互通设计与标志标线关系探究

互通设计与标志标线关系探究

摘要:针对道路交通标志、标线在道路当中担当着重要角色,特别是在互通分流鼻处,对于行车的安全性起到重要的诱导作用,三角区过长的问题。依据笔者所设计的项目,刘庄枢纽互通和国道G107工程大宾枢纽在安全和美观的问题,对于在以后设计当中应该注意的问题、如何解决这类问题、及避免同类问题再次出现进行论述。

关键词:互通;标志;标线;安全

1主线分流鼻端三角区与标志牌之间的关系

1.1鼻端三角区的作用。交通安全设施对交通安全的影响,道路交通安全设施的合理设置可以提高道路交通的安全。交通安全设施的设置就是为了对司机的行驶提供辅助和引导,用安全指示标志表示该时间段内路况的基本信息,使得司机对接下来的路况进行合理的预估,减少交通事故的发生。交通安全设施还具有保护作用,例如桥上的护栏、道路中间的隔断,都是为了在发生交通事故时,能起到一定的缓冲作用。交通安全设施的设置需要遵循一定的规定,只有在规定的范围内,才会发挥交通安全设施的作用,即道路交通的有序取决于交通安全设施的合理设置。分流鼻端是驾驶员由高速进入收费站或者方向转换的必经之路,其安全问题尤其重要,规范对匝道分流连接部的平面线性指标要求满足识别视距,即1.25倍的停车视距,然而驾驶员由主线驶入匝道分流鼻的过程中,需要完成分流鼻端识别、地点方向标志识读和理解、决策、行动等一系列操作。主线分流鼻端的三角区是由主线硬路肩、偏值加宽值、匝道左侧硬路肩及0.5m路缘带组成,匝道间分流鼻则是有匝道与匝道间的硬路肩及偏值加宽值共同组成。

1.2分流鼻端设置标志标线的依据。正常情况下分流鼻处三角区的标线长短等于减速车道加上后移值,《公路立体交叉设计细则》当分流鼻位于路基段,且土路肩上设置防撞护栏时,护栏端部距分流鼻端之间的距离应大于6m,在分流鼻端与护栏端部之间应安装防护垫等缓冲设施。当分流鼻端位于构造物路段,或路面外援设置刚性护栏时,护栏端部应从常规分流鼻端位置后移6~10m,并应在分流鼻端与护栏端部之间防撞垫等缓冲设施。如图1所示,刘庄枢纽主线设计时速120km/h,匝道40km/h。减速车道长度145m,渐变段长度100m;标志牌地名按照两个字取,按照《道路交通标志标线》要求:字高为0.6m,标志牌长5.4m,宽3.3m。柱式标志内缘不应侵入道路建筑界限,一般距车行道或人行道外侧边缘或土路肩不小0.25m,那么由此可计算出分流鼻处的双柱标志牌距离匝道渐变段起点需要493.57m,也就是说标志牌距分流鼻段的距离493.57m才能满足规范所要求的最小值,即使按照单悬柱式也需466.92m,距离太远往往会造成一种错觉,让驾驶人员误认为是下一个出口的标志,从而错过右转或左转的匝道,行驶错误。或者是当驾驶员行驶到分流很近时才发现指路标志,由于需要识别标志上的信息,再加上理解、作出决策然后行动,这一过程大约需要三到四秒,按照时速120km/h这一过程需要在道路上行驶100~133m,才能完成;即使从分流鼻处的设计速度80km/h考虑取值也需要67~89m,而在主线上渐变段+减速车道长度为245m,再减去上述值,那么在剩下的长度内需要完成减速、渐变是很难的,如果后面没有车辆,或许可以行驶到匝道上,但是在安全上存在很大隐患;当后面有较多车辆,则必然会造成交通事故。

1.3三角区设置不当造成的问题。由于这一区域较大,还会造成工程量的的增加,从而提高造价。我们知道这一区域通常是路基段或桥梁段落,如果是路基填方会增加一定的土方量,对与造价影响并不是很大,造价不会增加很多;当这一区域处在挖方段落,则会增加开挖的面积,对边坡的稳定性带来很多不确定因素,滑坡、塌方都有可能产生。但是这一区域在桥梁段时,那么增加的不光是造价,还大大降低了安全性,因为在雨雪天气行车的稳定性更差,在减速时候踩刹车,车轮往往会打滑造成车辆失去控制,酿成交通事故。

