《新理念下的公路设计指南》互通(修改稿)200507

1、第七章 互通式立交在道路交通日趋现代化的今天，互通式立交的设计理念发生了根本性的变化。早期的互通式立交强调的是“连通”和“节省”，构思巧妙、造价最低成为当时设计者的一种追求（图7-1）。现代互通式立交强调的则是“以人为本”，不但要满足其交通需求，还要提供安全与舒适的运行条件，追求与自然环境和社会环境的和谐一致。体现在设计中的则是包括安全、环境、功能、用地和成本等多因素的考虑和灵活的设计手法（图7-2）。图7-1 50年代建于美国巴尔的摩（Baltimore）的一座枢纽互通式立交，其匝道和主线的布置可谓匠心独运，有效地减少了桥梁和节省了造价。但在实际运行中，其事故隐患被大量地显现出来，迫使政府对

2、该立交进行了改造。图7-2 现代互通式立交设计注重以安全为中心的多因素考虑，互通式立交的技术特征越来越趋于形式的单一性、运行的一致性和造型的规则性等。在上述各因素中，安全是核心，环境是制约因素，功能是联系安全和环境的纽带，用地和造价等亦可视为环境因素的一部分。各种要素的有机联系、共同作用，构成了互通式立交系统的整体，并最终实现如下设计目标：l 为主交通发生源提供近便的服务。l 为交通流提供安全、顺畅的运行条件。l 各部位的服务水平保持在一个协调的水平上，以使互通式立交及其附近路段的交通流平稳流畅。l 有良好的方向识别性，尽可能消除引起驾驶员出错的各种因素。1 安全因素互通式立交具有交通转换功能

3、和空间多层结构形态的两大特征。在有限的区域空间要完成各方向的交通转换，这就注定了其运行方向的复杂性。互通式立交同时又是一项极受项目投资、现场条件及其环境限制的工程，其技术指标往往偏低，当几个低限指标组合不当时，所构成的线形可能造成运行条件的复杂性。这些复杂的因素导致互通式立交成为高速公路交通事故的多发地。因此，互通式立交设计的重要目标之一就是交通安全，对设计者最大的挑战就是要在投资和自然环境限制内使互通式立交达到最高的安全水平。1.1 安全设计误区在过去的设计中，设计者往往以满足规范要求为满足，认为只要设计指标达到或超过了规范所规定的最小值，同时也就满足了安全要求。这无疑是认识上的一个误区，设

4、计者忽略了在运行过程中驾驶员生理、心理方面的特征以及车辆的行驶动力特性等。互通式立交是复杂运行的集中地，某些指标从单个来讲是安全的，但在某些场合组合在一起时就可能是不安全的，如果所提供的运行条件与人和车的特征相违背，那也可能是不安全的。通常出现在互通式立交设计方面的主要安全误区有：（1） 流出点不明确。在凸形竖曲线顶部设置出口最容易产生流出点不明确的问题。由于视距不良，当驾驶员接近出口时，不能提早看见出口部分的构造及其匝道走向，如果减速车道同时又是平行式时，则不能自如、有效地利用减速长度和控制方向，因而导致车辆失控（图7-3）。图7-3 分流部位设在半径较小的凸形竖曲线上，致使很难看清前方的分

5、岔点和匝道走向，无疑会留下交通事故隐患。（2） 流入点不明确。首先是匝道的流入点不明确，其次是高速公路的合流点不明确。由于几何设计或标志标线设置方面的原因，导致合流路段过短或合流点不明确，致使驾驶员迷茫而使运行效率下降（图7-4）。特别对于双车道加速车道，如果连接部设置不当或标线划分使车道不明，在外侧车道上最容易产生此种情况。图7-4 一个典型的入口不明的例子，进出口在此重叠交错，尤其是入口的车辆到此，会让驾驶员感到茫然不知所措。（3） 不自然的分、合流形式。研究表明，左侧出口的危险性是右侧出口的两倍，左侧入口的事故率比右侧入口高 60%。左侧分合流导致不自然的交通运行，驾驶员能见范围小，且缺

6、少左侧分合流的经验，不是驾驶员所期待的，因而左侧分合流具有较高的事故率（图7-5、图7-6）。 图7-5 通过左侧分合流，有效减少了桥梁长度并降低了造价，然而其分岔方向却与驾驶员的期望相违背。图7-6 左侧流出的又一个例子。分岔端部护栏被损坏的情况，从一定程度上反映了左侧分岔的危害性。 （4） 速度急剧变化。许多流出匝道的几何形状变化急剧，运行速度突变，超出了驾驶员所期待和所能接受的程度（图7-7）。图7-7 出口处的弯道半径是满足规范要求的，但不幸的是与前后平直线形的组合导致运行速度的不连续，超出了驾驶员所期待和所能接受的范围。 （5） 能见范围不够。许多设计不能提供足够的能见范围，导致驾驶

