先绘制半直连式匝道

时间：2024-11-06 百科知识版权反馈

【摘要】：A匝道为双车道，设计速度为60km／h，出、入口设计为直接式变速车道，为保持车道数平衡，出、入口增设辅道。A匝道中间路段车辆行驶速度较出、入口行驶速度低，故圆曲线RA2的半径应小于圆曲线RA1、RA3的半径。综合考虑以上设计要点及设计参数，并根据表13．1、表13．2的规定，圆曲线RA2的半径可取150m。这一过程相当于单车道变速车道的变速过程，因此，匝道内侧变速车道长度可按接近于单车道变速车道规定长取值。

13．2．1　先绘制半直连式A匝道

1）A匝道线形（见图13．6）

图13．6　A匝道线形

A匝道为双车道，设计速度为60km／h，出、入口设计为直接式变速车道，为保持车道数平衡，出、入口增设辅道。A匝道线形为直接式减速车道—圆曲线R_A1—S形曲线—圆曲线R_A2—S形曲线—圆曲线R_A3—直接式加速车道。A匝道上跨主线K₁后下穿主线K₂。

2）A匝道线位的设计要点

圆R_A2的位置是整个线位的关键，摆放时应注意：①控制圆R_A2与主线K₁、K₂交点间的距离，保证上跨K₁后下穿K₂时匝道纵坡合理；②控制圆R_A2和圆R_A3—S形曲线相连的位置，在曲线内侧应预留环形D匝道的圆曲线RD位置；③圆R_A3的摆放还应兼顾右转G匝道与A匝道的合流点的位置。

由于A匝道起、终点均为直接式变速车道，故圆R_A1、R_A3的具体位置可在设计变速车道时拖动控制。

3）A匝道线位的设计参数

A匝道中间路段车辆行驶速度较出、入口行驶速度低，故圆曲线R_A2的半径应小于圆曲线R_A1、R_A3的半径。圆R_A1、RA3与圆R_A2之间以S形曲线相连，S形曲线的两回旋线参数A₁与A₂之比应小于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R₁／R₂≤2为宜（R₁为大圆半径，R₂为小圆半径）。

综合考虑以上设计要点及设计参数，并根据表13．1、表13．2的规定，圆曲线R_A2的半径可取150m。圆曲线R_A1、R_A3的半径均取为300m。

表13．1　匝道设计参数1

表13．2　匝道设计参数2

需要说明的是，匝道圆曲线半径的取值应综合考虑立交等级、匝道设计速度、车辆实际运行速度、地形、用地条件和造价等因素，半径过大将导致投资增加或对环境过度的破坏，半径过小将损害车辆行驶的安全性、快速性和舒适性，现在的互通式立交强调的是“以人为本”，不但要满足交通需求，还要提供安全舒适的运行条件，追求与自然环境和社会环境的和谐一致。设计人员手中的画笔正如一杆天平，应努力寻求安全、环境、功能三者的平衡点，设计时应反复调整，最终实现以下设计目标：

（1）为主交通发生源提供最便捷的服务。

（2）为交通流提供安全、顺畅的运行条件。

（3）各部位的服务水平应保持在一个协调的水平上，使互通式立交及其附近路段的交通流平稳顺畅。

（4）有良好的方向识别性，尽可能消除会引起驾驶人员出错的各种因素。

4）运用“动态变速车道（dtbscd）”命令设计线位

（1）先设计直接式减速车道

运行“动态变速车道”命令时提示：

选取主线：　∥选择主线K₂

选取连接单元（圆或圆弧实体）：　∥选取圆曲线RA1

选取终止控制单元（圆或圆弧实体）：　∥选取圆曲线RA2

接着弹出“动态布设直接（平行）式变速车道”对话框，如图13．7所示。

图13．7　双车道直接式减速车道对话框

在对话框内可以选择布设四种类型的车道，分别是直接式减速车道、直接式加速车道、平行式减速车道和平行式加速车道，分别由对话框左侧的两个平方按钮“减速车道”／“加速车道”、“直接式渐变率”／“平行式变速道”来控制，这里选择的是直接式减速车道，根据《路规》（2006）表11．3．7－3要求，双车道出口渐变率取1／25。

对于增设辅助车道的变速车道的设计方法，《路规》（2006）中并没有详细说明，一般参照不设辅道双车道变速车道的设计方法，但这两者在汽车行驶特性上还是存在区别的。

①辅助车道长度规定见《路规》（2006）表2－2，驾驶人员在很远处就能明显辨别出前方有一出口，提高了提前做减速行驶的注意力，可提前转换到辅助车道或主线外侧车道上行驶。

②在辅助车道上行驶的车辆驶入（驶出）匝道是非常顺适的，无需单独设置渐变段，减速（加速）过程也完全可以在辅助车道上进行。

③在主线外侧车道上的车辆驶入（驶出）匝道仍然需要渐变段和变速车道段。这一过程相当于单车道变速车道的变速过程，因此，匝道内侧变速车道长度可按接近于单车道变速车道规定长取值。

