论文部分内容阅读
摘要：本文参考有关标准、规范和文献资料，完成了江西省赣州市红旗大道互通式立交设计与分析。并根据交通流量及地形情况确定立交匝道形式。结合立交功能、行车安全、周围环境、工程造价等因素进行分析，最终确定立交方案。
关键词：立体交叉；匝道；交通量
0背景
具有2000多年历史的赣州，是江西省第二大城市，区位优势明显、自然文化资源丰富、体制机制充满活力，最具潜力建设成为赣粤闽湘四省通衢的区域性现代化中心城市。红旗大道作为主城区的东西向交通要道，与城市连接线赣南大道之间的交叉等级要求较高。红旗大道需要保持一定的服务水平，能够快速疏散城内交通，不能有过量的交通流在此聚集。因此，该立交应该建设成为一个直行畅通连续，出城转向快速便捷且进城便捷亦能有所控制的服务性立交形式，以适应城市的交通发展需要。
1项目现状
红旗大道近期将与赣南大道同步实施改造，红旗大道规划红线为60m，其穿过赣南大道后称为红旗大道东延伸，东延伸穿越京九铁路，与站东新区的工业区实现联系，其红线宽度为30m。红旗大道与赣南大道天然处于分离式跨越形式，红旗大道处于低谷，下穿赣南大道主线，四周虽无建设用地，但均是低山丘陵地带，选择合适的立交形式，将會减少开山挖方量，同时，由于红旗大道距离贡江大桥距离很近，其匝道形式的选择将会影响到贡江大桥主桥桥跨，因此，贡江大桥也成为红旗大道匝道选择的控制性条件之一。
2设计原则
功能协调、定位分级、经济高效、安全美观。
3立交选型确定
1、主线路段通行能力
研究目标年确定为2010年、2020年和2030年。
根据《城市道路设计规范》，城市主干路50km设计时速的一条机动车道的可能通行能力为1690 pcu/h·lane。
单向设计通行能力按下式计算。
N=ngkm·δ
式中：N-单向设计通行能力，（pcu/h）；
经计算，城市主干路单向二车道的设计通行能力为2501.2δpcu/h·单向，单向三车道的设计通行能力为3515.2δpcu/h·单向；单向四车道的设计通行能力为4394.0δpcu/h·单向。单向辅道的设计通行能力为1640.0δpcu/h·单向。
2、节点流量预测
特征年交通量总计2010年4023 pcu/h，2020年6456 pcu/h，2030年8334 pcu/h。
3、立交形式的选定
红旗大道近期直行流量不大，但随着站东区的工业园区进行大规模的开发，与主城区联系的直行交通量将会增加。站东新区与贡江大桥通过红旗大道同水东梅林片区的联系增长较快，需设匝道实现沟通。转向交通中，主城区的红旗大道与赣南大道北，即贡江大桥的联系是主要的转向流量。经过深入比较分析，并考虑了近远期结合，得到以上的立交形式。
1实现主城区与贡江大桥方向主流向的转向沟通，左转匝道采用半定向形式，左右转匝道均为双车道匝道，满足其交通转向。
2、贡江大桥北与站东新区（红旗大道东延线）沟通的转向交通，由于在红旗大道东侧距离贡江大桥过近，考虑利用定向匝道的迂回空间设置苜蓿叶匝道。
3、红旗大道东延伸到赣南大道南不具备设置匝道条件，可以通过道路绕行解决。
4、红旗大道东延线和贡江大桥北的右转匝道受到贡江大桥的距离限制，在红旗大道平面单独设置分离车道，以满足纵断面设计要求。
5、其他方向均采用右转直连匝道。
4 设计要点分析
1、平面线性设计
红旗大道立交线位图
根据该互通式立体交叉的地形、用地条件等因素，确定主要平面线形的要素。红旗大道是设计车速为50km/h的城市主干道，线形等级相对较高，尽量保证其舒展、流畅，由《规范》中可知，不设缓和曲线的圆曲线半径一般最小是700m，而本设计采用1000m，符合规范要求；匝道设计车速为30km/h，将F匝道设置为环形匝道，C匝道为半定向匝道，其余匝道为右转直连匝道，圆曲线最小半径为35m，大于《规范》中超高ih=6%最小半径为30m的要求，回旋线参数最小值为35m，回旋线最小长度为25m，文中亦满足要求。除了以上参数必须符合规范要求之外，还应注意匝道端部的过渡。
