间距对城市立交设计的影响

间距对城市立交设计的影响
潘　勇　郑晓红深圳市西伦土木结构有限公司
摘　要:　在对城市互通式立交进行适当的分类与分级基础上,提出不同的间距时城市立交间不同的连接方式,以及城市立交规划与设计的不同对策。

关键词:　城市立交分类分级;　立交间距;　交通组织;　立交连接方式
1　城市立交的分类与分级
《公路路线设计规范》对公路立交的分类与形式作了较为全面的论述,公路立交分为分离式和互通式2类。

对互通式立体交叉按其功能不同而分为枢纽互通式立体交叉和一般互通式立体交叉。

在《城市道路设计规范》中,根据交通功能和匝道布置方式,立体交叉分为分离式和互通式两类。

互通式立体交叉,按照交通流线的交叉情况和道路互通的完善程度分为完全互通式、不完全互通式和环形3种。

由于没有对城市立交进行系统的分级分类,在城市立交设计实践中,设计人员采用设计标准容易出现主观随意,不利于对立交规模、投资、技术标准运用等多方面的合理把握。

从城市立交在城市路网中的功能定位来看,城市立交可分为以下2种类型:枢纽型互通立交、服务型互通立交。

枢纽型立交是指快速道路系统通过匝道直接连接的立交,有高等级公路与城市快速路连接、城市快速路与城市快速路连接。

服务型互通立交又分为:一般互通立交(含部分互通立交)、城市交叉口立体化、分离式立交3种形式。

一般互通式立交是指高等级公路、城市快速路与城市主干道及以下道路通过匝道直接连接的全互通或部分互通立交。

城市交叉口立体化是指主要车流采用立交形式,可以简单穿越,也可在必要车流向增设连接匝道,而城市交叉口仍为平面交叉以满足各流向车流的行驶。

分离式立交是指两条道路简单上跨或下穿,无交通转向功能。

枢纽型互通立交、服务型互通立交设计理念有较大的区别,前者强调高速行驶的车辆在速度变化不大的条件下实现安全有效的相互转换,而后者强调低速行驶车辆通过相对较大幅度调整速度进行车辆行驶相互转换。

城市互通式立交的分级与分类见表1所示。

表1　城市互通式立交的类型与等级
类型等级
枢纽型互通立交
1级
2级
服务型互通立交
1级
2级
3级
互通式立交按其相交道路等级和在路网中的重要性分类分级见表2,交通量较大及有特殊需要时采用括号内的等级。

表2　互通式立交按相关道路等级分类分级
高速公路
一级公路
城市快速路
二级公路
城市主干道
城市快速
路
枢纽式互通立
交1级
枢纽式互通立
交2级
(枢纽式互通立
交1级)
服务型互通式立
交1级
(枢纽式互通立
交2级)
城市主干
道
服务型互通式
立交1级
(枢纽式互通立
交2级)
服务型互通式
立交1级
(枢纽式互通立
交2级)
服务型互通式立
交1级
城市次干
道
服务型互通式
立交3级
(服务型互通式
立交2级)
服务型互通式
立交3级
(服务型互通式
立交2级)
服务型互通式立
交3级
城市互通式立交匝道建议设计车速见表3。

表3　城市互通式立交匝道建议设计车速
立交的类型与分类设计车速 (km・h-1)
枢纽式互通立交1级80(70)～40
枢纽式互通立交2级60～40
服务型互通式立交1级50～35
服务型互通式立交2级40～30
服务型互通式立交3级35～25
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2　影响城市立交间距的因素
互通式立交间距是指2条横向道路和主线交叉点的距离D ,见图1。

图1　互通式立交间距示意图
根据相关研究,城市快速路与主干道的安全与运营性能在很大程度上取决互通式立交的间距。

一方面,在快速路和主干道上发生的交通事故,很大一部分发生在互通式立交范围内,特别是在变速车道和进出口匝道范围内,如果互通式立交间距过小,事故率的增加是显而易见的,同时工程投资也大大增加。