7、员不能正确判断线形变化和交通状况并进行操作方案的决策。如上坡前方的拱顶后有复杂的线形变化、驾驶员在分流区看不清出口、在合流区难以清楚看到正在合流的其他交通等。另一种不良的例子是，当完全苜蓿叶型出入交通量较大时，在位于凸形竖曲线交织段附近就难以及时发现出口（图7-8）。图7-8 在完全苜蓿叶型桥上的交织段附近，当交通量较大且出口前有大型车辆的遮挡时，往往难以及时发现出口。（6） 令人困惑的几何线形。有很多平面交叉和匝道连接部，从图纸上看渠化水平是较高的，但从车里看去，驾驶员对方向和线形的变化却是迷惘的。（7） 多个连续的出口。连续的多个出口，导致信息繁杂，驾驶员判别困难，从而极易出现错行现象（图

8、7-9）。图7-9 多个出口连续设置，且距离较近，驾驶员在高速状态下选择出口时极易出错。（8） 超出驾驶员的负荷。有些流入匝道需要驾驶员通过从侧面车窗看出去，以寻找主线车流中的可插车间隙。一方面要力图看清主线交通状况，另一方面又要驾车通过复合曲线、超高和三角区段等，然后再流入高速公路的曲线上。这些超负荷的任务，使驾驶员很难在短时间内有效地完成。1.2 安全设计对策1.2.1 基本要求在设计中除了要遵循标准要求并使各项指标满足标准的规定以外，同时还应针对互通式立交的安全特点，灵活运用互通式立交的各要素，使互通式立交达到如下一些基本要求：l 清晰的方向 通过互通式立交各部位自身的构造，使路线前方的

9、走向能在高速行驶的状态下轻易地被识别，即所谓“易感知前方”的要求。l 良好的运行 所采用的分岔方式和匝道线形，符合驾驶员行为和车辆行驶动力学的要求，并保证运行速度的连续性。l 适宜的位置 各互通式立交之间以及各出入口之间有足够的时间和空间距离，以提供足够长的判断和反应时间。l 完善的信号 通过完善的信号标志，预告、警告和引导驾驶员，以保证车辆安全和高效运行。1.2.2 视距为满足 “易感知前方”的要求，足够的视距是首要的保证，而且互通式立交范围内主线的视距比其他路段有更高的要求。特别在互通式立交出口，应根据主线的运行速度预测值保证判断出口所需的识别视距。作为一般性的控制指标，该视距应保证主线停

10、车视距的2倍，当受地形等的限制时，最少应保证主线停车视距的1.5倍。该识别视距的能见范围，应包括保证驾驶员能在出口前清楚地看见匝道第一曲线的起点及曲率趋势。对于合流端，应保证匝道与主线间具有足够的通视范围，以使来自匝道的车辆驾驶员能看清主线车流状况，从而能从容地寻找可插车间隙。按照规范规定的最小技术指标进行控制设计的互通式立交，其主线和匝道线形在一般情况下能够满足相应设计速度下的识别视距要求，但须对如下一些情况引起重视，必要时应按照运行速度预测值对识别视距进行检查：（1） 主线下穿时，跨线桥桥墩对视距的影响。当主线下穿，且出口位于桥梁之后不远的距离时，如果桥梁布跨不当，桥墩对出口的识别视距可能

11、会造成遮挡（图7-10）。图7-10 由于桥墩的遮挡导致出口的识别视距不足，难以看清出口和匝道曲率变化方向。（2） 主线上跨时，出口匝道线形对识别视距的影响。由于出口匝道处于下坡段，当出口匝道纵坡较大或出口凸型竖曲线半径较小时，匝道的路线走向可能会很快消失在视线中。当右转弯匝道长度较短时，这种情况极易发生（图7-11）。图7-11 出口匝道处于下坡，且匝道纵坡较大，出口凸型竖曲线半径较小，匝道的路线走向很快消失在视线中，导致出口识别视距不足。（3） 挖方路段，路堑边坡对视距的影响。在挖方路段，当路线平曲线半径较小，且路侧横向净宽不足时，曲线内侧路堑边坡的遮挡有可能造成视距不足。在匝道尤其是环形

12、匝道的挖方路段，这种情况极易发生。因此互通式立交内部的挖方最好修整成圆滑缓和的坡面。（4） 在较小半径曲线路段，路侧障碍物对视距的影响。无论是主线还是匝道，平曲线半径尽管满足了规范规定的最小值，但由于护栏、防眩板或防眩植物的影响，曲线内侧车道有可能存在视距不足的问题，应当按照运行速度预测值对该路段的视距进行检验。当不能满足视距要求时，可通过加大平曲线半径、改善纵断面设计、加宽中央分隔带或土路肩的方法来满足视距要求。为保证视距所需的曲线内侧车道中心至路边障碍物的距离计算方法如图7-12。图7-12 为保证停车视距所需的曲线内侧车道中心至路边障碍物的距离D的计算图式。式中：R曲线内侧车道中心线平曲

13、线半径；S停车视距。当计算得出的D值大于实际的D值时，应作相关调整。计算公式：DR（1cos (28.65· SR) )（5） 树或灌木长大以后可能对视距的影响。在进行景观设计时，所布置的树或灌木应该考虑在其长大以后可能对视距的影响问题。1.2.3 出口出口是车辆在高速运行状态下方向和速度都发生较大改变的地方，因此出口同时又是交通事故最为集中的地方。基于安全方面考虑的出口设计要点有：（1） 避免左侧流出。左侧流出由于不符合驾驶员的经验和期望，因而最容易出现驾驶员犹疑、车辆错过出口、退返、误行等情况，从而容易导致交通事故。而位于最右侧车道的大型车辆要转移车道至左侧，也会给直行交通流带来

