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高速公路匝道精选(九篇)

高速公路匝道

第1篇:高速公路匝道范文

关键字:高速公路;匝道桥;加固措施

经济的发展离不开交通的支持,在目前的交通运输方式中,高速公路凭借其自身的特点和优势在生产和生活中起到了至关重要的作用。但在其使用过程中,匝道桥问题频发,因此其问题的解决就是保证运输通畅的关键环节。

一、高速公路匝道桥的桥梁常见问题及成因

匝道桥桥梁问题较为复杂,主要表现为蜂窝、漏筋、裂缝、老化、磨损五个主要方面。在设计和施工过程中,如果灌注时没有进行振捣,则会使水泥浆流失,从而产生蜂窝结构。如果结构设计和材料配比不够合理也会导致蜂窝问题的产生,例如钢筋过于密集、混凝土粗骨料颗粒直径太大、坍塌度太小等。匝道桥漏筋问题产生的主要原因是施工质量太差,如果在施工时钢筋保护层垫块在浇筑时移动,则会使得钢筋贴紧模板,其保护层发生变动。如果桥梁体因为受其他外力因素作用或其自身的老化影响使表层脱落,则会使钢筋暴露出来。在匝道桥桥梁中,最常见的问题就是出现裂缝,并且还表现为网状、水平、横系三种。网状裂缝的缝隙较小,表面有凸起之感,产生该种裂缝的桥体内部应力损失较慢,因此会产生不均匀收缩从而导致表面收缩和内部收缩不同。表面收缩会受内部控制,因此会影响其表面承受压力,如果压力超过抗压力度,则会产生龟裂,从而产生网状裂缝。水平裂缝出现的原因一般是施工不当,如果在分层浇筑时,间隔时间太久也会导致此种问题。随着使用年限的增加,桥体也会不断老化,产生锈蚀或表层剥落。桥体的表面一般设有保护层,如果保护层太薄,那么受自然条件的影响很容易发生水化反应,从而使表层失去原先的保护作用。严重者还会使表层直接剥落,使内部钢筋暴露出来,进而发生锈蚀。钢筋在发生锈蚀以后体积会相对膨胀,该种变化也会加重保护层脱落的程度。在严寒地区,由于其地理气候的因素,会使冰冻及干湿循环,该种气候的变化很大程度上会加快保护层的剥落。桥梁在使用过程中,会受到来往车辆的磨损,在遇到下雨天时,大量的车辆携带的雨水和砂石会对桥面产生摩擦,从而加重磨损的程度。除了外界因素以外,如果桥梁体不具备较高的强度,也会加速桥面的磨损。

二、高速公路匝道桥的桥梁加固措施

匝道桥桥梁加固需要根据精准的计算和测量才能着手进行,在制定加固方案时,要尽量让原有的问题能够被全部解决,同时还要防止新问题的出现。施工之前要先考察匝道桥桥梁的环境,先健全好监控和防护措施。施工的全过程须有相应设计图纸的指导,要在解决问题的同时减少对周围以及交通的影响。桥梁的加固工作包含两个部分,分别是桥梁的改造和问题的修复。在桥梁无法满通运输的需要时可以进行改造,在桥梁出现裂缝、老化等问题时则需要修复。桥梁的改造和修复都需要按照相关的规定来进行,要确保操作的规范和技术的合格。高速公路匝道桥桥梁属于公共使用的范围,一旦具有安全隐患,后果不堪设想。因此在进行加固时要确保每一个工序的合格、标准,还要尽可能做到经济合理,控制经费预算。匝道桥桥梁加固需要包括多个环节,主要有增加梁盖、加固墩柱、加固挡块、加固混凝土、增加预应力五个部分。

1.增加盖梁

该种加固措施针对的是主梁爬移的问题,该方法不需要改变桥梁原有的结构体系,只需要选择合适的墩柱,在墩顶增加盖梁即可。盖梁增加以后需要在其外侧设置支座,并且对其原有的支撑方式进行加强,从而控制扭转作用力,使主梁横向爬移的程度能被控制。新支座在安装时需要注意顶升的速度,要保证慢并且稳,其高度也需要按照设计的要求进行实际的安排。新支座和楔形块之间的误差必须要控制在2毫米之内,否则会影响桥梁的质量。在桥梁体外进行预应力的加固,通过预应力材料对梁体的张拉从而形成预应力。该过程会使得梁体受偏心压力的作用而上拱,该种变化刚好能够抵消一部分的自重应力,从而优化了桥梁的结构受力。和常规的预应力混凝土不同的是钢筋和原来的结构只有锚固点和梁部位的连接,而没有粘结预应力。此种方法适用于自重增加较小的情况,能够通过对原结构的改善和调整使桥体的结构刚度更高、抗裂性更强。对于通行重车桥梁而言,此方法只能作为临时加固,但可以用于长期提高桥梁的承载能力。增加改良能够减少承重构件的应力,提高桥梁整体的性能,使其能够具有更高的承载能力,从而实现真正的加固。

2.加固墩柱

在对墩柱进行加固时,需要应用整体包裹碳纤维布的方法。该方法的使用具有一定的条件和范围限制,因此在应用之前要先对桥梁进行具体分析。在匝道桥桥梁问题存在范围较小时,可以使用局部包裹,在问题较为严重时需要对匝道桥所有的墩柱进行加固,从整体上提高桥梁的牢固性。

3.加固挡块

在对防震挡块进行加固时,需要将开裂的挡块完全清除,否则无法进行加固。保证清除干净以后可以在原有的盖梁上进行植筋,进行新的挡块浇注。旧挡块清除以后可以将其中的钢筋取出,并且进行除锈,经过除锈以后的钢筋可以用于新挡块的制作,这样不仅能够保证质量,还能够节约成本。新挡块浇注之前要先搭建模板,然后才能进行浇注工作。浇注完成以后要进行模板的拆除,并且还要使用橡胶垫块等材料进行填充,从而达到加固的作用。

4.加固混凝土

在对混凝土桥梁进行加固之前,需要先修补桥梁上的裂缝,针对破裂程度不同的裂缝采用不同的技术。由于匝道桥是高速公路桥梁问题的集中地带,其问题形式也较多,常见的混凝土修补方法有表面修补法、结构加固法、电化学防护法等,在对混凝土空心梁板裂缝进行修补时最适合选用灌浆法。在修补过程中要准确选取修补材料,根据不同的修补要求进行相应的技术和材料的应用。在修补完成以后,可以在外部粘贴碳纤维或钢板,此类材料能够防止裂缝处受到二次破坏。此种修补和加固能够提高桥梁整体的承载能力,从而保证其正常使用。

5.增加预应力

在进行预应力增强时,需要遵循两条原则:第一,对预应力桥梁加固时不能影响桥梁下方的交通。第二,在施工时不能降低桥梁下方的净空。只有能够遵循这两条原则,才能进行预应力桥梁的加固。加固采用的方法一般是对底板进行碳纤维布的粘贴,底板部分需要完全加固。在腹板部分可以粘贴钢板,以保证桥梁的承载能力。

总之,面对匝道桥桥梁的众多问题,要想彻底解决就需要从其根源着手分析,根据不同的情况采用不同的方法和材料。在日常使用中要定期对其进行检查和养护,将问题扼杀在萌芽阶段,不能等到问题严重化以后再进行处理。问题出现初期就进行处理能够降低解决问题的难度,并且其修复成本也较低。在对匝道桥桥梁进行加固时需要注重施工的文明和规范,加强对加固工作的控制力度,让工程参与者都能够齐心配合,通过共同的努力来解决问题。在施工时要控制对周围环境的影响,不能因施工而影响周边交通的通行,从而使运输工作具有很大的损失。

参考文献:

[1]柴干;黄琪;方程炜;赵倩.高速公路入口匝道启发式控制的仿真研究[J].系统仿真学报. 2009(21).

[2]孙宝;程琳.高速公路入口匝道模糊神经网络ACO控制[J].交通信息与安全. 2009(05).

第2篇:高速公路匝道范文

关键词匝道桥梁体 病害 加固施工

中图分类号:U412.35+2.12 文献标识码:A 文章编号:

Abstract: along with the development of the flourishing of the transportation enterprise, in bridge construction has made real progress, all kinds of style of bridge also arise and application, for our country the development of all the projects provides a strong basis, but following bridge body disease problem also more and more serious. To the above situation, this article will for highway ramp Bridges body disease and reinforcing the construction scheme and matters needing attention induced, and hope to be able to reduce the similar problems, the maintenance work for future reference.

