该方面内容,通过科学合理规范的渠化设计,保证互通立交有较高服务水平和安全性。
参考文献:
[1] 中华人民共和国交通部. 公路工程技术标准(JTG B01-2014)[S]. 北京:人民交通出版社,2014
[2] 中华人民共和国交通部. 公路路线设计规范(JTG D20-2017)[S]. 北京:人民交通出版社,2017
[3] 中华人民共和国交通部. 公路立体交叉设计细则(JTG/T D21-2014)[S]. 北京:人民交通出版社,2014
[4] 刘子剑,互通式立体交叉设计原理与应用 [M]. 北京:人民交通出版社,2015
论文作者:姬旭波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/18
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