14、干扰。因此，应尽量避免从左侧出口。（2） 避免多个连续的出口。多个和不明的出口，容易导致驾驶员对出口信息的迷惑，甚至错行或操作失误。因此互通式立交的出口应尽可能只有单一的选择，当不可避免需要有多个出口时，应尽量合并出口，其后的分流放至匝道或集散道上。左侧流出和多个出口的不良例子及改善方案见图7-13和图7-14。图7-13 右侧连续的两个出口应合并为一个右出口。一左一右的两个出口也应该在右侧合并为一个出口。不良的设计（2个出口）良好的设计（1个出口）不良的设计（ 左1右1， 2个出口）良好的设计（1个右出口）图7-14 出现左侧流出和多个连续出口是不良设计，应通过调整匝道和合并出口等方法予以解

15、决。良好的设计不良的设计（3） 流出最好在桥墩之前。如果流出分岔端部设置在被交叉道路跨线桥之后，桥墩、桥台等容易对流出方向产生遮挡。当主线位于凹型竖曲线底部时，桥梁上构也可能对大型车的识别视距产生影响。因此，流出分岔端部最好设置在跨线桥之前，当不可避免时，应尽可能将其移至桥梁之后的较远处，以使驾驶员穿过桥梁后能看情分岔端部的情况。B型喇叭或B型部分苜蓿叶要将分岔端部远移较为困难，因此A型喇叭和A型部分苜蓿叶是较为安全的出口形式，当为B型时，出口最好设在桥墩之前（图7-15）。图7-15 分岔端部在桥墩之前，即使流出匝道在桥墩前方，也有利于对前行方向的判断，并及时流出。（4） 分岔点之间保持足够

16、的距离。在有多个连续的出口时，首先应考虑将其合并为一个。但不管是在高速公路侧还是在匝道上，相邻分岔点之间必须保持足够的距离，以使驾驶员有充足的阅读标志时间和反应时间。同时，如果相邻分岔点距离过近，两处标志的信息容易在第一分岔点前造成信息的相互干扰，增加驾驶员的辨识困难。1.2.4 匝道线形匝道是事故发生最多的地方，且流出匝道事故率远大于流入匝道的事故率。其主要原因之一是在匝道上的运行速度变化频繁，而线形与之不相适应。因此，匝道线形的设计仅仅满足规范所规定的指标要求还远远不够，应一切从安全出发，采取灵活的设计手法，根据可能的运行状况设计出与之相适应的匝道线形。基于运行安全方面考虑的匝道线形设计要

17、点有：（1） 以运行速度控制线形设计。在互通式立交的形式被确定以后，匝道的设计速度也基本被确定了下来，但车辆在出、入口以及收费站前后等，其运行速度是在不断变化且在有限的距离内完成的，因此匝道的线形设计应根据实际可能的运行速度灵活控制各项线形指标。l 出口匝道 需要重点关注的地方。设计者往往只将注意力放到设计的减速车道长度是否达到规范的规定值。但来自高速公路车辆的速度在到达出口端部的时候往往并未完全降低到匝道的设计速度，特别当匝道设计速度与主线设计速度相差较大的时候，减速过程会延续到出口端部以后。因此对减速过程的考虑应是从减速起点到受设计速度控制的匝道平曲线起点的全路段，且应以实际可能的运行速度

18、控制匝道线形（图7-16、图7-17）。为改善出口端部附近的线形，必要时可设置刹车曲线（图7-18、表7-1）。图7-16 出口几何设计的检验，除了设计减速车道的长度L1，还有减速过程全长L是否能满足出口车辆减速全过程的需要，在端部及端部以后的L2路段，线形应根据运行速度进行控制。图7-17 车辆由高速公路流出减速到某一速度所需要的长度关系图。通过该图，可以初步检验达到某一速度所需要的长度，或在某一长度时可能的运行速度，以便控制减速长度和出口线形设计。图中，V为高速公路设计速度。i为路线纵坡，当路线为下坡， 且2%i3%时，减速长度按1.10予以修正，且纵坡每增加1%，修正系数增加0.1。图7

19、-18 刹车曲线由一条或两条连续的回旋曲线构成。建议的曲线要素及其配合见表7-1。l 收费站附近 收费站前后的车辆处于减速至停车或起步加速的运行状态，因此其前后的线形不必按照匝道设计速度进行控制，应根据其运行速度的变化情况设置平纵线形和超高。当收费广场位于低处时，其前后的路线纵坡最好能小于规范所规定的最大值。l 右转弯匝道 最容易被忽视的地方。设计者往往按照与左转弯匝道一样的较小的设计速度进行控制设计，但对于苜蓿叶等立交形式，右转弯匝道一般比环形匝道等有更好的平面线形，因而其运行速度较高。在此情况下，应根据实际可能达到的运行速度调整超高和视距。V=120km/h 刹车曲线要素表 表7-1-1R

20、L5070100150200250RAA1 RS A2A1 RS A2A1 RS A2A1 RS A2A1 RS A2A1 RS A250060070080090010001100120013001400150020003000200 200 60200 225 60200 250 60200 250 60200 275 60200 275 60200 275 60200 300 60200 300 60200 300 60200 300 60200 300 60200 350 60200 350 60200 225 85220 225 80200 250 80200 265 80200 28