Key words ramp Bridges body diseases reinforce the construction

一、简述高速公路匝道桥梁体常见病害类型及产生原因

1、蜂窝

产生蜂窝现象主要是因为设计和施工,具体的原因如下:

(1) 施工不当所致。在灌筑过程中缺乏相应的振捣,使得水泥砂浆流失等都可以造成蜂窝现象的产生;

(2) 结构设计或材料配比不合理。当钢筋太密、砼粗骨料粒径太大或塌落度过小时,都可造成。

2、 漏筋

漏筋的产生主要是因施工质量差所引起,如钢筋保护层垫块在灌筑时移动,钢筋紧贴模板,保护层处振动等。而且当桥梁体由外界或自身原因出现裂缝,会使钢筋锈蚀和膨胀引起表层脱落。

3、裂缝病害

(1)网状裂缝这种裂缝比较细小,宽度在0.03~0.05mm左右,用手摸起来有凸起感觉,内部损失慢,产生不均匀收缩即表面收缩大,内部收缩小,表面收缩变形受到内部控制,致使表面承受拉力,当力度超过其抗拉强度时,产生龟裂,进一步导致网状裂缝出现。

(2)梁侧水平裂缝该种裂缝大多由施工不当引起,如分层灌筑时,间隔的时间太长等。

(3)横系梁裂缝

4、 锈蚀、老化、剥落

主要有以下几种:

(1)保护层太薄;当保护层太薄时,在自然条件下,表层砼极易发生水化反应,出现碳酸钙粉末或碳酸钙晶体,从而失去表层的保护作用,致使保护层剥落,进而出现钢筋锈蚀现象。

(2)钢筋锈蚀膨胀引起剥落;

(3)严寒地区冰冻及干湿交替循环作用;

(4)有侵蚀性水的化学侵蚀作用。

5、磨损

该病害的原因大致有三种情况:

(1)桥梁体的强度不足,表层细致的材料过多;

(2)车轮磨耗;

(3)高速水流的大量冲刷,水中又含带有大量砂石等

二、高速公路匝道桥梁体加固措施

1、空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除,再根据实际情况用高标号砼或水泥砂浆填补。

2、桥梁体如果出现漏筋或保护层剥落等现象,先去掉松动的保护层凿,再将钢筋锈迹清除,如损坏面积不大可用环氧砂浆修补,反之是损坏面积过大,可喷射高标号水泥砂浆进行修补。

3、加大截面加固法

加大截面加固法可以采用以下两种方法:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。这是一种简易、适应性强,有十足熟练的设计和经验的方法。采用此法巩固桥梁刚度明显增大,承载能力也很好。

4、增设碳纤维提高塑料加固法

此法几乎既不增加结构自重和截面尺寸,又不会减少净空高度,施工方便,不会造成新的问题,具有良好的耐腐蚀性和耐久性。采用专门的树脂将碳纤维混于混凝土结构受拉表面,使之形成了一个新的受力整体,从而可以达到降低钢筋应力,最终使结构达到了加固和补强的效果。

5、产生裂缝时,可采取下列方法进行处理:①当裂缝宽度大于限值规定时,应采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶;②如裂缝发展严重时,查明原因,按照不同情况采取相应的加固措施,并加强监测。

三、高速公路匝道桥梁体施工注意事项

(1)加强协调工作

20 世纪 90 年代末期,我国高速公路股份有限公司一般是在修建初期才组建的,有些地方政府的产权意识不够强,所以在高速公路拓宽的征地范围内也出现有不少的管线在相关的图纸上没有标明,拆迁工作影响很大,施工单位进场后的施工进度受到影响。

(2)发挥主观能动性。

强化高速公路的每侧征 l~2 个车道的用地的管理,增加施工机器搬迁次数,要确保高速公路的安全与畅通。

(3)加强环保意识。施工期间由相应部门进行监督、检查指导,可促使作业队加强保护环境意识,得力的措施可使桥梁结构物施工保持良好的形势。

(4)加强技术追踪,开展科研活动。

施工前要对全线的桥梁体进行调查,了解各个桥梁体的实际情况,及时与监理、业主、设计院沟通,不但要充分考虑地方道路或通航要求,而且要考虑道路的功效,适时地采取环氧树脂胶液闭缝、黏贴钢板、碳纤维补强、体外预应力等技术措施对道路进行维修与加固。

(5)文明施工,注重安全

制定出各项安全技术措施,确保在施工过程中安全工作在受控情况下。把安全生产放在中心地位来抓,使全体人员都牢固树立“安全第一”的思想。 同时加强安全生产,做好各工种和各工序安全规范的制定。例如:安全实施规范和实施细则的制定。(3)施工现场 切实落彻并执行施工安全规范,施工人员在施工时要严格执行现行的施工安全规范,包括《筑施工安全标准检查》、《施工现场临时用电安全技术规范》、《建筑施工高处作业安全技术规范》、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》等等。最好还有施工安全应急预案。

转中拆除老的防撞护栏,进行新老梁板拼接时,行驶的车辆就在身边,安全就成为重中之重的工作。

通过对高速公路匝道桥梁体病害以及加固方案和施工注意事项的分析,我们可以看到,一座桥梁的病害有许多方面的原因,如设计、施工、监理以及养护等,所以需要工程参与者通力配合, 更需要责任心。由此在道路工程建设中加强对施工质量的控制力度, 不仅能够保证工程质量、 保证通车安全、 道路的使用寿命延长, 还能减少因返工或大修而带来的经济损失。

参考文献

[1]候岩锋,魏正义.公路项目质量管理技术[M].北京:北京人民交通出版社,2009.

[2]桥涵维修与加固[M].北京:人民交通出版社. 2009.

[3]公路施工手册 桥涵[M].北京:人民交通出版社.2010.

[4]田正典. 对高速公路工程交通安全设施施工质量控制的探讨[J]. 科技资讯, 2009, (15).

第3篇:高速公路匝道范文

【关键词】 互通式立体交叉 运行速度 超高合理取值 横向力系数

1 前言

互通式立交是利用跨线构造物,使道路与道路在不同标高相互交叉的连接方式,是高等级道路不可缺少的组成部分,是快速道路系统交通转换的重要设施。其匝道行驶的安全、舒适性直接影响高速公路的整体服务水平,合理确定匝道超高值对匝道行驶的安全、舒适性存在直接影响。目前,互通式立交设计过程中,匝道超高值确定主要依据《公路路线设计规范》(以下简称《规范》),在特定设计速度、圆曲线半径,对应的超高值进行取值。但在实际操作过程中,匝道的运行速度,通常随着匝道线形、坡度、所处不同路段而变化,仅以匝道设计速度、圆曲线半径来确定匝道超高,与匝道的实际运行速度不符,易造成匝道行驶舒适性差,甚至导致车辆倾覆。而按照交通部颁发的《公路项目安全性评价指南》(以下简称《指南》,计算匝道运行速度,作为匝道设置超高的依据更为合理。

下面,笔者运用《指南》中方法计算某枢纽互通匝道运行速度,合理确定匝道超高,对互通安全性进行评价。

2 匝道运行速度计算方法

2.1 互通线形

主线:互通范围内主线为一直线,接左偏圆曲线,半径位R=5600m,后设置A=1800、R=3300的左偏圆曲线与之顺接,设计速度采用100km/h。

匝道:A、B、D、E、F匝道为单向双车道匝道,设计速度60km/h,其中A、F、D为右转匝道;B为半直连式左转匝道;E为直连式左转匝道。C、J、M为单向单车道匝道,C为半直连式左转匝道,设计速度40km/h; J为环形左转匝道,设计速度40km/h;M为右转匝道,设计速度60km/h。互通线位图如图1所示:

2.2 匝道运行速度计算

2.2.1 单元划分

按《指南》运行速度分析单元路段的划分原则,根据匝道的曲线半径和纵坡大小将匝道分为平直段、纵坡段、曲线段和弯坡段等段落,每个单元的起、终点为预测运行速度线形特征点。(如图2)

以右转E匝道为例,匝道设计范围为EK0+196.563~EK1 +321.894,匝道纵坡有两处大于3%,路线含800m、330m、350m的三个平曲线单元。按照《指南》,E匝道可分为四段:(EK0+196.564~EK0+225.800)、(EK0+225.800~EK0+434.555)、(EK0+434.555~E K1+252.811)、(E K1+252.811~E K1+321.893),其中为平直段,为弯坡段,为前曲线后弯坡段,为前弯坡后曲线段。

2.2.2 运行速度计算

(1)路段:

根据《指南》,平直段的期望行驶速度公式,可得终点的期望车速为60。

注:当S

(2)路段:

对于平曲线半径小于1000m、纵坡大于2%的路段,根据《指南》运行速度预测模型计算弯坡组合路段曲线中点和曲线出口的运行速度进行预测。对于本路段:

≈66

≈69

(3)路段:

本路段可分为二段:(EK0+434.555~EK0+843.683)为曲线段、(EK0+843.683~E K1+252.811)为弯坡段。对于本路段:

≈67

≈72

(4)路段:

本路段可分为二段:(E K1+252.811~E K1+287.352)为弯坡段、(E K1+287.352~E K1+321.893)为曲线段。对于本路段:

≈75

≈77

用同样的方法可计算出A、B、C、D、F、J、M各匝道的运行车速,对于有变速车道的匝道,计算起点为减速车道终点,计算终点为加速车道的起点。计算结果如表l所示。

由上表可以看出:A、B、E、F匝道部分路段运行速度与设计速度60相差较大,C、D、J、M匝道与匝道设计速度基本相当。

3 匝道超高合理取值

3.1 超高及其作用

当汽车在弯道上行驶时,要受到离心力的作用。在平曲线设计时,常将弯道外侧车道抬高,构成与内侧车道同坡度的单向坡,这种设置称为平曲线超高,其作用是使汽车在平曲线上行驶时获得一个指向内侧的横向分力,用以克服离心力,减少横向力,从而保证汽车行驶的稳定性及乘客的舒适性。

3.2 超高横坡值的确定

圆曲线所设置的超高值应根据设计速度、圆曲线半径、公路条件、自然条件等经过计算,并按运行速度检查、验算后确定。根据汽车在曲线上行驶时力的平衡理论,超高横坡度可有下面的公式计算得出:

当设计速度和圆曲线半径一定时,超高横坡度只与横向力系数有关系。横向力系数较大时,超高横坡度较小,车辆行驶在曲线上需要大转弯,也更容易偏离车道发生交通事故。因此横向力系数的大小直接决定了超高值,关系到行车的安全性、经济性和舒适性,直接影响乘车人的舒适感。

对于特定匝道公式中的V、R是确定的。本文主要研究横向力系数μ的取值。影响μ取值的因素比较多,本文利用《规范》给出的三组特征半径和μ的对应值进行拟合,得到任意半径值下的μ的计算公式。

根据《公路路线设计规范》(JTG D20―2006)的规定,平曲线极限最小半径、一般最小半径和不设超高最小半径计算所采用的μ值,见表2。

横向力系数μ值主要与平曲线半径有关,则对于任意平曲线半径(小于不设超高最小半径)对应的横向力系数均可由表2中的三组数据拟合计算得到。μ与R的拟合计算公式模型采用(2)式:

将三组数据代入上通式后可得到各设计速度的拟合参数,见表3。

在匝道各路段曲线半径、运行速度确定的情况下,可由式2计算出对应μ值,根据式1,可确定匝道各路段对应的超高值,见表4。

由于B匝道为利用原互通匝道,部分路段运行计算值与设计速度之差大于10km/h,速度协调性不良,且匝道平面指标低(B匝道最小平曲线半径为150m),在匝道最大超高6%的情况下,运行速度较高,可能会产生车辆向外侧滑移事故。因此,B匝道应采取设置限速标志、震动标线等措施,提醒驾驶员提前减速。

4 结语

(1)采用运行速度理论指导互通平、纵面线形的设计,其本质就是通过运行速度计算,评价匝道线形设计的一致性。通过计算相邻路段的运行速度差值,指导互通平、纵面线形设计,使设计与实际相吻合,从而解决单一套用《规范》所带来线型突变所造成不连续的运行速度,避免驾驶员的不适应所产生的交通事故的集聚性,使线形更为科学、合理。

(2)《规范》中,未提供平曲线超高取值通用表格,而是要求互通圆曲线超高值规定“应根据设计速度、圆曲线半径、公路条件、自然条件等经计算确定”,虽避免超高取值机械化套用规范,也造成超高合理取值较难把握。本文运用汽车在曲线上运行力的平衡理论,通过拟合计算公式,确定μ值,从而合理地计算出圆曲线半径在特定运行速度下的超高值,为超高合理取值提供一定依据。

参考文献:

[1]JTJ D20-2006,公路路线设计规范[S].北京:人民交通出版社,2006.

[2]JTG/T B05-2004,公路项目安全性评价指南[S].北京:人民交通出版社,2004.

[3]杨少伟.道路立体交叉[M].北京:人民交通出版社,2OOO.

第4篇:高速公路匝道范文

【关键字】互通立交、设计

一、前言

互通立体交叉作为一种交通设施,是道路交叉的一种常见形式,可以实现不同方向车辆的合理有序的转换。建成后在整条公路中所发挥的作用是显而易见的,其设计的合理与否整个城市的交通起着至关重要的作用。

二、互通立交的形式

1.半定向半苜蓿叶形立交

半定向半苜蓿叶形立交的布置形式:立交中1个左转匝道或者2个左转匝道选择环形匝道,其他左转匝道选择定向匝道,立交平面呈现半苜蓿叶形态。这一立交左转环形匝道不是在任何一个象限内都可以进行任意布置,而需根据转向交通量来定;半定向半苜蓿叶形立交的通行功能非常强大,在转向交通中具有主流方向的节点中非常适用,外形美观、对称,但是需要花费的资金成本较高。

2.全苜蓿叶形立交

全苜蓿叶形立交的布置形式:立交4个左转匝道中,每一个左转匝道均采取环形匝道,4个右转匝道与相交路连接在一起,立交平面呈现苜蓿叶形态。全苜蓿叶形立交的造价比较低,外形对称、美观,景观效果比较好,但是需要占据较大的面积,适合在没有任何用地限制、施工面积大的立交工程项目中应用。

3.Y形立交

Y形立交的布置形式:2个左转匝道中,每一个左转匝道全部选用定向匝道,然后分别进出主线,立交平面呈现Y形。Y形立交适合在高等级道路向交通流量非常大的T性路口转向中应用,若是碰到十字节点,则可以选用双Y形立交。

4.喇叭形立交

喇叭形立交的布置形式:立交左转匝道,主要选取环形匝道进出主线,立交平面呈现喇叭形态。喇叭形立交主要适用于一般互通立交且各转向交通量都相对较少的情况。喇叭形互通立交主要有两种形式,即A形式与B形式。在选取A形喇叭与B形喇叭的过程中,应当根据地形、交通量等相关因素进行确定。在条件允许的情况下,尽量选择A形喇叭。相比B喇叭,A喇叭的优点是利用大半径匝道驶离主线,利用环形匝道进入主线,能够为车辆行驶提供安全保障。在十字节点中,可以选取双喇叭形立交。

三、互通立交选型的基本原则

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。当转弯交通量不大时,允许在较次要公路的一方设置相邻象限的环形匝道。

3.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。

四、互通立体交叉设计分析

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。

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。

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,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。

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。

五、设计要点

1.平面设计

(一)匝道半径

匝道是构成立交的基本元素,是实现相交道路的交通转换,也就是转弯车道。所以匝道的设计离不开圆曲线。圆曲线半径的选取应与匝道类型等级相适应,考虑互通式立体交叉的重要程度,地形、地质、地物、用地条件及交叉角度等因素综合确定,并适应匝道上行驶车辆的速度变化,保证车辆能够连续安全的运行。

(二)分合流端

高速公路的出入口尽量选择单出入口,多出入口应尽量合并,即匝道为一带二的出口和入口,所以设计中匝道的合分流是必不可少的。分合流段的设计重点之一就是相邻出入口间距,规范上对各种出入口间距都给了相应的距离规定。

(三)主线上的分流点

互通式立交分流点是分流车辆驶离主线驶入匝道的地方,也是减速车道的终点、匝道的起点,驶离主线的车辆,一般来说驾驶员还没有完全摆脱在主线上高速行驶的速度感觉,在分流点处车速并不能完全减至匝道设计车速,有时甚至高出匝道设计车速的一倍以上,造成这种情况的原因是多方面的。

(四)环形匝道设计

环形匝道作为唯一不设桥梁的左转弯匝道,在互通式立交中有着不可替代的位置。在常规立交型式喇叭型立交、半苜蓿叶及全苜蓿叶立交喇叭型是不可缺少的组成部分。内环匝道可在任一象限布设,但车流的行驶效果各不相同。不少设计中都以交通流量作为确定内环匝道布设的依据,即流量小的方向通过内环,流量大的通过外环S型的匝道,这样做到了和交通流匹配。其实另外一个因素同样重要,我们在设计时也不能忽略,那就是出口匝道线形指标要求高于入口匝道,一般也应将出口匝道设置成S型曲线,而将环形曲线作为入口匝道。