2、纵断面设计
匝道纵断面线形受主线的纵坡限制，以及匝道与匝道、匝道与主线相交处标高的控制。匝道最小纵坡应满足纵向排水要求，不应小于0.3%。并应注意匝道的拉坡范围应该以车流分合流端部作为起点或终点，在分流合流前的部分应随主线的纵坡和横坡变化而变化。但在具体确定分合流匝道的起点和终点高程以及横坡时要综合考虑主线的纵坡和横坡，匝道在该处的纵坡、横坡不能简单地取主线的纵坡、横坡，这样在理论上是不连续的。设计高程均为设计线处的路面高程，设计时主要考虑桥梁长度，在交叉设置以及平、纵组合的基础上，尽量放缓坡度，避免过大的起伏，以增加行车的安全及舒适度。
本互通立交设计车速30km/h，出口匝道上坡及入口匝道上坡最大纵坡不得超过5%，出口匝道下坡及入口匝道下坡最大纵坡不得超过4%，匝道竖曲线一般最小半径值为400m，最小竖曲线长度一般值为25m。设计中半定向最大纵坡为3.58%，环形匝道最大纵坡4.67%，右转直连匝道纵坡除E匝道受地形限制取到了3.59%，其余都控制在3%以内，竖曲线最小半径和长度也都满足《规范》要求。
3、横断面布置
主线赣南大道为双向六车道，贡江大桥桥面宽度36m，其中行车道宽度为2*3.75+3.5m，非机动车道宽2.75m，人行道宽2.25m，中央双黄线宽0.5m，路缘带宽左右各0.5m，机非分隔护栏左右各0.5m。 被交主线红旗大道为双向六车道+两侧辅道，路基宽度60m，行车道宽度为3.75*2+3.5m，中央双黄线宽0.5m，路缘带左右两侧各0.25m，左右侧分带宽分别为4.5m，人行道和非机动车到各有7m。。
城市立交需考虑到解决人行和非机动车道的问题，故上下贡江大桥的两个右转匝道均设非机动车道，同时设有楼梯供行人上下大桥，这两个匝道行车道路基宽度11.5m，设为单向双车道，行车道宽为2*3.5m，左侧硬路肩宽0.5m，防撞护栏0.5m，中间机非分隔护栏0.5m，非机动车道宽2.5m；半定向匝道因为交通量最大故设为单向双车道，路基宽9m，两侧硬路肩各0.5m，护栏各0.5m。其余匝道为单向单车道，路基宽度8.0 m，行车道宽为3.5m，左侧硬路肩宽0.5m，右侧硬路肩3m，土路肩各宽0.5m。
4、匝道的出、入口与变速车道设计
互通式立体交叉的出、入口一般设置在主线行车道的右侧。互通匝道入口应设在主线下坡路段，并在匝道汇入主线之前保持一段互相通视路段。
本设计把加、减速车道都设置为平行式，这是因为考虑到匝道与贡江大桥相接，城市道路设计中常用的桥梁相接都用平行式变速车道，同时也考虑到减少占地面积的因素。
5、桥梁布置
本设计的主线桥（赣南大道）桥梁长度95.0m，被交道路红旗大道无桥梁，匝道桥总长750m，桥梁的类型采用预应力混凝土连续箱梁桥。在道路交叉处，相邻的左右幅桥基本采用对称布跨，使視觉效果尽量整齐。在道路分流或汇流处，综合考虑了主线和匝道的墩位，全部将接近的主线和匝道的桥放置在同一桥墩上，以达到优化布孔的目的。
5 结束语
本次红旗大道互通式立体交叉的设计的难点在于：两座山丘位于两条相交主线东南和西南两侧的两个象限中，两条路线傍山而设，处在山谷与河谷里，红旗大道立交是个桥头立交，与大桥相距很近，地形限制很大，为匝道的布设增加了难度。
设计中充分考虑了路桥的设计配合以及建成后互通区的景观效果。平纵组合设计中采用了线型与地形、地物、自然景观、桥梁景观相配合，以曲线为主体的设计手法。设计中应用了合理的平、纵、横技术指标。
结果表明，本课题对红旗大道互通式立体交叉的设计最终达到了：布局匀称，造型美观，平面线形连续舒顺，纵面指标均衡、合理，视线诱导自然连续，桥梁及其接线景观优美，与周围环境配合协调，占地较少，投资较省。