21、0 80200 300 80200 300 80200 300 80200 300 80200 300 75200 300 70200 300 70200 300 65200 350 65200 225 90200 225 90200 225 90200 275 80200 300 80200 300 80200 300 80200 300 80200 300 80200 300 70200 300 70200 300 70200 350 70200 350 70225 275 125225 300 125225 350 125225 350 100225 350 100200 350 100

22、200 350 100200 350 100200 350 100200 350 100200 350 100200 350 100200 400 80 200 400 80250 350 175250 400 150225 400 150225 400 150225 400 125225 450 125225 450 125225 450 125225 450 125225 450 125200 450 125200 450 100200 500 100200 500 100300 400 200275 400 175250 450 175250 500 175250 500 175250

23、500 150250 500 150225 500 150225 500 150225 500 150225 550 150225 550 150200 600 125200 600 125V=100km/h 刹车曲线要素表 表7-1-2RL5060100150200RAA1 RS A2A1 RS A2A1 RS A2A1 RS A2A1 RS A250060070080090010001100120013001400150020003000165 175 60165 200 60165 200 60165 210 60165 230 60165 240 60165 240 60165 245

24、 60165 245 60165 250 60165 260 60165 270 60165 280 60165 280 60170 175 65170 200 65170 210 65170 215 65170 225 65170 250 65170 250 65170 250 65170 250 65170 250 65170 255 65170 275 65170 300 65170 300 65175 215 85175 225 85175 255 85175 275 80175 275 80165 275 80165 275 80165 275 80165 275 80165 275

25、 75165 275 75165 275 75165 315 75165 315 75190 275 110190 275 110190 315 110190 325 95190 325 95165 325 90165 325 90165 325 90165 325 90165 325 90165 325 90165 325 80165 375 80 165 375 80215 325 140215 325 130200 355 130200 405 130200 405 130175 405 110175 405 110175 405 110175 405 110175 405 110165

26、 405 110165 405 110165 405 95165 405 95（2） 避免线形的急剧变化。在进行匝道线形设计时，应尽可能避免线形的急剧变化，保证运行速度的连续性。特别在小半径曲线情况下，应尽量避免直线与小半径曲线迳向连接。（3） 注重曲线转角所提供的信息。流出匝道的平面线形应通过曲率和方向的明显变化为驾驶员提供明显的信息。（4） 纵面线形尽可能与速度变化趋势相一致。从安全的角度，流出匝道最好采用上坡，以有利于减速和保证出口识别视距。流入匝道则宜采用下坡，以有利于流入车辆能在较高的位置观察高速公路上的来车，以寻找可插车间隙。（5） 保证足够的匝道长度。对于喇叭形等立交，设计人员往

27、往将右转弯匝道设计得较短，纵坡不得不取最大值，且凸型竖曲线半径不足，当匝道位于出口下坡或因其他原因运行速度超过设计速度较多时，会存在一定的安全隐患。因此，对于此种情况宜通过加长匝道减小其纵坡。在如图7-19的情况下，匝道的长度将由纵坡控制。图7-19 在下列情况下，匝道的长度将由纵坡控制：(a)交角70°，处于锐角象限的匝道。(b)主线上跨且为上坡，匝道上坡。(c)主线下穿且为下坡，匝道下坡。(d)匝道两端的纵坡趋势相反。°(a)(c)(b)(d)1.2.5 上跨与下穿如果被交叉公路上跨，出口匝道则位于上坡路段，有利于驾驶员看清前方和车辆减速（图7-20），而对于入口，由于

28、从高处下来，有利于驾驶员观察主线来车，便于寻找可插车间隙；如果主线上跨，且主匝道与被交叉公路相交的平面交叉距主线桥梁很近时，由于桥墩、护栏和被交叉公路竖曲线的影响而使视距受到限制，在平面交叉处最易发生交叉冲突，同时，如果不是有地形可以利用，被交叉公路上跨比主线上跨的造价相对要低。因此在一般情况下，以被交叉公路上跨为宜。图7-20 被交叉公路上跨，使出口匝道一目了然，有利于看请前方和减速。1.2.6 标志由于互通式立交的多向选择性和路线分布的复杂性，为交通管理需要的信息在互通式立交的运行中就显得比任何地方都重要。尤其是标志的设置，在一个复杂的出口部位要想使驾驶员一目了然，除了匝道布局和几何设计要

29、考虑其因素外，还应该着重注意的是：（1） 以陌生人作为服务对象。驾驶员在出行前，一般是通过地图等了解所经道路，并选择交叉转换方向等。如果出口预告标志上仅有当地人才熟悉的小地名，则可能让陌生的驾驶员无所适从，国外在标志上既标路名、方向，又标地名的办法值得借鉴（图7-21）。图7-21 既标路名、方向，又标地名，使陌生的驾驶员更容易找到自己需要的出口。（2） 注意标志设置范围。标志必须在高速运行状态下的驾驶员的视野和清晰的视角范围内。（3） 尽可能提供肯定的信息。减少可选行动的数量，尽可能减少驾驶员比选方案的时间（图7-22）。图7-22 不肯定且冗长的信息，使驾驶员很难在车辆行驶状态下以较短的时