2.超高设计

超高及其过渡由于互通式立交范围内的平曲线指标比较低,所以超高不可避免,但超高的取值及过渡需要深入研究。匝道超高设计要充分考虑车辆在匝道上行驶速度经常变化的实际情况,采用不同的超高值。收费站附近的超高值应小于匝道计算行车速度所对应的值;接近分流、合流处匝道超高值就应大一些。

3.确定立交匝道纵断面

纵坡设计应尽量平缓,最好一次起伏,避免多次变坡。出口处竖曲线半径应尽可能大一些,便于误行或其他原因要倒车时,不致造成危险或引起阻塞。入口附近的纵断面线形必须有同正线一致的平行区段,以看清正线上交通,安全驶入。

4.变速车道设计

变速车道是主线与匝道的连接部,其主要的功能是实现主线与匝道车辆进出的过渡以及速度的过渡,是在整个互通式立交交通系统中最易发生交通事故的路段。变速车道从功能上可分为减速车道和加速车道。变速车道设计的是否合理也直接影响到互通立交的使用效果和安全程度。

六、结束语

对于一座互通立交的设计并不是一个简单的过程,互通立交总体设计是否合理,一方面影响着立交工程建设施工的成败,另一方面也对城市的美观有着十分重要的影响。因此应当根据互通立交设计中存在的问题,制定相应的解决方案,采取合理的解决措施,以保证互通立交设计的科学性与合理性。

参考文献:

[1]李聪.互通立交总体设计关键问题探讨[J].公路与汽运,2012(01).

第5篇:高速公路匝道范文

关键词:互通式立交、变速车道、立交布局、平面线形设计

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

一、引言

在互通式立交的设计过程中,需积累更多的宝贵经验,同时分析已建成立交中存在的问题,吸取安全事故中的教训,进一步提升立交的设计水平。加强互通式立交的设计研究,可以改善干线公路与其他公路的交通衔接,使得交通更加合理和科学,同时加强地区的经济往来。

二、互通式立交匝道设计线的确定

连接互通式立交中相交道路并且供上下相交道路转弯车流行驶的连接道,称为匝道。匝道的出入口处与高速公路连接的平顺性影响着车辆的安全行驶,也是高速公路互通式立交设计的难点和重点。在设计中,匝道的设计线宜采用靠主线一侧的匝道行车道边线。这样的处理,在以后的设计中能很好地使出入口匝道处路面与主线相衔接。匝道路面的旋转也采用此线作旋转轴,不论出入口以后匝道路面的超高大于或小于主线路面超高(或路面横坡),都能容易地得到满足。

在单喇叭互通式立交中,匝道的设计线是采用环形曲线还是S型曲线非常重要。不少设计中都以交通流量作为确定内环匝道布设的依据,即流量小的方向通过内环,流量大的通过外环的S 型匝道。因此将出口匝道设置成S型曲线,而将环形曲线作为入口匝道。其实另外一个考虑的因素也同样重要,即出口匝道的线形指标要高于入口匝道,一般情况下对于交通量小的匝道,采用环形匝道,无论是从交通容量上还是从行驶费用上都是妥当的;但内外环交通量相差不悬殊时,应充分重视出口匝道的重要性。

1、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,会导致匝道不能达到顺适、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(公路主线在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;而车辆从高速公路进入匝道是一个减速的过程,从匝道进入高速公路是一个加速的过程,因此匝道设计时需注意匝道的设计指标与车辆实际运行的速度相匹配。

2、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)、行车道、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。

直接式减速车道宜采用从北美国家引进的流行设计法,即直接从主线右侧路缘带外侧偏出一个车道作为减速车道的起点,再以一定的出口角采用直线、缓和曲线或大半径圆曲线(直接式变速车道直至分、汇流鼻的全长范围内应采用与主线相同的线形)偏出。这样比习惯设计法在设计过程中减速车道长度更容易控制,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。

平行式加速车道的设计相对简单,长度的调整也很容易,这里就不再阐述。

三、设计思路与步骤

1、确定立交匝道横断面

匝道横断面布置直接影响平面接线,所以在确定平面线位之前,首先要合理确定匝道横断面形式。匝道横断面由行车道、路缘带、硬路肩和土路肩组成,对向分离双车道匝道还包括中央分隔带。匝道横断面设计应根据互通式立交等级、匝道设计车速、交通量和匝道长度,并考虑车辆组成、曲线加宽等因素合理确定匝道横断面组成、断面尺寸,确定的匝道横断面同时应满足匝道建筑限界的要求。

2、确定立交平面线位

平面线位设计时要充分考虑地形地貌和变速车道因素。变速车道对单车道匝道来说,原则上减速车道采用直接式,加速车道采用平行式。变速车道参数、匝道接线偏移值在平面线位设计之前应根据匝道的横断面布置情况计算确定。

四、立交布局设计中的安全考虑

1、车道数的平衡

互通式立交设计时,无论交通量是否有变化,整条高速公路都应提供基本的车道数。

车道平衡的概念是在出口和入口方面必须达到和谐的运营、减少车道变化、清楚地显示前方的道路去向。在出口处,车道平衡要求一次只能增加一个车道;在入口处,车道平衡要求一次只能终止一个车道。车道平衡可通过增加具有足够长度的附加车道来实现,并提前设置适当的标志。

2、出入口设置

在一个地区和一条高速公路全长范围内,应当保持出口的一致性,如从右侧驶入、驶出,或当条件受限不能合并出口时,应按照右转弯在前、左转弯在后的驾驶习惯设计,不能出现与驾驶员的经验或预期相反的出口形式,否则会增加驾驶员的判断和操作失误,引发交通事故。例如:渐变段设置在立交桥近端(前端)和远端〔后端)的不规则排列和车道存在左侧出口的匝道都将达不到大的通行能力要求的服务水平和运行安全。

相邻出入口之间应当有足够的距离,满足布置交通标志的要求和给予驾驶员足够的反应和操作时间,当不能保证主线出入口间的应有距离或遇转弯车流的紧迫交织干扰主线车流时,应采用与主线相分隔的集散车道将出入口串联起来。

3、立交间距及与其他设施的间距

用集散车道或辅道把他们连接起来时,相邻的互通式立交应该尽可能独立存在,同时一条高速公路上的互通式立交的出入口形式尽可能保持一致,避免使驾驶员要在短时间分析过多的信息,造成操作的失误。当相邻立交净距较小时,应当采用设置辅助车道、集散车道或者设计成组合式立交的形式以便消除和减少交织路段,保证交通安全。

互通式立交与服务区、停车场、隧道之间的距离不但应该满足布置交通标志的需要,而且要有足够的交织长度,以保证直行车流顺畅。

隧道出口与匝道出口之间应当留有足够的距离,使得驾驶员能够适应光线的变化观察标识以免错过出口。

五、匝道平面线形设计注意事项

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)等方面因素,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(通常是指一小段提供车辆进出主干线(高速公路、高架道路、桥梁及行车隧道等)与邻近的辅路,或其他主干线的陆桥/斜道/引线连接道,以及集散道等之附属接驳路段)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。

2、互通的平面线形布设应注意环圈流出

B型单喇叭互通式立交设计中,减速车道直接与环圈匝道相连,这是B型单喇叭互通往往被舍去的一个重要原因,也说明了出口匝道的重要性。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。在设计中容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,这种上跨的形式比较好。

结语

互通式立交作为交通转换的重要节点,其设计是一项非常复杂的系统工程,必须做到全面考虑、注重细节、均衡协调、细致检验。把每座互通式立交设计成功能齐全、适应地形、指标合理、行车舒适的“精品”工程。

参考文献:

[1] 朱宗余:《对互通式立交设计几个问题的探讨》,《中外公路》, 2004年06期

第6篇:高速公路匝道范文

关键词:互通式立交 立交选型 交通条件

1、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。因此,相交道路的交通流量和交叉口的通行能力是立交选型考虑的主要因素。

1.1设计交通量

规划布置立体交叉时,不仅要满足近期交通量的要求,还要考虑远景交通量的发展。立交交通量分为最大小时交通量和高峰小时交通量。最大小时交通量所选定的是不同时间内出现的最大交通量的组合;高峰小时交通量是某一特定高峰小时的流量,对高速公路来说一般不考虑高峰小时交通量。