另一方面,过于加大立交间距,会使得立交与路网协调困难,影响路网整体效益的发挥。

因此合理设置立交间距在互通式立交的规划与设计中十分重要。

城市立交间距的设定应考虑以下方面。

(1)满足道路网规划的要求,根据立交的分类与等级确定立交间距。

(2)能均匀地分散交通。

选择的立交位置,应与相邻立交保持一定距离,并与相邻立交或平面交叉口的通行能力保持平衡,以期使得整条干道与区域交通流量的分配互相协调。

(3)一般情况下,车辆出入相邻立交要有足够的交织长度,所谓交织长段,是指在后一立交匝道上车辆驶入主线的合流点至前一立交主干线车辆驶出至匝道的分流点之间的距离。

根据不同的交通量,其极限最小交织长度为150～200m 。

(4)满足交通标志和信号设置的要求。

车辆驶离立交进入前一立交之前,应有一段足够的距离设置若干交通标志和信号不断提醒驾驶员前一立交位置与出口的到来。

城市中这一距离约为500m 。

(5)满足驾驶顺适的要求。

多层互通式立交平纵线形变化频繁,立交间距过近,不利于车辆安全行驶。

(6)满足环境景观的要求。

立交间距过小,立交布置紧凑,线形变化复杂,视觉景观和空气质量较差。

3　城市立交连接的方式
2座相邻的城市立交的组合形式有以下3种组
合形式:
(1)枢纽式互通立交与枢纽式互通立交相邻。

(2)服务型互通式立交与服务型互通式立交相邻。

(3)枢纽式互通立交与服务型互通式立交相邻。

2座相邻的互通式立交之间的连接方式有以下4种方式:
(1)以主线连接,为2座独立的立交。

(2)以辅助车道连接,形成1座复合式立交。

(3)以集散车道连接,也可以另再采用匝道间的
立体分离等措施,形成1座复合式立交。

(4)距离过近,直接设置为1座多路交叉的立交。

4　2座互通式立交的最小间距
4.1　相关规范规定
高速公路上为避免交织运行影响车流平稳,相邻互通式立体交叉的间距,不应小于4km 。

当路网结构或其它条件受限制时,经论证相邻互通式立体交叉的间距可适当减小,但前一立交加速车道渐变段终点至下一个立交的减速车道渐变段起点间的距离不得小于1000m 。

非高速公路上,互通式立体交叉的最小间距,一般也应遵循上述规定。

当条件受限时,经对交织段的通行能力验算后可适当减小间距。

在《城市道路设计规范》中,规定的2个相邻互通式立体交叉之间的最小净距见表4,表4中所列互通式立体交叉之间的最小净距是指加速车道长度、减速车道长度、及立交进口预告标志距进口最少距离500m 之和。

表4　互通式立体交叉之间的最小净距
干道计算车速
(km ・h -1)80605040最小净距 m
1000
900
800
700
4.2　2座独立的互通式立体交叉的最小间距
2座独立的互通式立交的距离为两互通式立交
相邻侧的构造长度之和加上两互通式立交的净距离。

根据相关统计资料一般互通式立交单侧的构造长度为0.65km (其中变速车道长0.27m ,单侧匝道区长度为0.38m )。

枢纽型互通式立交单侧的构造长度为1.25km (其中变速车道长0.6～1km ,单侧匝道区长度为0.65m )。

立交的构造长度实际上会随着立交匝道的布设方法不同稍有所浮动,表5中立交的最小距离也会稍有所浮动。

一般情况下,2座独立的互通式立交的净距离
D 0必须大于以下2个距离,其一为车辆交织运行所
需的长度,其二为设置出口交通标志所需距离500～2000m 。

郊区的最小距离见表5。

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表5　郊区2座独立的互通式立交的最小距离
相邻互通式立交类型最小距离D km
一般互通式立交与一般互通式立交3.3(0.65+2+0.65)枢纽型互通式立交与一般互通式立交3.9(1.25+2+0.65)枢纽型互通式立交与枢纽型互通式立交4.5(1.25+2+1.25) 市区的最小距离见表6。

