山区高速公路互通式立交视距的探讨

1、山区高速公路互通式立交视距的探讨摘 要：本文通过对山区互通立交视距的探讨，提出了保证视距在互通立交的重要性，同时给出检查视距是否满足要求的各项方法和措施，为今后互通立交设计和运营管理提供借鉴和参考。关键词：互通式立交；视距；横净距；分、合流点1 前言互通式立交具有交通转换功能和空间多层结构形态两大特征。在有限的区域空间内要完成各方向的交通转换，加剧了其运行方向的复杂性；同时，随着我国经济和交通事业的蓬勃发展，公路尤其是高速公路的建设重心已由平原微丘区转向山区，其与平原区公路相比，山区公路具有平面指标偏低，长大纵坡偏多、高填深挖段落普遍、桥隧构造物众多及互通设置困难的特点，因此导致互通式立交的技

2、术指标往往较低，而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更为复杂。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。而视距是保证公路行车安全的一项重要设计指标，也是公路工程建设标准强制性指标之一。因此，公路沿线的每一行车道应有足够的视距，使驾驶员能及时察觉到潜在的危险，并做出正确反映，保证行车安全。因此，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之前，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。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人能看清主线车流状况，从而能从容地寻找可插车间隙。2 视距的基本概念

3、和要求为了行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能够及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距。根据我国的相关规定，高速公路、一级公路的视距采用停车视距，二、三、四级公路的视距应满足会车视距和超车视距的要求，对互通立交等各种信息来源竞相出现处，采用识别视距。因此本文主要介绍停车视距和识别视距。2.1 停车视距停车视距是指驾驶人员自看到前方障碍物时起，至障碍物前能安全停车所需的最短行车距离，停车视距为制动反应距离和制动距离之和。我国公路工程技术标准（JTGB01-2003）条文说明中解释：小客车行驶时，当目高为1.2米，物高为0.

4、1米时，驾驶员自看到前方障碍物时起，至障碍物前能安全停车所需的最短行车距离，为小客车行车视距（简称停车视距）；载重货车行驶时，当目高为2.0米，物高为0.1米时，驾驶员自看到前方障碍物时起，至障碍物前能安全停车所需的最短行车距离，即为货车停车视距。各级公路停车视距是对应设计车速下汽车行驶安全的重要保障条件之一，也是各级公路几何设计的主要依据。2.2 识别视距（判别视距）识别视距是指驾驶员在可能引起视距混乱的道路交通环境中，以发觉意外的或难以感觉的信息源或危险、判别危险或其潜在迹象、选择适当的速度和路线、安全有效的完成驾驶操作所需的距离。通常下述位置需要满足识别视距：互通式立体交叉和平面交叉口、

5、收费广场和车道数发生变化的横断面处以及各种信息来源竞相出现处。我国公路路线设计规范（JTG D20-2006）条文说明中解释：为使驾驶者及时发现互通式立交的出口，按规定行迹驶离主线，从而防止误行，避免撞及分流鼻，保证行驶安全，互通式立交的引道上应保证对出口位置的判断视距，这一视距应为识别视距。判断出口时，驾驶者应看到分流鼻端的标线，故物高为0。对此在确定凸曲线半径时应注意。普通路段停车视距所用反应时间是2.5s，但在复杂情况下发觉、识别、判断所需时间约为1015s，因此需要提供更长的停车视距，才能保证安全停车和避让。2.3 互通式立交视距的要求我国公路路线设计规范（JTG D20-2006）中

6、规定，互通立交区域应具有良好的通视条件。主线分流鼻之前应保证判别出口所需的识别视距。识别视距应大于表1的规定。条件受限制时，识别视距应大于1.25倍的主线停车视距。表1 识别视距设计速度（km/h）1201008060识别视距（m）350-460290-380230-300170-240注：当驾驶者需接受的信息较多时，宜采用较大（接近高限）值。匝道全长范围内应具有不小于表2规定的停车视距。设计速度（km/h）80706050403530停车视距（m）110（135）95（120）75（100）65（70）40（45）3530注：积雪冰冻地区，应不小于括号内的数值。表2 匝道停车视距3 互通立交

7、的视距检查3.1 曲线内侧的横净距检查车辆在弯道上行驶时，弯道内侧的建筑物、树木、路堑边坡等均有可能阻碍视线，如果上述阻碍物在行车视距内阻碍了视线，则应予以清除，以满足行车视距所要求的横净距。视距横净距的计算通常采用的是最大横净距法或图解法。最大横净距法是采用最大横净距的有关计算公式，计算某弯道内侧应清除的最大值。由于弯道上每个断面的清除值是不一样的，如果整个弯道均以最大值来进行清除，虽然满足视距要求，但往往会造成工程上的浪费。因此应采用一种较为简便的计算方法计算行车轨迹上任意一点的横净距值，绘制视距包络图，然后对弯道内侧进行清除，即图解法。图解法比较直观且得到的通视区域正好可以满足各点的通视