参考文献：
[1]交通部.CJJ 37-90城市道路设计规范[S].中国建筑工业出版社，1991
关键词：立体交叉；匝道；交通量
0背景
具有2000多年历史的赣州，是江西省第二大城市，区位优势明显、自然文化资源丰富、体制机制充满活力，最具潜力建设成为赣粤闽湘四省通衢的区域性现代化中心城市。红旗大道作为主城区的东西向交通要道，与城市连接线赣南大道之间的交叉等级要求较高。红旗大道需要保持一定的服务水平，能够快速疏散城内交通，不能有过量的交通流在此聚集。因此，该立交应该建设成为一个直行畅通连续，出城转向快速便捷且进城便捷亦能有所控制的服务性立交形式，以适应城市的交通发展需要。
1项目现状
红旗大道近期将与赣南大道同步实施改造，红旗大道规划红线为60m，其穿过赣南大道后称为红旗大道东延伸，东延伸穿越京九铁路，与站东新区的工业区实现联系，其红线宽度为30m。红旗大道与赣南大道天然处于分离式跨越形式，红旗大道处于低谷，下穿赣南大道主线，四周虽无建设用地，但均是低山丘陵地带，选择合适的立交形式，将會减少开山挖方量，同时，由于红旗大道距离贡江大桥距离很近，其匝道形式的选择将会影响到贡江大桥主桥桥跨，因此，贡江大桥也成为红旗大道匝道选择的控制性条件之一。
2设计原则
功能协调、定位分级、经济高效、安全美观。
3立交选型确定
1、主线路段通行能力
研究目标年确定为2010年、2020年和2030年。
根据《城市道路设计规范》，城市主干路50km设计时速的一条机动车道的可能通行能力为1690 pcu/h·lane。
单向设计通行能力按下式计算。
N=ngkm·δ
式中：N-单向设计通行能力，（pcu/h）；
经计算，城市主干路单向二车道的设计通行能力为2501.2δpcu/h·单向，单向三车道的设计通行能力为3515.2δpcu/h·单向；单向四车道的设计通行能力为4394.0δpcu/h·单向。单向辅道的设计通行能力为1640.0δpcu/h·单向。
2、节点流量预测
特征年交通量总计2010年4023 pcu/h，2020年6456 pcu/h，2030年8334 pcu/h。
3、立交形式的选定
红旗大道近期直行流量不大，但随着站东区的工业园区进行大规模的开发，与主城区联系的直行交通量将会增加。站东新区与贡江大桥通过红旗大道同水东梅林片区的联系增长较快，需设匝道实现沟通。转向交通中，主城区的红旗大道与赣南大道北，即贡江大桥的联系是主要的转向流量。经过深入比较分析，并考虑了近远期结合，得到以上的立交形式。
1实现主城区与贡江大桥方向主流向的转向沟通，左转匝道采用半定向形式，左右转匝道均为双车道匝道，满足其交通转向。
2、贡江大桥北与站东新区（红旗大道东延线）沟通的转向交通，由于在红旗大道东侧距离贡江大桥过近，考虑利用定向匝道的迂回空间设置苜蓿叶匝道。
3、红旗大道东延伸到赣南大道南不具备设置匝道条件，可以通过道路绕行解决。
4、红旗大道东延线和贡江大桥北的右转匝道受到贡江大桥的距离限制，在红旗大道平面单独设置分离车道，以满足纵断面设计要求。
5、其他方向均采用右转直连匝道。
4 设计要点分析
1、平面线性设计
红旗大道立交线位图
根据该互通式立体交叉的地形、用地条件等因素，确定主要平面线形的要素。红旗大道是设计车速为50km/h的城市主干道，线形等级相对较高，尽量保证其舒展、流畅，由《规范》中可知，不设缓和曲线的圆曲线半径一般最小是700m，而本设计采用1000m，符合规范要求；匝道设计车速为30km/h，将F匝道设置为环形匝道，C匝道为半定向匝道，其余匝道为右转直连匝道，圆曲线最小半径为35m，大于《规范》中超高ih=6%最小半径为30m的要求，回旋线参数最小值为35m，回旋线最小长度为25m，文中亦满足要求。除了以上参数必须符合规范要求之外，还应注意匝道端部的过渡。