30、间读完并理解。（4） 注意增设预告标志。提前使驾驶员知道前方将要出现的事件，以缩短事件出现时的反应时间。（5） 限制信息的采集频度。多出口或连续分岔时，前后标志应尽可能拉开距离，必要时，靠前的标志宜采用版面加大等方法适当加以突出，避免信息出现过频，或前后标志相互干扰，使驾驶员在下一个信息出现之前对眼前的信息能很快做出反应。（图7-23）。图7-23 连续分岔，且距离较近，当驾驶员处于某一视点时，后面标志容易干扰前面标志的信息。（6） 尽可能分解复杂的信息来源。采用归并、分散等手法，减少出现在驾驶员前方的信息量，同时突出具有首位度的信息来源（图7-24）。图7-24 信息似乎非常全面，但信息量过

31、大。在高速行驶状态和较短的距离下，要在众多信息中很快判断自己所要选择的出口实在是一件难事。（7） 尽可能消除无用的信息来源。特别是在出口、分岔等部位，应禁止设置广告牌等路外设施，避免其与有用的信息争夺视线（图7-25）。图7-25 在出口前，不但标志过于集中，其后的广告牌还将与有用的信息争夺视线，这无疑会增加驾驶员的反应时间。2 运行要素互通式立交运行要素的考虑是要使各设计要素尽量适应人的行为特征和车辆的运行特征，从而达到增进交通安全的目的。在互通式立交规划和设计阶段，需要重点考虑的运行要素包括设计的一致性、设计速度、交通量与通行能力、车道的考虑（基本车道、车道平衡、车道连续、辅助车道、车道的

32、增减、车道与路肩宽度、分流车道等）、交织、互通形式、连接部、匝道线形设计、货车运行、集散道等。概括地说，设计的一致性、车道的连续、适宜的通行能力、速度差异最小化、对驾驶员的要求最小化和满足驾驶员的期望等，都是从运行安全出发在互通式立交设计时必需要建立的设计思想。 2.1 设计的一致性设计的一致性是指避免采用突变的几何指标，运行条件的变化满足驾驶员的期望值。一致性的设计使有经验的驾驶员在运行条件发生变化时，能够下意识地按照期望迅速而准确地做出判断并采取行动。所谓期望是由驾驶员的经验和训练形成的。一些情况通常是以同样的方式发生，并已成功的处理，这些都记忆在每个驾驶员的知识库里并建立起一种期望，从而

33、帮助驾驶员对一般的情况做出可预知的反应。互通式立交是行驶路线和设计要素的组合等变化最多的地方，通过一致性的设计，使所提供的这些变化与驾驶员普遍的期望相符合，这对于减少驾驶员的判断和操作失误具有十分重要的作用。2.1.1 流出方向的一致性到目前为止，大多数互通式立交基本在路的右侧出口，因此几乎为每个驾驶员建立起了从右侧驶出的期望。从右侧出口，驾驶员能够迅速而准确地做出反应。而如果从左侧出口，则与期望是相违背的，驾驶员的反应时间就可能延长并造成失误。因此，互通式立交的出口一致性地设在路的右侧是相对安全的。2.1.2 出口运行的一致性如果同一条高速公路的互通式立交全部采用统一的形式当然最为理想，因为

34、这样可以提供统一、清晰、直接的出口，避免在个别互通上突然出现另一种意外的情况。但事实上，各互通式立交的形式完全一样是难以办到的，因此，尽可能使所有出口形式一致是保持出口运行一致性的重要手段（图7-26）。(a) 出口运行不一致(b) 出口运行一致图7-26 （a）不一致的流出：有的直接，有的由环道；有的由桥前，有的由桥后；有的单出口，有的双出口。（b）一致性设计统一于全部由桥前设置单出口。2.1.3 运行速度的一致性运行速度的一致性体现在两个方面：一是相邻单元路段的运行速度差和运行速度梯度要小于一定的临界值；二是在一定的道路交通条件下实际的运行速度与设计车速差要小于一定的临界值。建议的相邻路段

35、的运行速度差和运行速度梯度指标为:小客车运行速度差不超过20km/h , 小客车运行速度梯度不超过10（km/h)/100m，大货车运行速度差不超过15km/h，大货车运行速度梯度标准要更严格，一般不超过6(km/h)/100m。2.1.4 避免路段重复一致性要求汽车的行驶路线始终保持自身的完整和连续，当与另一条公路在较短的路线范围（如1.5 5km）近距离平行时，两条公路应避免按重复路段设计，以保持各自的连续性（图7-27）。图7-27 两条高速公路几近重复的处理方式。(a) 两条路线分开，并按照互通要求设置相应的匝道。(b) 在采用上述方案困难时，可考虑利用部分交织路段减少匝道，但两条公路

36、的主车道仍应保持连续。2.2 车道的连续性车道的连续性即是要提供主车道的连续性，使主交通流方向车辆能够尽可能相对稳定地行驶在同一基本车道上，避免突然改变车道以维持其行驶方向。而主线车道的连续性问题往往出在互通式立交的范围内。2.2.1 车道方向的连续性车道方向连续性的要点是要优先保证主交通流方向的连续性，即使在某一节点主交通流向有较大的转弯，亦应保证该方向的连续性，并在设计互通式立交时将其按主线直行车道对待（图7-28、图7-29）。(b)直行车道在象限内转弯(c)直行车道X形交叉(a)直行车道十字交叉图7-28 尽管三处节点均为十字交叉，但各节点主交通流的方向不一样，因此各互通式立交所取定的