8、要求，工程量最省。我国公路路线设计细则（总校稿）条中对最大横净距计算公式和计算图示已详细列出，本文不再赘述。3.2 匝道分流点前的识别视距检查对于设计车速为80km/h和60km/h的山区互通立交，常因受地形限制，互通立交前后采用较大纵坡或前后坡差较大，当减速车道出口位于较小半径的凸型竖曲线之后，视线极易受阻，尤其当减速车道出口不可避免的位于左转下坡曲线上时，纵横向视距条件更差，对行车安全极为不利，因此有必要增大凸型竖曲线半径以保证视线通畅。当竖曲线长度大于识别视距时： （3.2.1）当竖曲线长度小于识别视距时： （3.2.2）式中：R为竖曲线半径（m）；S为半径为R的竖曲线上所能保证的视距；

9、、分别为驾驶员的视高和物体高。取小客车驾驶员视高1.2m，货车视高2.0米，驾驶员看到分流鼻端的标线，取物高为0；为竖曲线所对应当量圆的圆心角（弧度），=L/R，L为竖曲线长。根据式（）和（3.2.2）可算出设计中凸型竖曲线是否满足识别视距的要求（如表3）。表3 小客车识别视距对应的凸型竖曲线半径值设计车速（km/h）1201008060识别视距（m）350460290380230300170240凸曲线半径（m）5104288167350426016722042375001204224000规范凸曲线一般值（m）4500025000120006000规范凸曲线极限值（m）2300015000

10、60003000从表中数值可看出，互通立交主线凸型竖曲线半径取值应尽量大于路线规范的一般值，而极限值应尽量避免采用。3.3 匝道合流点前视距的检查图1 合流点视距检查距合流点识别视距，匝道按行驶5s的距离进行计算，主线按行驶8s的距离进行计算。在合流点、主线识别视距和匝道识别视距三角区内应保持通视（图1）。3.4 跨线桥下主线凹曲线上大货车的视距保证当互通立交主线下穿形成凹形竖曲线时，跨线桥将在竖直方向与横向阻碍驾驶员的纵向视线。因此，应检验在满足停车视距的情况下，凹形竖曲线半径是否满足要求（图2）。图2 货车停车视距若已知桥梁净空和道路纵坡，可由下式求得最小凹形竖曲线半径。当竖曲线长度大于停

11、车视距时： （） 当竖曲线长度小于停车视距时： （）式中为竖曲线半径（m）；S为停车视距（m）；为相邻两纵坡的坡度差（%）；c为桥梁净空高度（m）；、分别为驾驶员的视高和物体高（m），取=2.5m（大型货车），=0.6m（小汽车尾灯高度）。根据式（）和（3.4.2）即可算出设计中凹形竖曲线是否满足货车停车视距的要求（本文略）。4 结论为保证互通立交的视距要求，应采取以下措施对互通立交视距不足的问题进行改善：4.1 当在视距三角形范围内有阻挡视线的障碍物时，应将障碍物后移或拆除；4.2 当为平曲线部分的桥墩、桥台、挖方边坡等阻碍视线而造成视距长度不够，则应后移构造物或开挖视距平台。路线规范中规定

12、设置在跨线桥后的出口匝道至跨线桥的距离不应小于150m，除非跨线桥上或桥下的主线在平、纵面上均呈直线形或很大半径的曲线，且桥墩台不压缩桥下驾驶者的视线，不影响驾驶者对出口的判断，可不受这一规定所限。当然增大平曲线和竖曲线半径来改善视距条件，那是最好的途径；4.3 为保证汇流鼻前的通视三角区，设计中应注意：主线为下坡，匝道为上坡的情况下，通视区范围内的匝道纵坡不得与主线纵坡有较大的差别。尤其当主线为桥梁并采用实体护栏时，护栏完全遮挡匝道方向的视线。最理想的通视条件是三角区范围内匝道的路面高于主线的路面；4.4 当为纵断面上竖曲线半径过小而影响视距时，应设法增大竖曲线半径，必要时通过调整平面线形来改善纵面线形；4.5 当互通立交处于挖方路段时，应注意主线与匝道出入口处的通视条件，除非工程巨大或特别艰巨（如硬质岩石），一般在主线与匝道之间，包括环形匝道内，均不应留有影响视线、景观的土（石），环形匝道内部的挖方最好修整成圆滑缓和的坡面。4.6