立体交叉型式、匝道车道数以及其它几何构造,均应根据估算的远期交通量而确定。一般考虑三个因素:相交道路的直行交通量、转弯车辆的交通量、机动车中各种车型的比例。

1.2匝道通行能力

立交通行能力主要指匝道上的通行能力,立交的整体运行中只要有某一条匝道的通行能力不能满足这个方向交通量的要求,就会影响或干扰整个立交的正常运行。

匝道设计通行能力,由匝道与主线连接部分的通行能力、匝道本身的通行能力和匝道与辅道连接部分的通行能力中的最小数值决定。通常匝道与主线连接部分的通行能力同匝道本身的通行能力相比是很小的,所以匝道通行能力可以说是由匝道终点的通行能力决定的。

2、立交设计车速

确定立交设计车速,关系到立交的几何形状、各组成部分的尺寸和视距、超高等因素。合理确定匝道设计车速是充分发挥匝道功能的关键因素之一。立交设计车速包括直行车速、转弯车速。

2.1立交直行车速

立交直行车速是沿相交道路主线直行的车速,为保证直行车辆快速通行,一般此车速应接近路段上的设计车速。

2.2立交转弯车速

立交转弯车速是确定匝道车速的重要依据。匝道上的车速与匝道上的通行能力互相制约,匝道上的车速一般不宜大于一条车道的最大通行能力的车速。我国道路上重型车占有较大比例,依据我国国情通常最大通行能力相应的车速为40~50 km/h。

互通式立交的匝道车速与立交的型式有密切关系。根据拟定的互通式立交型式,就可以大致决定不同的匝道设计速度。反之确定了匝道设计车速,互通式立交的型式也就确定了。

3、相交道路等级及立交等级

国内外对互通式立交等级划分遵循的原则有所不同,但都是考虑连接道路的设计车速、交通量等因素。对于主线设计车速与设计服务水平均较高的区段,其各种要素如线形、主要构造物及设施内容等都要满足相应较高水平,以保证公路较高的安全性与舒适性。立交等级划分主要是以主线设计车速及出入交通量为基准,同时协调考虑服务水平与出入交通量。

总结国外资料,日本立体交叉设计规范规定,公路互通式立交根据连接道路的等级分为高速公路之间的立交、高速公路与一般公路之间的立交。

高速公路之间的互通式立交等级是按所连接的那条公路的设计车速及立交通车使用10年后的设计交通量进行划分。一般互通式立体交叉,根据高速公路主线设计车速和互通式立交通车开始10年后的出入交通量进行等级划分。

对于Ⅲ级一般互通式立交,允许匝道相互平面交叉,采用如平面Y型等简易型的互通式立交,其判断条件原则上概括为以下两条:

(1)由于降低规格而节省的工程费用,应该超过因服务水平降低导致增加交通运营费用的损失;

(2)交通的基本安全不因功能降低而受到威胁。

这两点最终是根据交通量大小来判断。如果交通量小,则因为服务水平降低产生的损失也小,在平面交叉上的交通接触危险也小。

我国的互通式立交分级与日本有所不同,一般按下列原则分为三级:

(1)高速公路相互交叉、高速公路与一级公路交叉、一级公路相互交叉等属于一级互通式立体交叉。

(2)高速公路与汽车专用二级公路或一般公路之间的交叉,以及高速公路与其它等级公路交叉而且该立交建成使用后10年的平均日交通量大于10 000辆者,属于二级互通式立交。

(3)高速公路与其它等级公路交叉而且该立交建成使用后第10年的年平均日交通量小于10 000辆者,以及一般公路相交叉等,属于三级互通式立体交叉。

4、立交的服务水平

服务水平是描述交通流之间的运行条件及其对汽车驾驶员和旅客感觉的一种质量测定标准,其反映的要素是速度、行驶时间、驾驶自由度、交通间断、舒适、方便以及安全等。

以美国资料,按交通设施的服务水平,分为A~F 6个等级。A级服务水平代表不受限制的行驶。B级服务水平是指主线上的车流是通畅稳定的,分流车辆运行没有多大扰动。C级服务水平指高速公路上车辆的速度不会下降太多,但边车道和驶入匝道上的车辆都必须调整各自速度来完成顺利合流。在立交规划中,原则上不采用D级以下服务水平,一般取C级以上。高速公路立交原则上采用B级以上服务水平,即使在用地特别紧张、流量大的环城高速公路上一般也不能低于C级。因此,服务水平等级不同,互通式立交型式也应不同。

5、立交位置的确定

在道路网的规划原则下,道路立体交叉的位置确定应根据具体交通条件及技术经济条件,保证主线的功能而布置。因此在确定具置时,主线交通量的分散和吸引的作用、保证交通运行中的必要条件、立体交叉的间隔等因素都需考虑。

立体交叉的位置选择,除考虑立交点的交通性质与交通量分配外,还应考虑立交所处位置的地形、地物条件,立交周围道路的衔接及立体交叉的主线等条件。由此可见,立交位置的确定也是影响立交选型的重要因素。

参考文献:

[1]张飘.影响高速公路互通式立交选型的条件.公路,2005,(05)

第7篇:高速公路匝道范文

关键词:互通式立交;设计原则;技术要点;方案比选

中图分类号:S611 文献标志码:

Discussion on Interchange Design of Fuxing Expressway Ring Junction

Chen Junhong , Yu Peng

(1.CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITY SCHOOL OF CIVIL ENGINEERING&ARCHITECTURE,CHONGQING 400074 2.URBAN &RURAL PLANNING INSTITUTE OF YUNNAN,YUNNAN650100)

Abstract: The ring junction interchange of Fuxing Expressway is located on the cross of ring expressway. Because of the special location and the complexity of ramp layout, this essay simply descripts the design principles and the technical points in this kind of interchange, presenting a number of interchange scheme selections. At last, we choose an economic, reasonable and feasible interchange scheme.

Key Words: Interchange; Design Principles; Technical Points; Scheme Selections

1 概述

重庆渝北至四川广安高速公路是成渝经济区的重要路段,为实现地方车辆和本项目的交通流转换,结合沿线城镇总体规划、既有路网结构和地形条件等多种因素,推荐线共设置了5处互通,分别是绕城渝广互通(枢纽)、复兴互通、三汇互通、双槐互通、香龙互通,预留静观枢纽互通和清平枢纽互通(纳入三环高速)。复兴互通立交为渝广高速与复兴镇城区道路之间的枢纽互通,该互通立交主要解决渝广高速和复兴镇城区道路的交通转换。

2 交通量预测

根据渝广高速公路工可报告交通量预测结果,复兴互通立交的转向交通量在2034年为31726辆/d,其中,主流向为复兴~重庆方向,为4358辆/d,约占总转换流量的14%;其次为复兴~广安方向,为1125辆/d,约占总转换流量的4%。交通量分布见图1。

(1)2015年 (2)2034年

注:图中括号外数据为年平均日小客车交通量,括号内数据为设计小时小客车交通量。

图1转向交通量分布

3 设计原则

(1)互通式立交设计按《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)执行。

(2)初步设计阶段通过充分的调查,对工程可行性研究报告批复意见中关于互通式立交的数量、位置等作进一步的研究、论证、调查,分析核实工可报告中的转弯、相交公路的交通量,分析地方路网布局、路网规划和主要交通源的产生、方位、交通方式,为互通式立交方案设计提供可靠依据。

(3)互通式立交应根据其功能要求和远景年直行、分流及合流交通量的分布情况,并综合总说明书考虑地方规划、现场条件、技术特征、投资成本、经济效益、美学效果和远期发展等因素,在多方案比选的基础上合理选定互通式立交的型式,确定匝道的行车速度及技术指标。

(4)互通式立交的间距及同相邻的其它设施的间距应满足规范要求,受条件限制又有设置必要时,应通过论证,在交通安全方面采取措施以确保行车安全的情况下确定。

(5)互通式立交位置的选定,要以现有公路网或已批准的规划为依据,一般应选择地势平坦开阔,地质条件良好,拆迁较少以及两相交公路均具有较高的平、纵面线形指标之处。立交匝道的布设要尽可能紧凑,以减少占地。

(6)互通式立交设计应对该地区的交通条件、社会条件、自然条件等进行广泛、深入、细致的调查和勘测,选择多种合理方案进行技术经济比较,并正确使用各要素的指标,以提出满通功能要求、工程量小、投资省的方案。

(7)互通式立交型式的选定,首先应根据其功能,确定是枢纽互通还是一般出入口互通式立交,其次要根据各个方向的交通量,并结合地形、地物、当地交通条件等综合考虑立交的型式。主要依据以下几个原则:

A.要与预测转换交通量相适应。

B.当需要考虑收费时,互通立交型式宜考虑将匝道收费站集中设于一处的单喇叭或双喇叭型式作为主要方案进行比选。

C.考虑被交叉公路的等级,考虑连接城镇的级别、性质、规模和经济总量。

D.考虑互通处的地形、地物、地质等条件,在互通式立交匝道布局合理的前提下,尽量降低工程造价,尽量减少占地。互通式立体选型若考虑喇叭型时,主流向交通量特别小的情况下,原则上不选用B型。

4 主要技术标准采用状况

4.1 主线设计标准

互通式立交区段内的主线平、纵面线性符合‘路线规范’中一般值的要求,由于受地形、地物等条件限制时,方可采用极限值。

4.2 匝道设计标准

(1)设计速度

互通式立交匝道设计速度采用40~50km/h,环形匝道采用40km/h。

(2)路基宽度

A.单车匝道路基组成和宽度规定见下表。

表1 单车匝道路基宽度

考虑宽度的条件 行车道(m) 左路肩(m) 右路肩(m) 总宽 (m)

硬路肩(包括路缘带)(m) 土路肩(m) 硬路肩(包括路缘带)(m) 土路肩(m)

有载重车在路肩上停车时,或有大件运输 3.50 1.00 0.75 2.50 0.75 8.50

B.当为对分隔向双车道时,路基的组成和宽度规定见下表。

表2 对向双车道匝道路基宽度(双幅式)

行车道(m) 中间带(m) 两侧路肩各宽(m) 总宽(m)

中央分隔带(m) 路缘带(m) 硬路肩(包括路缘带)(m) 土路肩(m)

2×3.50 1 2×0.50 2.5 0.75 15.5

C.当为交通量小于1500pcu/h或匝道长度较长需要设置超车需要车道的单向双车道时,路基的组成和宽度规定见下表。

表3 单向双车道匝道路基宽度

行车道(m) 两侧路肩各宽(m) 总宽(m)

硬路肩(包括路缘带)(m) 土路肩(m)

2×3.50 1 0.75 10.5

(3)匝道行车道的标准横坡和土路肩的横坡与主线一致。

(4)平面线形设计

A.匝道的平面线设计,应考虑地形和地物条件,并能适应车辆在匝道上行驶速度的变化,确保车辆连续、安全地运行。

B.圆曲线、缓和曲线和直线各段的最小长度应不小于以设计车速行使3秒的距离,回旋线的长度还应同时满足超高过渡的要求。

C.最小平曲线半径、缓和曲线的最小参数应满足‘路线规范’的规定;驶入匝道的分流鼻处应具有较大的曲率半径。

D.匝道与主线及匝道与匝道之间相互衔接时应预留50cm路缘带。

E.匝道平曲线超高应根据具置(如分、合流处,收费站)、纵坡大小,考虑实际行驶速度等灵活设计。

F.匝道平曲线加宽一般在行车道内侧,双车道匝道的加宽在内、外侧均等加宽,加宽缓和长度应与缓和曲线长度一致。

(5)纵断面线形设计

A.匝道的最大纵坡不宜大于下表的值。由于纵向排水的需要,挖方路段最小纵坡一般应不小于0.3%。在设有超高的平曲线上,超高与纵坡的合成坡度不宜大于8%。

表4 匝道的最大纵坡

设计速度(km/h) 80、70 60、50 40、 35、 30

最大纵坡(%) 出口 上坡 3 4 5

下坡 3 3 4

入口 上坡 3 3 4

下坡 3 4 5

注:因地形困难或用地紧张时,可增大1%。

B.竖曲线的最小半径与竖曲线的最小长度应符合‘路线规范’中的一般值规定;匝道纵断面设计应满足平、纵组合设计一般原则。

C.楔形端部附近的匝道竖曲线,应保证有足够的视距;分流鼻附近的竖曲线应选用较大的竖曲线半径。

E.匝道视距采用停车视距,当平曲线内有障碍影响视线时,为了确保视距,必须将障碍物清除。

(6)变速车道的设计

A.单车道匝道减速车道原则上采用直接式、加速车道则采用平行式;双车道变速车道均 应采用直接式。加、减速车道的长度采用主线设计速度为80km/h或100km/h的对应值。主线纵坡为2~3%的路段,上坡的加速车道应乘以1.2的长度修正系数,下坡的减速车道应乘以1.1的长度修正系数。

B.主线与匝道的分流处,应设置偏置加宽,为误行车辆提供返回余地。

C.硬路肩圆角半径按照‘路线规范’的规定取值。

5 方案布置

复兴互通立交主要为解决复兴周边上下渝广高速而设置,主流交通为复兴一一重庆方向,设计小时交通量为139pcu/h。连接线连接两江新区规划道路(万兴路)。结合本立交的地形和实际情况,本次设计在不同位置上设计了两个相同形式的立交方案进行同深度比较。

方案一

该方案采用A型单喇叭方案,匝道设计速度40km/h。互通范围主线最小圆曲线半径 3980.69m,最大纵坡2%,匝道最小半径60m,最大纵坡3.95%,匝道全长1842.79m。主流向匝 道采用单出入口的双车道匝道,路基宽度10.5m;其余匝道为8. 5m宽。连接线为对向三车匝道,路基宽度17.5m。

图2 复兴互通立交方案一平面总体图

5.2 方案二

该方案采用A型单喇叭方案,匝道设计速度40km/h。互通范围主线最小圆曲线半径 3980.69m,最大纵坡2%,匝道最小半径60m,最大纵坡3.95%,匝道全长2110.46m。主流向匝 道采用单出入口的双车道匝道,路基宽度10.5m;其余匝道为8.5m宽。连接线为对向三车匝道,路基宽度17.5m。该方案与方案一不同位置相同形式的比较。

图3复兴互通立交方案二平面总体图

6 方案比选及结论

(1)从互通立交匝道线形指标方面,两个方案相当。

(2)从互通规模看,方案一共有桥梁4座总长785m,其中主线桥1座长70m,匝道桥4座总长715 m;方案二共有桥梁6座,总长991m,其中主线桥1座长76m,匝道桥5座总长915 m。

(3)从互通用地及土石方数量看,方案一挖方为21223m3,填方为428728m3,房屋拆迁面积为5393,占地面积264亩;方案二挖方为142210m3,填方为483589m3,房屋拆迁面积为10280,占地面积271亩。

(4)从使用功能看,方案一保证了主流方向采用较高的指标,使用功能优于方案二。

综合以上分析认为,方案一工程量略大于方案二,但桥梁规模小于方案二,且与交通量分布相适应,满足两条高速公路之间枢纽互通立交的功能要求,与周围景观和谐,工程造价最低,故推荐方案一。此外,重庆两江新区向北发展,为渝广两地共同发展带来了良好的机遇,建设渝广高速公路,将进一步缩短渝广之间的时空距离,把广安融入重庆城市圈指日可待。因此,该互通对于促进区域工业化、特色农业和旅游业的发展,实现区域城乡统筹发展、经济社会全面进步具有重要意义。

参考文献:

[1]重庆渝北至四川广安高速公路(重庆段)工程可行性研究报告.重庆:重庆市交通规划勘察设计院,2011.

[2]JTG B01-2003,公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社,2004.

[3]JTG D20-2006,公路路线设计规范[S].北京:人民交通出版社,2006.

[4]李嘉.公路设计百问[M].北京:人民交通出版社,2003.

[5]张金水.道路勘测与设计[M].上海:同济大学出版社,2009.

[6]交通部公路司.新理念公路设计指南[M]. 北京:人民交通出版社,2005.