因此，增设辅道的变速车道的设计方法可以总结为：匝道设计中心线以主线外侧行车道与辅道的中心A点（见图13．8）为起点，以某一渐变率向外延伸，直至匝道内侧车行道相对于主线外侧行车道向外偏出一个车道宽位置B点为变速车道起点，鼻端C点为变速车道终点，B、C之间的距离接近单车道变速车道规定长。那么，这里设计的双车道变速车道，均设置辅道，其变速车道长度可参考单车道变速车道的长度。

图13．8　设辅道时双车道直接式减速车道

用“动态变速车道”命令设计减速车道，必须将对话框左上侧的5个控制参数W₁、W₂、W₃、W₄和R填写正确，这5个参数由主线、匝道的标准横断面决定，主线及匝道的横断面尺寸本章第1节已确定（见图13．2、图13．3）。

其中W₁表示匝道渐变段起点至主线设计中心线的距离，渐变段起点应位于主线最外侧行车道的边缘（图13．8中A点），即

W₁＝1．5＋0．75＋7．5＝9．75m

W₂表示匝道渐变段终点至主线设计中心线的距离，A匝道左侧车道偏离主线外侧车道一个车道宽的位置（图13．8中B点），即

W₂＝1．5＋0．75＋7．5＋0．5＋3．5＝13．75m

W₃表示匝道减速车道终点处主线硬路肩外边线至主线设计中心线的距离加上分流鼻处圆角偏宽加宽值（图13．8中C点）。圆角偏宽是指当硬路肩宽度不够时，在主线与匝道的分流处，当需要给误行车辆提供返回余地时，行车道边缘应加宽一定的偏置值，偏置值应满足规范要求，参见《路规》（2006）表11．3．7－3。主线K₂的硬路肩（含路缘带）宽度为3．5m。

W₃＝1．5＋0．75＋7．5＋0．5＋3．0＝13．25m

W₄表示匝道减速车道终点处匝道左侧硬路肩外边线距匝道中心线距离加上分流鼻处圆角偏宽加宽值（图13．8中C点），双车道匝道出口匝道偏宽值为0．7m。

W₄＝3．5＋0．5＋0．5＋0．7＝5．2m

R为分流鼻端半径，双车道匝道出口分流鼻端半径为0．7m。

根据设计要求依次输入W₁、W₂、W₃、W₄和R值，各参数间以空格或逗号隔开。

对话框左下方是连接段参数设置，“连接段长度”表示渐变段起点到第一段缓和曲线起点的长度，它是影响变速车道长度的一个关键参数。

“起始方向控制”用来控制变速车道的起始方向，由连接段渐变率确定，或按流出（流入）角确定，这两者的区别体现在当主线为曲线特别是小半径曲线，或主线与匝道为反向曲线时，按流出（流入）角确定会使变速车道与主线分流增快或合流减缓，而当主线为直线时，这两种方法效果一样。

“确定半径”指连接段的半径。有三种方式确定：①“直接给定”，②“由起点主线曲率半径确定”，③“由渐变率定”。“直接给定”，这完全由设计者根据具体情况自由确定满足规范要求的任意值；“由起点主线曲率半径确定”指连接段半径为“主线半径±渐变段起点至中线的距离值”，起点如果在缓和曲线段上，半径值根据给步长取整；“由渐变率确定”，指在连接段范围内由主线变宽三点（连接段起点、中点、终点）确定一个圆弧，此时半径可能是小数（特别在多单元小半径曲线范围内），根据步长取整。在长直线路段方法②、③效果相同；在大半径长曲线路段宜采用方法②；在小半径短曲线单元（或变向）路段内宜采用方法③；当能自由控制线位时，可用方法①。

对话框右上方“回旋线参数类型”可根据情况选择A值或长度。选取A值，则所有回旋线的参数均以A值表示；选取长度，则所有回旋线的参数均以长度表示。

“回旋线A₁／L₁、A₂／L₂”表示连接段与相连圆弧之间插入一段或两段回旋线。注：A₁／L₁值只在变速车道是S形曲线时有用，即当主线与连接单元为反向曲线时。

“连接圆半径R_c”是影响线位和分流点处曲率半径的重要因素，可在拖动过程中进行调整，这里连接圆是指R_A1。

“定半径差值”主要用于处理B喇叭内环做减速车道时，对向双车道匝道半径与内环匝道终点半径的差值，增大为正，减小为负，一般为正。

对话框右下方为连接终止控制单元参数，“定步长”表示A值或是长度的取整步长；“定A₃／L₃、A₄／L₄”表示与终止控制单元的两段缓和曲线参数值，可在拖动过程中进行调整。“改半径”一栏，可调整终止连接单元的半径值，这里终止圆是指R_A2。

影响直接式变速车道长度的主要因素是连接段长、渐变率和缓和曲线参数值；影响分流鼻端半径主要因素是连接圆弧的半径及缓和曲线参数值。

对话框参数设置好后点击确定键，拖动线位，如图13．9所示，图中动态显示了连接段长度、渐变段长度、减速车道长度、渐变率、匝道起点半径、分流鼻端半径和匝道起点相对于主线的桩号。各单元参数的信息在图中也会直观显示，方便随时调整。拖动中，若需要更改参数，键入热键S，会重新跳出对话框，直到所有参数均满足规范的要求。