互通式立交匝道设计分析

总之，平面线形要做到“宽松一指标上要尽量采用规范规定的较高要求”，“紧凑一在满足规范的前提下尽量减少占地”，“流畅一平纵横指标协调，保证车辆行驶流畅”，“合理一总体布局合理，各项指标均衡”。

3．1．2 平曲线半径

匝道圆曲线半径的大小，在考虑立交形式、用地规模、拆迁数量和工程造价等条件下，应与设计速度、超高横坡度以及行车安全和舒适性相适应。通常情况下，应采用较大的圆曲线半径和较小的超高横坡度，只有当受地形条件或其他特殊情况限制时，才可采用极限最小牛径值。如果采用较小半径的单曲线或环圈式匝道，除了圆曲线半径满足最小牛径规定以外，还应有足够的匝道长度，以保证曲率的缓和过渡和上下主线的展线长度要求。可近似按(2)式计算：

Rmin≥57．3H／(a·i) (2)

式中，H：上下线要求的最小高差(m)；a：匝道的转向角(°);i:匝道的设计纵坡(％)。

3．1．3 缓和曲线

为满足汽车行驶力学及线形顺畅的要求，在匝道及其端部，凡曲率变化较大处均应设置缓和曲线。缓和曲线一般采用回旋线，回旋线的参数和长度，以及相邻回旋线参数的比值应满足规范要求。在一般情况下，应尽量采用较大的回旋线参数或较长的回旋线长度，只有在条件受限时方可采用最小值。反向曲线间的两个回旋线，其参数宜相等，不相等时，其比值应小于2．0，有条件时以小于1．5为宜，两圆曲线半径之比不宜过大，以R2／R1=1～1／3为宜(R1为大圆曲线半径，R2为小圆曲线半径)；卵形曲线回旋线参数宜符合R2／2≤A≤R2的规定，两圆曲线半径之比以R2／R1=0．2～0．8为宜；回旋线的长度同时应满足超高过渡及加宽过渡的长度要求。

3．1．4平曲线加宽

匝道平曲线的加宽过渡方式与主线相同。立体交叉单向单车道匝道圆曲线半径72m，单向双车道或双向双车道圆曲线半径47m应设置加宽。

(1)加宽缓和段

设置缓和曲线或超高缓和段时，加宽缓和段应在缓和曲线或超高缓和段内进行；不设缓和曲线或超高缓和段时，加宽缓和段应按渐变率1：15且长度L0≦10m的要求设置。

(2)加宽过渡方法

加宽过渡可依据加宽位置及加宽前后断面宽度采用以下方法进行。

线性过渡

在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例增加

3．1．5平曲线超高

从直线上的不超高到圆曲线上的全超高是在超高缓和段内完成过渡的，匝道超高过渡应平顺和缓，不应产生扭曲突变。一般以匝道中心线作为匝道超高的旋转轴，沿超高缓和段逐渐变化，直至达到圆曲线内的全超高。

(1)超高值

匝道超高的设计应充分考虑车辆在匝道上行驶速度经常变化的实际情况，在圆曲线上设置必要的超高值，超高值应符合规范规定的要求。收费站附近的超高值应小于匝道设计速度所对应的值；相反，接近分、合流处就应大一些。

(2)超高缓和段

匝道上直线与圆曲线间或两超高不同的圆曲线间应设置超高缓和段。超高缓和段长度应根据设计速度、横断面类型、旋转轴的位置及渐变率等因素确定。计算公式为：加宽量，即加宽缓和段上任一点的加宽值(bx)与该点到加宽缓和段起点的距离(Lx)同加宽缓和段全长(L)的比率(k=Lx ／L)成正比，如图1所示。即

bx=kb (3)。

式中，b：圆曲线部分路面加宽值。

高次抛物线过渡

如图1所示，加宽缓和段上任一点的加宽值(bx)为：

bx =(4k3一3k4)b (4)

插入缓和曲线过渡

通过插入缓和曲线，使原设计线内移，从而达到加宽目的，如图2所示。插入缓和曲线过渡的方法一般适用于大城市近郊的路段，桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等构造物处和设置各种安全防护设施的路段。

Lc=B△i／p (5)

式中，Lc：超高缓和段长度(m)；B：旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度(m)；△i：超高坡度与路拱坡度代数差(％)；p：