第8篇:高速公路匝道范文

【关键词】城市快速路;匝道;优化控制方法;研究对策

目前,在城市交通中设置快速路匝道控制能够很好的解决交通拥堵问题,也是比较直接、有效的方法。城市快速路是连接市内道路和高速路的重要通道,其设置的目的主要是使车辆能够舒适、高效、快速的行驶,而避免交通信号的干扰和车辆拥堵的影响。随着我国经济的迅速发展,快速路的建设速度已经满足不了当今城市交通的需求。所以,需要通过优化管理措施和改进管理制度来缓解城市的交通压力,提高交通的通行效率。

1 研究思路和内容

上世纪六十年代,我国开始研究匝道控制,但多数是在高速路的基础上研究的,对城市快速路匝道控制研究较少。随着城市车辆的增加,不得不细心研究快速路中匝道的优化控制问题,制定科学合理的处理措施,有效控制匝道开关,保证交通车辆运行无阻。

1.1 研究的内容

本文主要针对城市快速路的发展现状和运行中的问题,从城市快速路的动能角度出发来研究国内大城市交通规划和快速路控制的建设情况,并针对快速路的道路特性、交通动态流动性、快速路系统、不同匝道的控制策略等情况进行研究,并就主线流量提出控制措施。

1.2 研究思路

在城市快速路的定位和交通特性方面,通过收集资料和借鉴以往成熟经验,分析快速路主路、辅路的出入口运行机理,根据交通特性来制定控制措施和方法。分析指导协调优化控制、单点优化控制和高峰期系统的拥挤协调问题,其中研究思路如下:

2 城市快速路

2.1 快速路

高速公路是城市间联系的纽带,促进城市之间的交流。在城市的密集区,由于路口复杂、交通密集、人流量大、出行距离短导致交通运行中出现路口堵塞、交通拥挤、安全系数低的状况。

为了适应社会的快速发展,避免交通的过度拥挤,在城市中设置快速路匝道,涵盖了高速路和城市道路的特性,形成了中央分隔带。城市快速路主要定义为在城市中修建的控制出入口间距、全部控制出入和中央分隔的单车道或者多车道的道路形式,具有安全的道路设施。

快速路出入口处的交通特性图如下:

2.2 快速路匝道出入口

快速路出入口主要是指车辆能够进入或驶出的单方向交通路口,一般在快速路的右边。通常与高架路匝道、互通式立交匝道和辅路匝道连接,是连接主路和辅路的接口,设置时应满足下列条件:

(1)在主行道的右侧;(2)采用大半径的平曲线和竖曲线;(3)宜设置在平缓地段,坡度小于2%;(4)立体交叉区需要设置单一出入口,出口段布置在构筑物之前;(5)入口处具有一定的通视范围。(6)出入口标识明确。

3 城市快速路匝道控制基本方法

3.1 城市快速路匝道与其形式类型

快速路匝道是连接两条道路的重要通道。布置形式主要为:

(1)满足城市交通集散交通的需要;(2)位置要符合交通道路规划网的主流交通方向;(3)设置合理,减少分段和合流,匝道的间距需设置合理;(4)禁止设置在主要横向道路的交叉处,因地制宜;(5)交叉楼停车线和上匝道的间距为50-100m,和下匝道的间距为大于等于140m。

下图为快速路匝道的布置图:

3.2 城市快速路匝道入口控制

快速路入口匝道控制是利用快速路立交处的交通和入口匝道的短暂延误来保证通行的交通量,利用最大效率换取通行能力。在设置入口匝道时需要满足入口匝道的条件,否则效果相反。恰当的入口设置可以避免交通事故的发生,减少运行的时间,排除拥挤问题。

设置快速路入口匝道时需要满足的条件:

(1)需要增加附件的通道容量;

(2)入口匝道的通道必须要有充足的时间来满足车辆排队,考虑排队的长度,并将排队长度控制在有效范围内。

(3)必须满足实行入口匝道控制之后,运行的总时间要减少,提高行驶的性能指标。

快速路入口匝道的关闭:

有时候选择关闭入口匝道会遭到社会大众的不满,但为了保证车辆的顺利通行,以整体情况为主,在合适的时间段选择关闭入口匝道。以下入口匝道关闭时的条件:

当交通流量达到饱和时,为避免车辆拥堵,需要关闭入口匝道,缓解拥挤压力;

当匝道上排队车辆过多时,为保证快速路的通畅,需要暂时关闭入口匝道;

另外,快速路上出现交通事故时,为避免快速路的堵塞现象,需要暂时关闭入口匝道。

3.3 城市快速路匝道出口控制

高速公路和城市快速路的匝道连接和交通流通性的形式很多,为避免出口匝道处车辆排队过长,影响主路的交通畅行情况。需要根据具体情况来选择用永久性或暂时性的关闭出口匝道,其主要的情况如下:

(1)因为出口匝道上的车辆受到主路的影响时,可以考虑关闭出口匝道;

(2)出口匝道和交叉口临近时,出来的车辆受到交叉口的影响,如果出口也有较大流量,那么排队需要较长时间,此时需要关闭出口匝道;

(3)当交通主流量较大,快速路和出入口匝道较近时,如果路段上发生交通事故,避免出口匝道排队现象,可以考虑关闭出口匝道,消除交通主路外侧的拥堵现象。

(4)出口匝道和铺路车临近,当铺路车辆排队时影响了出口匝道的车辆行驶,此时需要考虑关闭出口匝道,保证出口处畅行。

(5)出口匝道跟周边道路网衔接类型不同,跟铺路车辆一致,可以选择在铺路车上安装信号灯,当出口匝道与其他车辆产生冲突时,铺路车辆需要适当阻止,保证出口匝道的顺利通行。出口匝道的感应控制示意图如下:

4 结束语

随着城市经济的发展,城市中的车辆越来越多,给城市快速路的交通运行带来巨大压力。为了保证快速路顺利通行,必须优化快速路匝道的控制情况,根据具体的道路交通情况,制定科学、合理的城市快速路出入口匝道优化方案,选择在合适的时间段关闭出入口的匝道,保证交通线路上车辆的顺利通行,避免交通拥堵严重的现象。

参考文献:

[1]李爽爽.城市快速路出口匝道辅路控制参数优化方法研究[D].吉林大学,2007.

第9篇:高速公路匝道范文

1国内外成功应用案例研究

1.1国内应用

(1)上海截至2011年底,上海中心城快速路路网里程数稳定在141.0km,基本采用高架形式。至2009年,上海浦西地区快速路88个入口匝道中有70多个实施了匝道控制,除了武宁路实施了匝道调节控制,其他都为匝道开关控制,其中部分入口预留了汇入控制功能。浦东中环8个匝道及A1的11个匝道实施匝道控制,其中17个入口匝道为开关控制,并预留远期汇入控制功能,1个入口匝道实施自适应汇入控制,1个出口匝道实施可变车道控制。近期,在杨高路上匝道,汇入南浦大桥的入口处,浦东张扬路上匝道与进入杨浦大桥的主线,设置了挑杆信号灯控制。上述匝道控制在关联道路上布设“固定文字+可变文字”可变信息标志,在匝道入口及高架路段上设置了交通流情报信息板,目前系统运行良好。上海市快速路出入口控制系统开关控制较多,有交通引导信息/交通监控设备,电子警察设备。2005年上海快速路匝道实施控制系统后,交通量和平均车速均有一定程度的提升,特别是在内环高架内圈武夷路入口匝道实施自适应汇入控制后,更是取得了很好的控制效果,充分体现了汇入控制的优越性。试验区域主线流量提高了1.1%~23.2%;主线平均车速提高了11.1%~84.6%,主线拥堵时间减小了22.8%~76.5%,缩短了主线车辆排队长度,改善了快速路主线的交通状态。上海快速路出入口控制系统改善了快速路主线的交通状态,同时,快速路控制系统的交通信息和诱导设施均衡了交通需求,提高了快速路系统和区域路网的服务水平。(2)北京北京快速路由二、三、四、五环和11条联络线组成,长达360km,承担着全市50%以上的交通流,快速路出入口密集,平均间距仅为318m,是世界上最复杂、控制难度最大的快速路。北京快速路与呼市类似,即为地面快速路,两侧设置地面辅路,快速路出入口加减速车道较短,从辅路汇入分流。针对这一结构和特点,北京市公安交管局自主研发了快速路出入通流特性分析、快速路多节点OD建模技术和给予主辅路占有率映射算法的交通控制策略,以及城市快速路交通控制技术。基于上述技术建成的快速路交通控制系统,利用设置在快速路主要出入口的信号灯,依据对快速路主辅路流量信息的检测实施占有率控制,智能控制快速路出入口的开启和关闭。北京的地面快速路+辅路形式使得其匝道控制与上海有很大的不同。出入口控制方式包括入口开关控制、入口汇入控制、出口辅路信号控制,配有交通监控系统。北京快速路出入口控制系统有效提高了北京快速路网的承载能力、交通管控能力和城市抗风险能力,快速路网日均时速提高6.92%。

