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摘要:本文简要概述单喇叭形互通式立交的特点及形式，通过对单喇叭形互通式立交一些设计控制要素的分析，对单喇叭形互通式立交设计提出一些观点，对类似立交设计具有一定的指导意义。
关键词: 单喇叭形互通立交，设计控制要素， 分析
Abstract: this article briefly discusses the characteristics of single flared HuTongShi overpass and form, through to the single HuTongShi overpass some flared design control elements of the analysis, the single HuTongShi flared interchange design this paper puts forward some opinions to the similar design interchange has certain directive significance.
Keywords: single flared exchanging the overpass, design control elements, analysis
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
1概述
单喇叭形互通式立交是三路交叉中的互通式立交的典型代表。鉴于收费管理方面的优越性，目前被广泛用于收费高速公路上，是以一个内环匝道(转向约270。)和一个半直连式匝道来实现车辆左转的全互通式立体交叉。
1.1单喇叭互通式立交的特点
1除内环匝道外，其他匝道都能为转弯车辆提供较高速度半定向运行；2立交内车辆行驶完全互通，行车干扰小；3线形简单，造型美观；4只需1座跨线构造物，造价较省；5收费站只设置1处，适合收费公路。
1.2单喇叭互通立交形式
单喇叭形互通式立交按主要公路的左转弯出口在跨线构造物之前和之后可分为A型和B型两种，如图1中a和b所示。A、B型喇叭选用的指标是左转弯交通量。较直接的线形有利于承担较大的交通量，环道则适于承担较小的交通量。一般情况下宜采用A型。因地形、地物的限制或左转进入主线的交通量远大于左转驶离主线的交通量时，宜采用B型。如图1
a、A型 b、B型
如图1单喇叭形互通立交
B型喇叭出口接小半径环形曲线，不利于行车安全，特别要避免主线长下坡路段出口设置B形喇叭方案，如地形、地物条件对立交形式选择不是决定因素，且主次交通量差别不明显，在造价差别不大的情况下应推荐A形喇叭方案，以利于安全。
2 主要设计控制要素分析
2.1 预测交通量
预测交通量是决定喇叭互通形式以及匝道断面尺寸的最主要决定因素。
1设计交通量计算
预测交通量通常都为双向且都为年平均日交通量，互通式立交的设计交通量应在设计服务年限的年平均日交通量（AADT）基础上确定设计小时交通量系数、方向不均匀系数采用下式计算：
DDHV（单向）=AADT（双向）×K×D
式中：
DDHV（单向）：设计小时交通量；
AADT（双向）：两方向合计年平均日交通量；
K：设计小时交通量系数，为第30位小时交通量（双向）与AADT的比值；
D：方向不均匀系数。取值与前述路线部分相同。
2 匝道横断面宽度的确定
匝道横断面类型可分为四种（如图2所示），匝道横断面类型的选用与匝道交通量、匝道长度的关系如图2所示。各横断面类型的适用条件为：
1）交通量小于300pcu/h时，或交通量等于或大于300puc/h但小于1200puc/h、匝道长度小于500m时，应采用I型。
2）交通量等于或大于300puc/h但小于1200puc/h、匝道长度等于或大于500m时，应考虑超车之需而采用II型。但此时采用单车道出入口。
3）交通量等于或大于1200puc/h但小于1500pcu/h时，应采用II型。
4）交通量等于或大于1500pcu/h时，应采用III型。
5）两条对向单车道匝道相依，且平、纵线形一致时，应采用IV型。当设计速度小于或等于40km/h，且位于非高速公路一方时，可采用II型。当这种匝道较长而成为互通式立体交叉与被沟通道路间的连接线时，则可通过一个过渡段或在收费广场以外将硬路肩宽度变为0.5m，或采用铺面宽度为7.5m的双车道公路的断面型式。
a） I型——单车道；b） II型——双车道；c） III型——双车道（设供紧急停车用硬路肩）；d） IV型——对向分隔式双车道。
图2匝道横断面的基本类型
针对于单喇叭互通用到较多的是I型、IV型断面。
2.2 喇叭形互通立交匝道的计算行车速度