超高渐变率。

用上式计算的超高缓和段长度应为5的倍数，并且Lc≦10mo

(3)超高过渡方式

超高缓和段设置方法应视匝道平面线形而定。有缓和曲线时，超高过渡在缓和曲线的全长或部分范围内进行；没有缓和曲线时，可将所需过渡段长度的1／3～1／2插入圆曲线，其余部分设置在直线上；当两圆曲线径相连接时，可将过渡段的各半分别置于两圆曲线内。

3．1．6 平面线形设计体会

(1)环形匝道线性设计

流入匝道为环形匝道(A形喇叭) 当流入匝道采用环形匝道时，原则上采用单圆曲线。当受地形及其他条件限制时，可采用多圆曲线，但小圆半径(R2)与大圆半径(R1)之比以0．2～0．8为宜，如图3所示。

由于用地条件或其他因素的限制，单圆半径采用一般值或接近一般值时，则与内环相接的S形外环流出匝道将遇到小半径的急反转弯，于行车安全极为不利。该情况下，应将内环匝道设计为卵形线，保证与外环匝道搭接的R1较大，而且为保证内环车辆加速行驶的安全，R2与R1之比应限定在上述

(2)分流、合流点处加宽、超高与平面线形的关系

匝道在分流、合流点处为适应较高车速而具有较大的曲率半径，导致在此处的超高值较完全进入匝道曲线内的超高值要小，存在超高过渡，为使超高过渡在缓和曲线内进行，设计时需将缓和曲线的端点放在分流点之后、合流点之前一定范围内，这就适应了汽车行驶速度的变化，增加了行车安全。同时，若存在匝道的车道、硬路肩宽度与主线不同时，也可

在分流点或合流点至缓和曲线端点间进行加宽过渡。

(3)小半径桥梁处的超高处理

小半径圆曲线的超高按规范取值一般都在8％以上，而采用桥梁等结构物时，没有路基边坡，在视觉上往往横向坡度比一般有路基边坡的匝道横向坡度大，给驾驶员视觉上造成悬空的感觉，心理压力大，所以最大超高在这些地方宜放缓。

(4)超高过渡区间

在有构造物地段，超高过渡应充分考虑桥跨布置，一般过渡范围最好放在桥梁的同一联里，这样可减少构造物处理上的难度。

(5)反向超高的过渡范围。S形曲线两圆牛径之比宜控制在1：3以内。

流出匝道为环形匝道(B形喇叭)

当流出匝道采用环形匝道时，原则上应设计为小圆半径(R2)与大圆半径(R1)之比小于1：2(但要大于1：5)的卵形线，如图4所示。

由于在流出匝道上行驶的车辆是减速中进入内环，因此内环车辆行驶的安全性较高。要求采用上述标准的原因一方面是为改善外环行车条件，另一方面是为获得较为顺滑的匝道线形。

为了减少排水上的困难，反向超高的过渡宜采用较大的超高渐变率。

(6)匝道加宽的位置

按照规定，圆曲线上的路面加宽应设置在曲线的内侧。对于互通式立交匝道，因其具有长度短、以曲线为主、圆曲线半径小、加宽值大、构造物多的特殊性，如果匝道加宽位置仍然在圆曲线的内侧，对连续的反向曲线或S形曲线，将沿着匝道加宽忽左忽右，匝道宽度变化频繁，导致匝道桥梁上部结构布置困难，路容不美观。对相距不远的同向曲线或C形

曲线，在用地困难的城市附近也会采用，尽管圆曲线加宽是在同侧，但也存在匝道宽度反复变化，对桥梁布置和路容美观都不利。

根据上述分析，在对匝道桥梁布置和路容美观影响不大的情况下，尽量按规定在圆曲线的内侧加宽，在加宽缓和段内进行加宽过渡；影响较大时，可按照一条匝道或局部区段内某一圆曲线所对应的最大加宽值，使该条匝道或该区段匝道采用此最大加宽值对应的路面宽度和路基宽度，也就是采用等宽的匝道断面，这样处理便于匝道桥梁布置，也改善了路容。

3．2 纵断面线形设计

3.2．1设计原则

(1)匝道及其同主线相连接的部位，其纵断面钱形应尽可能连续，避免线形的突变。

(2)匝道应尽可能采用较缓的纵坡以保证行驶的舒适与安全。特别是加速上坡和减速下坡匝道应采用缓的纵坡，严禁采用等于或接近于最大纵坡值。

(3)匝道及其端部纵坡变化处应采用较大半径的竖曲线以保证足够的停车视距。合流、分流点及其附近的竖曲线，除应满足停车视距要求外，还应能看见前方公路的路况。

(4)纵断面线形必须与平面线形结合起来进行立体线形的综合设计。