1.2国外应用

(1)美国美国采用“stop-and-go”(停-走)交通信号,控制进入高速公路主线车辆的频率。华盛顿大多数的快速路出入口匝道调节允许每次绿灯通过1辆车,最多不超过3辆,调节率大概在4~15s之间,这样的间隔可以保障进口匝道的汇入交通受到一定的阻滞,减少高速汇入时容易产生的刮擦、碰撞等事故。美国亚特兰实行固定周期式匝道调节,但是如果排队检测器检测到预设的排队长度极限值,匝道调节的速度将会被提高,周期缩短,以尽快地减少排队。在美国快速路控制系统采用需求-容量控制策略较为广泛。需求-容量控制策略是以交通量为控制参量,通过调节进入快速路的交通量,使得进入快速路的交通量与上游交通量之和不超过匝道下游的通行能力,保证主路下游交通量维持在其通行能力之内,最大限度利用快速路。华盛顿实施匝道调节后,该地区高速公路全范围内事故发生率降低30%,在Renton的I405高速公路,匝道调节使得平均行程时间减少了3~16min,匝道调节是一种比较有效地缓解交通拥挤的控制手段。(2)欧洲欧洲的高快速路出入口匝道控制一般是车队放行,每次绿灯信号放行匝道车辆数不确定,但每次最多放行的车辆数有限制,一般不超过9辆,控制策略中的红灯时长和绿灯时长都是变化的。欧洲的快速路系统大部分采用ALINEA控制算法。ALINEA控制算法属于线性状态调节,由Papageorgiou在1991年提出。它通过调整匝道调节率使得其下游主线的占有率尽量维持在理想状态,是经典控制理论的应用,现在欧洲很多国家在该算法的基础之上进行了许多不同的改进,在实际应用中也得到了很好的效果。

1.3应用小结

通过国内外的快速路出入口控制系统,可以看到出入口匝道控制是比较常用的控制方法。它通过限制入口匝道汇入主线的车流量,达到减少主线交通拥堵的目的,通过控制出口汇出辅路的交通流,使主线的交通流可以更快地离开主线。快速路匝道控制主要采用在入口匝道处及出口匝道相连辅路上设置信号灯的方式,调节进出快速路的交通流,使匝道交通流进出有度、有序,避免快速路上形成交通瓶颈。为达到此目的,在进行匝道信号控制时应从城市快速路的交通特性、控制策略、配时方法及协调效果几方面加以考虑。在出入口控制算法方面,对于在美国得到广泛应用的需求-容量差额控制方法,还存在着一些不足。由于该方法仅仅检测交通量的值,所以不能够判断快速路主线是拥挤还是自由流的状态,并且算法采用开环控制,不能把控制后的微小变化再反馈给系统进行优化,因此,往往无法达到理想的控制效果。欧洲采用的ALINEA算法研究表明,即使算法中的值在很大范围内变动,系统也能保持一个良好的性能,说明ALINEA算法的稳健性较好。此外,ALINEA算法的可移植性强,如果外部交通条件变化,只需要调整目标占有率的值,而且控制算法简单,易于实现。目前它成为实际应用中非常成功的一种单点动态控制方法,在实际中还有许多的应用对该方法进行了改进。

总之,快速路出入口控制方法的效果取决于多种因素,交通特性、道路条件、匝道分布等多种因素都会影响到控制算法的适用性。即使是同样的控制算法,其控制参数的取值往往也会在很大程度上影响控制的效果。从本质上讲,入口匝道控制是对主线交通与入口匝道交通进行调节,方案的可行性与当地道路交通条件紧密相关。呼市快速路系统和国内外其他城市的快速路相比,有自身的特点和情况,主要表现为:(1)以主辅路布置形式为主,部分路段采用高架、地下隧道、半地下路堑形式;(2)快速路网少,承载的交通流量大,主线交通流量、匝道需求将常处于饱和运行状态;(3)匝道布置间距较小,主辅路之间的合流、分流成为影响主线运行状况的一个重要因素;(4)周边路网发达,匝道车辆的可行替代路径较多。所以应该在总结国内外其他城市快速路出入口控制系统的前提下,结合呼市自身的实际情况,选择符合需求的快速路出入口的控制系统。

2快速路出入通管理控制系统设计

2.1系统目标

目前呼市快速路正在建设,出入口的现状道路基础条件、线形较好,存在着出入口控制系统实施可行性较好的地点。通过综合考虑各方面因素(科学性及实用性),应用比较成熟的技术,吸取北京上海经验,可以在呼市快速路出入口实现出入口控制,体现出入口控制的效果、优势。经过对呼市快速路网的布局和交通控制系统现状的深入分析,建立呼市快速路出入口控制系统,可实现以下目标:(1)保证主路基本畅通、辅路不至于产生严重的交通拥堵;(2)改善出入口匝道车辆的行驶秩序,确保车辆行驶安全;(3)对快速路及其关联区域进行协调控制,有效使用地面道路的容量;(4)保证大型活动、紧急事件等非常态的快速路骨架路网作用;(5)与其他系统协同,提高对道路交通的诱导能力和综合调控水平。

2.2系统功能需求

目前呼市二环线以内路网密度较大,但高峰时间交通拥堵严重,其中一个重要原因是呼市交通信息管理系统不完善,出行者无法及时查询或获取路况信息,导致交通需求分布失衡。因此,呼市快速路出入口管理与控制系统功能主要集中在几个方面:中心控制、出入口多级调控、出入口信号协调、快速路交通信息采集、快速路信息、系统关联、快速路信息查询。呼市快速路出入通管理控制系统可分为三个层次:策略层、管控层、执行层。三个层次相互协调,实现系统信息采集、多级调控、日常管理和系统关联的功能[3]。

2.3控制管理中心

管理控制中心分为硬件设备和软件设备两大部分。其中,硬件部分按功能分为数据库服务器、管理端设备、以太网传输网络设备和不间断电源(UPS)等几个部分;软件部分分为系统软件、数据库软件、数据处理软件、管理平台软件等[4]。快速路出入口控制中心局域网系统是系统集成和管理协调系统的基础平台,是一个分布式计算机平台,包括基础平台服务、分布式计算和对象服务、公共设施、共享领域服务以及应用,可以让不同的软件对象跨网络、跨操作系统进行互操作,满通信息的与查询、访问。

2.4系统控制方法和算法

根据以往研究,快速路控制系统匝道进出口的主要控制方法包括单点信号灯控制、单点开关控制、多匝道协调控制、快速路干线控制、区域控制、路由控制和不同控制方式的协调控制等[3]。目前呼市二环线快速路匝道相距较近,主线为双向六车道,沿线相交道路高峰时间交通流量大,拥堵严重。因此,针对呼市快速路交通瓶颈形成原因,快速路出、入口匝道控制主要采用在入口匝道处及出口匝道相连辅路上设置信号灯的方式,平峰时间采用单点控制,高峰时间采用整体协调控制方法,调节进出快速路的交通流,使匝道交通流进出有度、有序,避免快速路上形成交通瓶颈,并有效利用辅路容量。建议呼市快速路与常规道路信号控制综合考虑,形成快速路、区域信号控制协调控制系统,提高快速路的抗风险能力和消散阻塞的能力。进一步确保快速路系统的高速、高效、安全和舒适性。根据呼市快速路道路网设计和出入口布置形式,建议呼市快速路出入口控制算法可以结合采用改进型的ALINEA控制算法、需求-容量差额控制算法、占有率控制算法和定时控制算法。针对呼市快速路道路网不同的道路条件、交通状况,采用不同的快速路出入口控制算法,将几种控制算法相互结合,针对不同的适用条件和系统实际运行状况选择合适的快速路出入口控制算法策略[5]。

2.5出入口信号协调控制

由于快速路出入口的控制有很多的限制条件,对于不同的路段和车流量,出入口控制的效果也会有很大差异。其中对出入口控制影响最大的还是出入口是否有较多的道路空间资源可以储存出入口控制造成的排队。对于呼市部分快速路出入口间距较小的路段,将快速路出入口控制和快速路上下游交叉口控制结合起来,实行协调控制。快速路出入口协调控制从区域路网的角度上,将快速路和普通道路进行衔接和整合,制定协调控制的策略和方法,将快速路出入口和上下游交叉口控制作为一个整体控制系统,从整体路网的角度出发,制定统一的协调控制目标。从而更好地提高整个道路系统的运输效率[6]。

2.6诱导信息系统

用于快速路出入通信息,对交通流进行有效地引导分流。入口控制信息情报板能够接受匝道控制器的指令,在可变文字显示部分以不同颜色显示“匝道开放”、“匝道关闭”、“汇入调节”等匝道控制内容,以及“主线畅通”、“主线拥挤”、“主线堵塞”等交通状态信息[7]。目前呼市尚缺少交通诱导信息系统,导致交通高峰期间部分路段和区域非常拥挤,而有些道路上车流量很少,道路资源未得到有效利用。

3结语

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