匝道计算行车速度的确定，是确定匝道线形指标的主要依据，合理地确定匝道计算行车速度是充分发挥匝道功能的关键因素之一。由于相交道路中其各自的计算行车速度通常是不同的，匝道计算行车速度既要适应驶出主线车辆的顺利减速，又要适应驶入主线时车辆的顺畅加速，就整个互通立交而言，各条匝道的计算行车速度是不同的，而车辆在同一条匝道不同区间的行车速度又是变化的，所以，互通立交中匝道的行车速度是不断变化的。设计中虽取最受控制的匝道的设计速度为计算行车速度（内环匝道 ），一般为30-40km/h，但对于喇叭形互通立交中其它匝道的计算行车速度可适当提高，以便在保证安全的条件下提高通行能力。另收费站处匝道计算行车速度不宜过大，线形指标可适当降低，以利于安全。
2.3喇叭形互通立交匝道的平面线形设计
喇叭形互通立交主要通过内环匝道来实现左转弯转向，环形匝道半径取值与地形、匝道的设计速度及该匝道的交通流量都有密切关系，单喇叭互通平面线形设计主要是布置好主匝道（连接线）的线位，当然布置主匝道时需综合考虑其它匝道的位置，特别是在地形条件变化较大的地方。这是喇叭形互通立交设计的主要控制因素之一，其余匝道平面线形设计的控制要素较少，只要能满足线形指标要求，满足纵断面设计所需的长度要求，如果受地形控制应尽量结合地形，以下重点讲述主匝道平面线形设计。
主匝道的布设主要受以下几个控制因素决定：1 内环匝道的位置以及线形组合需要；2 匝道与主线的交叉角度，方便构造物的布设；3 收费站的位置选择；4 与被交路的交叉点位置选择以及角度。
只要能把握好以上几个控制因素，处理好线形组合关系，并满足各单元指标要求就能设计出较好的匝道平面线形。
2.4喇叭形互通立交匝道纵坡的线形设计
匝道纵断面线形受其两端相连接主线的纵坡大小及坡向限制，当匝道跨越匝道或主线时，还要受跨线处标高的控制，
1匝道起、终点标高计算
匝道范围是匝道与主线之间或匝道之间的分(合)流鼻端之间的部分。该段起、终点标高一般是根据分(合)流点所对应主线或相邻匝道标高、横坡、匝道的断面计算得到。
2 匝道起、终点纵坡值计算
匝道起终点处的纵坡受主线纵坡与横坡的影响，匝道的纵坡应平缓，避免不必要的反坡，同主线相连接的部位，其纵面线形应连续，避免线形的突变。楔形端处匝道纵坡的计算可采用平均坡度法（如图3所示），也可采用合成坡度法（如图4所示）。
图3 楔形端处匝道纵坡的计算（平均坡度法）
图中：HA’——为匝道上对应主线A点的设计高
HB’——为匝道楔形端对应主线B点的设计高
L——为匝道上A’、B’两点的距离。此距离应尽可能的短，一般可取1~2m。
主线纵向沿匝道方向的纵坡I1主线横向沿匝道方向的纵坡I2
圖4 楔形端处匝道纵坡的计算（合成坡度法）
图中：Izz——主线的纵坡
Izh——主线的横坡
θ——楔形端处主线与匝道的夹角
I1＝Cosθ×Izz
I2＝Sinθ×Izh
I=I1+I2 为I1、I2的矢量和
3 匝道与被交路的接坡设计
被交路与匝道一般以平交形式相接，平交处应注意匝道接点处纵坡应尽量服从被交路路拱横坡，并将竖曲线置于被交路横坡范围之外，这样对被交路的改造设计、平面交叉口高程设计及行车安全都有利。
3 结语
单喇叭形互通式立交具有结构简单、造价低、便于管理等优点，喇叭形互通立交的设计，要充分考虑各主要设计控制要素，合理确定匝道计算行车速度，结合地形地物，从交通安全及工程造价经济方面综合考虑，设计出满足交通需求、指标合理、经济美观的单喇叭互通。
参考文献：
[1] JTG D20—2006，公路路线设计规范[s]。北京：人民交通出版社，2006。
[2][日]日本道路公团。日本高速公路设计要领[M]。西安：陕西旅游出版社，1991。
[3]乔翔，蔺惠如。公路立交规划与设计实务[M]。北京：人民交通出版社，2001。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词: 单喇叭形互通立交，设计控制要素， 分析
Abstract: this article briefly discusses the characteristics of single flared HuTongShi overpass and form, through to the single HuTongShi overpass some flared design control elements of the analysis, the single HuTongShi flared interchange design this paper puts forward some opinions to the similar design interchange has certain directive significance.