37、主线直行车道也不一样。(a) 两主交通流呈十字交叉，互通式立交按一般十字交叉考虑。(b) 主交通流在西北象限转弯，主线直行车道亦仅此一条，其余所有方向均按匝道考虑。(c) 两主交通流呈X形关系，主线直行车道亦按X形布置，其余所有方向均按匝道考虑。图7-29 建设中的一座互通式立交。主线直行车道根据主交通流方向按X形布置，十字交叉方向的车道基本按匝道进行设置。2.2.2 基本车道的连续基本车道的连续是要使主线在通过互通式立交时，应尽可能使每条直行车道是连续的而不致于轻易将其中断或横移（图7-30）。图7-30 基本车道连续与不连续的例子。 （a）主线在互通范围保证了有三个车道，但只有一个车道是连

38、续的。（b）主线在互通范围最少也为三个车道，但三个车道都是连续的。2.2.3 车道数的连续车道数的连续要求主线直行车道数是连续的。但实际上，在同一条路上主线车道数并不一定都是连续的，比如，由于分期建设而在某一路段暂时少建一条主线车道，或因交通量的需求减少或增加车道时。车道数的增减应选择在主线的右侧，并最好设在两互通式立交之间。若在左侧减少或增加车道便是车道失去连续性的典型例子。2.3 车道平衡所谓车道平衡，即分流前的车道数与分流后车道总数，以及合流后的车道数与合流前车道总数之间要保持一个平衡的关系。车道平衡的目的，是使出口和入口处每个方向的车道数保持连续或变化最小，并清楚地显示前方道路的去向，

39、从而使出口和入口处达到和谐的运营状态。车道平衡的原则是：l 入口：合流后的车道数等于合流前车道数之和，或者为合流前的车道数之和减去一个车道（图7-31）。l 出口：分流前的车道数等于分流后的车道数之和减去一个车道（图7-32）。l 主线基本车道数每次减少的车道数不超过一个车道。图7-31 入口端部的车道平衡。合流后的车道数等于合流前的主线与匝道车道数之和，或者为合流前的主线与匝道车道数之和再减去一个车道。即： NcNF+NE1或 NcNF+NENENc313（a）单车道入口4323（c）带双车道辅助车道的双车道入口5313（b）带辅助车道的单车道入口4NF图7-32 出口端部的车道平衡。分流前

40、的车道数等于分流后的主线与匝道车道数之和再减去一个车道。即： NcNF+NE1Nc313（a）单车道出口323（b）带辅助车道的双车道出口4NENF2.4 匝道类型互通式立交匝道一般分为四类，即单向单车道（R1）、不设宽硬路肩的单向双车道（R2）、设宽硬路肩的单向双车道（R3）和对向非分离双车道（R4）。匝道类型及其车道数的确定一般取决于匝道的通行能力、服务水平、设计交通量、设计速度以及超车需要等。根据我国实际情况，三级服务水平下的单车道匝道的通行能力可以取1200辆（小客）/小时，但在匝道车道数实际取值时，仅仅考虑其服务水平是不够的。当匝道具有一定长度且大车比例较高时，即使交通量较小，也应为

41、小车提供超车的条件，否则会因为一辆慢车的阻碍而严重影响匝道的整体通行能力。因此，匝道车道数的确定应同时考虑匝道交通量和匝道的长度（图7-33）。图7-33 匝道类型的选择：l 交通量200pcu/h，或200交通量1200puc/h，且匝道长度600m时，采用R1型。l 1200交通量1500pcu/h时，采用R2型。l 200交通量1200pcu/h，而匝道长度大于600m时，采用R2型。但采用单车道出入口。l 交通量1500pcu/h时，采用R3型。2.5 匝道设计速度在过去的设计中，匝道设计速度的选用往往是一座互通取一个匝道设计速度，这样可能导致出现两种不良的后果。一是高指标线形设计速度

42、低套，实际的运行速度与设计速度不一致，导致超高或视距不足；二是受限线形设计速度高套，如环形匝道设计速度采用60km/h或更高，导致绕行距离大、占地面积多、造价徒增等。因此，互通式立交匝道设计速度的选用应从实际出发，考虑实际可能达到的运行速度并尽可能与之相吻合，同时应综合考虑运营成本和投资成本等其他因素。通常情况下，实际的最小运行速度取决于匝道的最具限定性的元素，一般为最小半径的平曲线，而这个最小运行速度可以作为该匝道的设计车速。在设计速度选用时，可先根据主线设计速度和互通式立交类别大体上确定一个取值范围，再根据匝道形式及其可能达到的运行速度进行选择（图7-34）。图7-34 根据匝道具体形式设