2、纵断面设计
匝道纵断面线形受主线的纵坡限制，以及匝道与匝道、匝道与主线相交处标高的控制。匝道最小纵坡应满足纵向排水要求，不应小于0.3%。并应注意匝道的拉坡范围应该以车流分合流端部作为起点或终点，在分流合流前的部分应随主线的纵坡和横坡变化而变化。但在具体确定分合流匝道的起点和终点高程以及横坡时要综合考虑主线的纵坡和横坡，匝道在该处的纵坡、横坡不能简单地取主线的纵坡、横坡，这样在理论上是不连续的。设计高程均为设计线处的路面高程，设计时主要考虑桥梁长度，在交叉设置以及平、纵组合的基础上，尽量放缓坡度，避免过大的起伏，以增加行车的安全及舒适度。
本互通立交设计车速30km/h，出口匝道上坡及入口匝道上坡最大纵坡不得超过5%，出口匝道下坡及入口匝道下坡最大纵坡不得超过4%，匝道竖曲线一般最小半径值为400m，最小竖曲线长度一般值为25m。设计中半定向最大纵坡为3.58%，环形匝道最大纵坡4.67%，右转直连匝道纵坡除E匝道受地形限制取到了3.59%，其余都控制在3%以内，竖曲线最小半径和长度也都满足《规范》要求。
3、横断面布置
主线赣南大道为双向六车道，贡江大桥桥面宽度36m，其中行车道宽度为2*3.75+3.5m，非机动车道宽2.75m，人行道宽2.25m，中央双黄线宽0.5m，路缘带宽左右各0.5m，机非分隔护栏左右各0.5m。 被交主线红旗大道为双向六车道+两侧辅道，路基宽度60m，行车道宽度为3.75*2+3.5m，中央双黄线宽0.5m，路缘带左右两侧各0.25m，左右侧分带宽分别为4.5m，人行道和非机动车到各有7m。。
城市立交需考虑到解决人行和非机动车道的问题，故上下贡江大桥的两个右转匝道均设非机动车道，同时设有楼梯供行人上下大桥，这两个匝道行车道路基宽度11.5m，设为单向双车道，行车道宽为2*3.5m，左侧硬路肩宽0.5m，防撞护栏0.5m，中间机非分隔护栏0.5m，非机动车道宽2.5m；半定向匝道因为交通量最大故设为单向双车道，路基宽9m，两侧硬路肩各0.5m，护栏各0.5m。其余匝道为单向单车道，路基宽度8.0 m，行车道宽为3.5m，左侧硬路肩宽0.5m，右侧硬路肩3m，土路肩各宽0.5m。
4、匝道的出、入口与变速车道设计
互通式立体交叉的出、入口一般设置在主线行车道的右侧。互通匝道入口应设在主线下坡路段，并在匝道汇入主线之前保持一段互相通视路段。
本设计把加、减速车道都设置为平行式，这是因为考虑到匝道与贡江大桥相接，城市道路设计中常用的桥梁相接都用平行式变速车道，同时也考虑到减少占地面积的因素。
5、桥梁布置
本设计的主线桥（赣南大道）桥梁长度95.0m，被交道路红旗大道无桥梁，匝道桥总长750m，桥梁的类型采用预应力混凝土连续箱梁桥。在道路交叉处，相邻的左右幅桥基本采用对称布跨，使視觉效果尽量整齐。在道路分流或汇流处，综合考虑了主线和匝道的墩位，全部将接近的主线和匝道的桥放置在同一桥墩上，以达到优化布孔的目的。
5 结束语
本次红旗大道互通式立体交叉的设计的难点在于：两座山丘位于两条相交主线东南和西南两侧的两个象限中，两条路线傍山而设，处在山谷与河谷里，红旗大道立交是个桥头立交，与大桥相距很近，地形限制很大，为匝道的布设增加了难度。
设计中充分考虑了路桥的设计配合以及建成后互通区的景观效果。平纵组合设计中采用了线型与地形、地物、自然景观、桥梁景观相配合，以曲线为主体的设计手法。设计中应用了合理的平、纵、横技术指标。
结果表明，本课题对红旗大道互通式立体交叉的设计最终达到了：布局匀称，造型美观，平面线形连续舒顺，纵面指标均衡、合理，视线诱导自然连续，桥梁及其接线景观优美，与周围环境配合协调，占地较少，投资较省。
参考文献：
[1]交通部.CJJ 37-90城市道路设计规范[S].中国建筑工业出版社，1991