表6　高区2座独立的互通式立交的最小距离
相邻互通式立交类型最小距离D km
一般互通式立交与一般互通式立交1.8(取1.5或1.8) (0.65+0.5+0.65)
枢纽型互通式立交与
一般互通式立交
2.4(1.25+0.5+0.65)枢纽型互通式立交与
枢纽型互通式立交
3.0(1.25+0.5+1.25)
4.4　2座以辅助车道连接的复合式互通立交的最
小间距
在2座相邻的互通式立交相邻匝道加减速车道之间,车辆处于交织运营状态,为减少对主线直行交通的影响,可将2座立交相邻匝道的加减速车道直接相接,形成连续的辅助车道。

同时后一立交的出口预告标志可设在前一立交进口处,解决预告标志距离不足的问题。

交织长度与交织的交通量大小、交织车道数、交织段的构造形式有关。

根据相关研究,交织段的最小长度必须达到450m或500m,当交织长度超过760 m,交织车流转化为分合流,对直行车流影响较小。

2座以辅助车道连接的互通式立交的最小间距见表7。

表7　2座以辅助车道连接的互通式立交的最小间距
一般最小距离D km极限最小距离D km
一般互通式立交与一般互通式立交
1.52(取1.5)
(0.38+0.76+0.38)
1.21(取1.2)
(0.38+0.45+0.38)
枢纽型互通式立交与一般互通式立交
1.79(取1.8)
(0.65+0.76+0.38)
1.53(取1.5)
(0.65+0.5+0.38)
枢纽型互通式立交与枢纽型互通式立交之间由于交织流量大,一般不适宜以辅助车道相接。

4.5　2座以集散车道连接的复合式互通立交的最
小间距
2座互通式立交的间距小于1.2～1.5km时,若以辅助车道连接则车辆交织长度不足,车辆交织对主线的直行车辆干扰明显,可以采用集散车道连接,必要时也可以另再采用匝道间的立体分离等措施。

另外可从分析立交在路网中的作用、横向道路的功能及疏解能力后,将其中1座立交改为分离式立交,以解决间距过小的问题,这样投资也较省。

集散车道的特点是将交织车辆与主线直行车辆分隔开,保证主线大交通量的正常运行。

交织运行转移至集散车道,集散车道往往包含多个出入口,交通流向复杂。

因此对于集散车道的标志设置要高度重视。

集散车道出入主线时应注意满足车道平衡与变速车道的有关规定,同时验算出入口的通行能力及所需的集散车道长度。

枢纽型互通式立交与枢纽型互通式立交之间由于交织流量大,禁止以集散车道相接。

4.6　将2座立交直接作为1座多路交叉的立交进
行设计
2座互通式立交的间距小于1.2～1.5km时,且设置集散车道出入口时通行能力不足,交通流向过于复杂时,可将2座立交直接作为1座多路交叉的立交进行设计。

5　间距对城市立交设计的影响与对策
(1)路网规划应把立交位置考虑在内,尽量保证相邻互通式立交的最小间距。

(2)城市立交应划分不同的类型与分类,以便合理控制立交设计规模。

(3)小间距立交通过集散车道或辅助车道成为复合式立交,是在实在不得已情况下的一种权宜措施,在路网密度较高的区域,可通过路网中结点交通转换的合理分配,而将某些立交做成非全互通式,但一旦提供沟通,则应尽量使往返匝道成对出现。

(4)对于出入交通量较大的复合式立交(如其中一个为枢纽立交时),简单地采用一条辅助车道将出入口变速车道连接起来,或不顾交织交通量的大小和对高速匝道中车流的影响而笼统地设置集散道的做法不正确,应另采用匝道间的立体分离等措施来避免所有交织或快速道路间的主流匝道上的交织。

(5)鉴于立交设计的多样性与复杂性,不能简单套用上述立交之间的相关距离要求,注意相邻立交实际采用的匝道区长度,注意立交之间交织段通行能力的计算与研究,从而进一步校核立交之间的距离。

今后立交设计的实践中应进一步加大对立交间距对立交设计影响的研究。

收稿日期:2005206214.
作者简介:潘　勇,工程师;深圳,深圳市西伦土木结构有限公司(518034).
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