1.4分析三角区面积过大的原因。针对于上述问题就需要我们在设计过程当中解决主线与匝道出入口渐变率、分流鼻的A值、平面、及纵断面之间相互协调的关系。由于主线出口速度较大,无论是《公路路线设计规范》还是《公路立体交叉设计细则》都对于这一点做了详细而又严格的要求。从分流鼻端至匝道控制曲线起点路段,出口匝道应按运行速度过渡设计。运行速度过渡段上任一点上的平曲线半径不宜小于规范当中的曲率半径值。在《公路路线设计规范》当中则要求在相接分流鼻处回旋线(A)的匝道圆曲线半径(R),应大于该相接处匝道运行速度对应的最小半径一般值,同时宜满足A/R≤1.5;匝道中径相衔接的复曲线,其半径之比不应大于1.5,大于时应设回旋线。同时我们可以看出《公路路线设计规范》表11.3.3-3分流鼻处匝道平曲线最小半径取值当中一栏在主线设计速度120km/h的情况下,有一个80km/h的取值,这更加说明了出口设计速度的重要性。在互通区当中一般平纵指标较高,当两条道路交叉时平面会选择直线或较大的圆曲线。枢纽互通当中主线与被交道交叉角度较小且平面为直线时,在钝角一侧的减速车道往往三角区域较长,而出口接右转匝道或左转匝道速度基本都是在60km/h以上,若平面指标较小又不能满足规范要求,从而导致标志牌不好设置。因此我们在公路主线设计时,就要考虑该互通的加减速车道的渐变率关系,是否会导致减速车道设置困难,匝道的半径是否合适。特别是单喇叭互通中,我们要通过不同的线形、不同的圆曲线半径调整匝道,力争做到匝道与减速车道三角区相完善,既有一个合理的匝道指标,又不至于三角区过长。当然还要结合考虑地形地貌、安全、造价等各方面的控制因素,全面、综合性的考虑分流鼻的A值、平面、及纵断面之间相互协调的关系。

2互通线形与路缘石之间关系

2.1路缘石的定义、形式与作用。路缘石是设在路面与其他构造物之间的标石。在城市道路的分隔带与路面之间、人行道与路面之间一般都需设路缘石,在公路的中央分隔带边缘、行车道右侧边缘或路肩外侧边缘常需设路缘石。目前路缘石通常有两种形式,一种为普通混凝土预制,一种为石材加工,它们均为不透水材料。路缘石下的基础一般为细实混凝土,也为不透水材料。路缘石的作用:首先是限制车辆只能在车道上行驶,以便分离人群与车辆,诱导视线;其次集中排水。

2.2规范要求对于互通线形的影响。在互通设计当中平面线形也与路缘石存在一定的关系,互通当中的加减速车道线形对路缘石也会产生一定的影响。在互通设计中匝道平面指标相对于高速公路主线来讲是非常小的,那么在小半径与主线相衔接过程当中就需要选用一个合适的圆曲线半径、A值、超高值,来实现高指标与低指标的过渡,从而让坐在车里的人员更加舒适,也更为安全。在《公路路线设计规范》9.2.4条中对于半径不同的同向、反向圆曲线及A值相连接做出了详细的规定。比如:两圆曲线半径之比不宜过大,以R1/R2≤2为宜(R2为小圆半径);两同向圆相衔接半径之比以R2/R1=0.2~0.8为宜,同时两圆曲线的间距以D/R2=0.003~0.03为宜(D为两圆曲线间的最小间距)。

2.3项目实例。国道G107改线官渡黄河大桥工程起于原阳县省道G327交叉处,向南跨越黄河后止于郑州万滩镇,路线全长31.8km,按照一级公路标准修建。这是笔者曾经参与设计完成的一个项目,在施工过程当中,通过设计代表反馈了一条问题。笔者做简要的论述。该项目处于平原区,其中有一带集散道全苜蓿叶枢纽互通,主线设计时速100km/h,路基宽度34.5m;被交道设计80km/h,路基宽度24.5m。互通区主线平面、纵段满足指标,被交道平面为直线,没有一些特殊的控制点,线形较好有利于该平面纵断匝道的设计,因此整个枢纽互通无论主线还是匝道平面、纵断指标都是比较高的。该互通的左转、右转匝道都是通过与集散道之间的连接来完成交通转换。其中在主线东侧一条集散道,东北象限的加速车道通过两条不设超高圆曲线与被交道直线相连,“S”型两曲线半径R=1510m。平面线形看上去并没有任何问题,指标也很高,但是问题就出现在与被交道相衔接的“S”型线形。我们知道路缘石都是长方体,最长边1m,在这个项目中路缘石都是提前预制好的。加速车道长度200m,在被交道加速车道段落导致路缘石的安装就不能像直线段那样统一、在一条直线上,否则路缘石之间就会产生较大的空隙。这一点和我们在城市道路中看到的平交口处路缘石是一样的。城市道路的平交口路缘石都是截很短的一段,然后再安装,这样就会给人感觉不美观。对于我们公路而言也是同一个道理,就会造成车道的宽度在加速车道这一段看似不一样的等宽,来回变形。因此在匝道与主线衔接的线形中要尽量避免这样的“S”型线形。当然这只是对互通路缘石的施工以及美观有影响,并非不符合规范或者安全方面的弊端。

3结论

以上论述的两点只是笔者在做设计当中的一些体会,公路主线上的严格要求,对于互通立交并没有明确的规定。但近年来在做设计时,审查专家往往会把公路路线规范上的一些指标引入互通设计当中,这一点是正确的,也是创新的要求,我们应该严格按照规范的条文进行设计。重视安全,不留任何的设计缺陷,做到每一个项目都很完美。

参考文献:

[1]公路路线设计规范(JTGD20-2017)[S].人民交通出版社.

[2]公路立体交叉设计细则(JTGTD21-2014)[S].人民交通出版社.

[3]道路交通标志标线(GB5768-2009)[S].人民交通出版社.

作者:吴宜松 单位:河南省交通规划设计研究院股份有限公司