Keywords: single flared exchanging the overpass, design control elements, analysis
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
1概述
单喇叭形互通式立交是三路交叉中的互通式立交的典型代表。鉴于收费管理方面的优越性，目前被广泛用于收费高速公路上，是以一个内环匝道(转向约270。)和一个半直连式匝道来实现车辆左转的全互通式立体交叉。
1.1单喇叭互通式立交的特点
1除内环匝道外，其他匝道都能为转弯车辆提供较高速度半定向运行；2立交内车辆行驶完全互通，行车干扰小；3线形简单，造型美观；4只需1座跨线构造物，造价较省；5收费站只设置1处，适合收费公路。
1.2单喇叭互通立交形式
单喇叭形互通式立交按主要公路的左转弯出口在跨线构造物之前和之后可分为A型和B型两种，如图1中a和b所示。A、B型喇叭选用的指标是左转弯交通量。较直接的线形有利于承担较大的交通量，环道则适于承担较小的交通量。一般情况下宜采用A型。因地形、地物的限制或左转进入主线的交通量远大于左转驶离主线的交通量时，宜采用B型。如图1
a、A型 b、B型
如图1单喇叭形互通立交
B型喇叭出口接小半径环形曲线，不利于行车安全，特别要避免主线长下坡路段出口设置B形喇叭方案，如地形、地物条件对立交形式选择不是决定因素，且主次交通量差别不明显，在造价差别不大的情况下应推荐A形喇叭方案，以利于安全。
2 主要设计控制要素分析
2.1 预测交通量
预测交通量是决定喇叭互通形式以及匝道断面尺寸的最主要决定因素。
1设计交通量计算
预测交通量通常都为双向且都为年平均日交通量，互通式立交的设计交通量应在设计服务年限的年平均日交通量（AADT）基础上确定设计小时交通量系数、方向不均匀系数采用下式计算：
DDHV（单向）=AADT（双向）×K×D
式中：
DDHV（单向）：设计小时交通量；
AADT（双向）：两方向合计年平均日交通量；
K：设计小时交通量系数，为第30位小时交通量（双向）与AADT的比值；
D：方向不均匀系数。取值与前述路线部分相同。
2 匝道横断面宽度的确定
匝道横断面类型可分为四种（如图2所示），匝道横断面类型的选用与匝道交通量、匝道长度的关系如图2所示。各横断面类型的适用条件为：
1）交通量小于300pcu/h时，或交通量等于或大于300puc/h但小于1200puc/h、匝道长度小于500m时，应采用I型。
2）交通量等于或大于300puc/h但小于1200puc/h、匝道长度等于或大于500m时，应考虑超车之需而采用II型。但此时采用单车道出入口。
3）交通量等于或大于1200puc/h但小于1500pcu/h时，应采用II型。
4）交通量等于或大于1500pcu/h时，应采用III型。
5）两条对向单车道匝道相依，且平、纵线形一致时，应采用IV型。当设计速度小于或等于40km/h，且位于非高速公路一方时，可采用II型。当这种匝道较长而成为互通式立体交叉与被沟通道路间的连接线时，则可通过一个过渡段或在收费广场以外将硬路肩宽度变为0.5m，或采用铺面宽度为7.5m的双车道公路的断面型式。
a） I型——单车道；b） II型——双车道；c） III型——双车道（设供紧急停车用硬路肩）；d） IV型——对向分隔式双车道。
图2匝道横断面的基本类型
针对于单喇叭互通用到较多的是I型、IV型断面。
2.2 喇叭形互通立交匝道的计算行车速度