43、计速度可能的取值范围。在取值时同时考虑：l 右转弯匝道应尽量采用上限或中间值。l 直连式和半直连式左转弯匝道宜采用上限或中间值。l 出口附近的匝道应有较高的设计速度。l 接近收费站或平面交叉的匝道端部，设计速度可酌情降低。l 环形匝道设计速度不宜大于40km/h。这样选择的结果，同一座互通式立交的不同匝道，可能就有不同的设计速度。无论如何选择，应该注意到匝道具有两端运行速度变化较大的特点，在线形设计时应予充分考虑。对于可以被视为高速公路延续路段的连接匝道，如枢纽互通式立交的某些匝道，其设计速度不应与高速公路的设计速度有太大的速度差，当不可避免时，应通过线形的分段过渡变化，减少相邻路段的运行速度

44、差（图7-35）。图7-35 两座均为高速公路相互交叉的互通式立交，但左图的左转弯匝道和右图的右转弯匝道均为高速公路的延续路段，因而其设计速度与被交叉高速公路设计速度之间的差值不应过大。2.6 立交间距关于互通式立交的最小间距，过去大多拘泥于按照标准规定值进行控制。事实上，近距离的互通式立交正成为一种不可避免的社会需求，因此需要在互通式立交的间距掌握方面有更为灵活的空间。相邻互通式立交原则上应尽可能以各自独立的形式存在，以保证互通式立交形式的单一性和运行的一致性等。但当受条件限制，在一条高速公路上有个别相邻互通式立交的间距过近也是可以接受的，关键在于所采取的处理方式及设计对策。当相邻互通式立交

45、之间的净距离小于一定长度时，有辅助车道、集散道路相连接的处理方式，甚至当为零距离时可以形成叠合的多肢交叉互通式立交（图7-36）。图7-36 相邻互通式立交连接方式：(a)两互通式立交各自独立，在相邻变速车道之间留有一定的净距离。(b)相邻互通式立交之间的变速车道迳向连接而形成辅助车道。(c) 相邻互通式立交间以集散道路相连接，两座互通式立交实质上已经可以视为同一座互通式立交。2.6.1 一般情况一般情况下，相邻互通式立交以各自独立的形式存在，高速公路的运营性能在很大程度上取决于它们之间的距离。此时，最小间距的控制，实质是对两互通式立交之间净距离的控制，以保证高速公路路段交通流的稳定，且有足够

46、的设置出口预告标志的距离。作为一般要求，相邻互通式立交中到中的间距不应小于4km，此时其间的净距离约为2km，能够满足设置三个出口预告标志和保证高速公路路段交通流稳定的需要。当距离难以达到上述标准时，应根据两互通式立交的实际构造检验其间的净距离，并保证净距离不小于1000 m（图7-37）。但净距离的减小是有条件的，应当是在出入交通量较少且大车混入率不高时才适用。 净距离图7-37 当受条件限制时，两互通式立交的净距离Do应不小于1km，但应通过技术经济论证并采取必要的安全措施。2.6.2 辅助车道连接当两互通式立交之间的净距离小于1000m，或虽然净距离大于1000m，但不能满足交通出入需求

47、，且两端部间的距离能保证交织所需要的最小长度时，可考虑设置辅助车道将两互通式立交连接起来（图7-38）。图7-38 相邻互通式立交由辅助车道连接时，匝道与高速公路连接部的分合流交通一般将转化为交织运行。只有当辅助车道长度较长时，才有部分路段近乎流入、流出状态，同时，参与交织的交通量有所减少。互通式立交以辅助车道相连时，设计上需重点关注的是：（1） 保证辅助车道足够的长度。在相邻互通式立交之间增设辅助车道，会因频繁的交通合流与分流等导致运营问题和事故率的增加，因此当辅助车道长度不是足够长时，以辅助车道连接的方案一般不宜采用。建议的辅助车道最小长度为760m，此时，能够满足通行能力的要求，且有部分

48、路段近乎流入、流出状态，参与交织的交通量减少。（2） 注意交织段的构造型式。当一般互通式立交与枢纽互通式立交相邻（单入双出）时，双车道出口的内侧车道最好采用直接式与主线形成自然分岔的流出口，由于该组交通流无须进行车道变换就可流出，因而可有效减少交织运行（图7-39）。即使是单入单出的情况，也可以在流出鼻端之后将辅助车道适当延长形成流入车道，以给部分流入车辆提供合流的机会而无需交织（图7-40）。辅助车道图7-39 单入双出时，双车道出口的内侧车道采用直接式与主线形成自然分岔的流出口，使该组交通流无须进行任何车道变换就可完成流出。辅助车道图7-40 单入单出时，可以在流出鼻端之后将辅助车道适当延

49、长形成流入车道，以给部分流入车辆提供合流的机会而无需交织。（3） 注意交织段车道数的设置。辅助车道虽然为交织路段，但其车道数一般仅需要单车道，这样可以使所有交织车辆都只需进行一次车道变换就能完成交织，只有当两互通式立交相互交换的交通量较大时，才有必要考虑在交织车道外侧增加一个连接车道。此外，当单入双出或双入单出时，部分路段需要双车道，其设置见图7-39。2.6.3 集散车道连接当受现场条件限制，互通式立交的间距更小，或因交通量过大辅助车道不能满足通行能力的要求时，相邻互通式立交可由集散车道连接（图7-41）。图7-41 相邻互通式立交由集散车道连接时，交织段及部分流入流出口与高速公路相隔离，在

50、高速公路侧一般只留下一对出入口。集散车道的设置，不仅减少了对主线直行车流的干扰，同时还将交织和频繁的出入等复杂的运行由高速公路转移到了运行速度相对较低的集散车道上，即所谓“路外处理”，从而对运行安全会起到明显的改善作用，因此集散车道是解决近距离互通式立交连接问题的一个较为有效的手段。在集散车道的设计上需要重点注意的是：（1） 注重高速公路连接部的处理。设置集散车道以后，对高速公路直行车流的影响将主要集中在集散车道与高速公路的连接部，该连接部应当按变速车道进行设计，需要重点验算该连接部的服务水平，并考虑车道的平衡等问题。（2） 注重交织段的设计。即使因交通量较小，集散车道仅需要单车道，但其交织路

51、段也应该采用双车道。当交织交通量较大时，应对交织段进行通行能力的检验，必要时可通过立体交叉方法，消除交织段或减少交织交通量（图7-42）。图7-42 当交织段交通量过大时，通过集散道与匝道或与交叉道路立体交叉的方法，可消除交织段或减少交织交通量。（3） 保证分岔点距离。集散车道与高速公路连接端部以及匝道与集散车道连接端部之间应保证足够的距离。（4） 设置完善的交通标志。集散车道的设置，使两座互通式立交的出口在高速公路侧被合并为一处，但在集散车道上一般会出现多处出入口。针对其特点，交通标志的设置应将两座互通式立交按一座来统一考虑，并重点做好出口预告标志和指示标志的设置。2.6.4 多肢交叉当相邻

52、被交叉公路距离很近而不能独立设置互通式立交或多条公路在一处交叉时，则按多肢交叉进行设计。此时，互通式立交的距离可以视为零距离。多肢交叉的交通流线繁多，交叉肢数为五肢时，交通流线数为20，六肢为30。交通流线的根数越多，互通式立交的形式越复杂，运行条件差，造价也高。故多肢交叉一般按不完全互通处理，通过区域路网交通的总体组织，舍弃互通内一些交通流线，以简化形式（图7-43）。当六肢以上时，若难以舍弃一些交通流线，最好还是拉开一定的距离进行处理。图7-43 上海莘庄互通式立交，为六肢交叉的枢纽互通式立交 ，一共舍弃了10根交通流线，从而简化了形式。2.6.5 立交间距小结各种距离状态下的设计要点小结

53、如下表。互通式立交之间各种距离状态下的设计要点 表7-2距离状态独立互通合并设置一般情况特殊情况复合处理多肢交叉设置条件中到中间距4Km。中到中间距4Km。但净距离1000m。净距离1000m，或虽1000m，但不满足交通需求。辅助车道或集散车道长度不足，或两互通几近叠加。设计要点设置三个出口预告标志。尽量保证。从严掌握，须经论证后才采用。可设置两个出口预告标志。以辅助车道或集散车道连接。优先选用集散车道。按一座互通统一设标志。可舍弃部分交通流线以简化形式。或可拉开交点之间的距离。2.6.6 与其他设施的间距其他设施指服务区、停车区、公共汽车停靠站和隧道等。互通式立交与服务区、停车区和公共汽车

54、停靠站等设施之间距离的控制，其基本原则与互通式立交之间的距离控制一样，即要求满足设置出口预告标志的需要和保证高速公路直行车流稳定的需要。其不同点在于这些设施的出入交通量相对较少，其净距离的掌握可以略微放宽，但最小也应大于1000m。关于隧道与互通式立交间距的控制，欧美国家对其最小距离并未做规定，两者相隔很近是一种较为普遍的现象，甚至有匝道在隧道内分岔、变速车道伸进隧道或在隧道内设置出口预告标志的特殊情况（图7-44）。图7-44 变速车道临近隧道洞口的例子。一般地，隧道内部及其洞口前后的交通运行条件较为复杂，且我国的汽车性能差别很大，故原则上应避免在洞内分合流，当大车较多时尤其如此。但如果教条

55、地控制互通式立交与隧道间距的做法很难适应工程实际情况，且距离界定也不清楚。相对来讲，互通式立交在隧道洞口前合流不会出现明显的安全问题，而紧接洞口或在隧道出口路段分流则有较多的安全隐患。因此，互通式立交与隧道间距的控制应重点放在隧道出洞口与互通式立交出口间的净距离上。原则上两者之间的距离应满足设置一系列出口预告标志的需要，当条件受限时，标准规定洞口至前方互通式立交出口渐变段起点的距离不得小于1000m，但在之前路段应设置完善的预告标志。研究结果也表明，如果仅从驾驶员的反应需要和避免对主线直行交通流产生大的干扰出发，这个距离应不小于600m。对于短隧道，与互通式立交的间距可不受控制。3 方案选择互通式立交方案的选择，是一个多因素考虑、多目标决策的过程。要找到互通式立交最合理的形式，应在大量相关资料的基础上，综合考虑各方面的因素并经比选而得。3.1 主要影响因素互通式立交方案的选择主要包含构形和方案比选两个阶段。交叉公路的功能、性质、出入交通量以及是否合并设置收费站等决定了互通式立交的基本类型，即一般互通式立交或枢纽互通式立交。而根据与交通量的具体分布、地形、地质、用地和施工期间维持临时通车以及是否需分期修建等的适应性可以初步确定匝道的具体布局，并