匝道计算行车速度的确定，是确定匝道线形指标的主要依据，合理地确定匝道计算行车速度是充分发挥匝道功能的关键因素之一。由于相交道路中其各自的计算行车速度通常是不同的，匝道计算行车速度既要适应驶出主线车辆的顺利减速，又要适应驶入主线时车辆的顺畅加速，就整个互通立交而言，各条匝道的计算行车速度是不同的，而车辆在同一条匝道不同区间的行车速度又是变化的，所以，互通立交中匝道的行车速度是不断变化的。设计中虽取最受控制的匝道的设计速度为计算行车速度（内环匝道 ），一般为30-40km/h，但对于喇叭形互通立交中其它匝道的计算行车速度可适当提高，以便在保证安全的条件下提高通行能力。另收费站处匝道计算行车速度不宜过大，线形指标可适当降低，以利于安全。
2.3喇叭形互通立交匝道的平面线形设计
喇叭形互通立交主要通过内环匝道来实现左转弯转向，环形匝道半径取值与地形、匝道的设计速度及该匝道的交通流量都有密切关系，单喇叭互通平面线形设计主要是布置好主匝道（连接线）的线位，当然布置主匝道时需综合考虑其它匝道的位置，特别是在地形条件变化较大的地方。这是喇叭形互通立交设计的主要控制因素之一，其余匝道平面线形设计的控制要素较少，只要能满足线形指标要求，满足纵断面设计所需的长度要求，如果受地形控制应尽量结合地形，以下重点讲述主匝道平面线形设计。
主匝道的布设主要受以下几个控制因素决定：1 内环匝道的位置以及线形组合需要；2 匝道与主线的交叉角度，方便构造物的布设；3 收费站的位置选择；4 与被交路的交叉点位置选择以及角度。
只要能把握好以上几个控制因素，处理好线形组合关系，并满足各单元指标要求就能设计出较好的匝道平面线形。
2.4喇叭形互通立交匝道纵坡的线形设计
匝道纵断面线形受其两端相连接主线的纵坡大小及坡向限制，当匝道跨越匝道或主线时，还要受跨线处标高的控制，
1匝道起、终点标高计算
匝道范围是匝道与主线之间或匝道之间的分(合)流鼻端之间的部分。该段起、终点标高一般是根据分(合)流点所对应主线或相邻匝道标高、横坡、匝道的断面计算得到。
2 匝道起、终点纵坡值计算
匝道起终点处的纵坡受主线纵坡与横坡的影响，匝道的纵坡应平缓，避免不必要的反坡，同主线相连接的部位，其纵面线形应连续，避免线形的突变。楔形端处匝道纵坡的计算可采用平均坡度法（如图3所示），也可采用合成坡度法（如图4所示）。
图3 楔形端处匝道纵坡的计算（平均坡度法）
图中：HA’——为匝道上对应主线A点的设计高
HB’——为匝道楔形端对应主线B点的设计高
L——为匝道上A’、B’两点的距离。此距离应尽可能的短，一般可取1~2m。
主线纵向沿匝道方向的纵坡I1主线横向沿匝道方向的纵坡I2
圖4 楔形端处匝道纵坡的计算（合成坡度法）
图中：Izz——主线的纵坡
Izh——主线的横坡
θ——楔形端处主线与匝道的夹角
I1＝Cosθ×Izz
I2＝Sinθ×Izh
I=I1+I2 为I1、I2的矢量和
3 匝道与被交路的接坡设计
被交路与匝道一般以平交形式相接，平交处应注意匝道接点处纵坡应尽量服从被交路路拱横坡，并将竖曲线置于被交路横坡范围之外，这样对被交路的改造设计、平面交叉口高程设计及行车安全都有利。
3 结语
单喇叭形互通式立交具有结构简单、造价低、便于管理等优点，喇叭形互通立交的设计，要充分考虑各主要设计控制要素，合理确定匝道计算行车速度，结合地形地物，从交通安全及工程造价经济方面综合考虑，设计出满足交通需求、指标合理、经济美观的单喇叭互通。
参考文献：
[1] JTG D20—2006，公路路线设计规范[s]。北京：人民交通出版社，2006。
[2][日]日本道路公团。日本高速公路设计要领[M]。西安：陕西旅游出版社，1991。
[3]乔翔，蔺惠如。公路立交规划与设计实务[M]。北京：人民交通出版社，2001。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。