塞爾維亞E763高速Preljina至Pozega段互通立交變速車道平面設計淺析

牛杰

摘要 高速公路互通立交變速車道作為互通立交車輛速度轉變、車道轉換的重要分、合流點，往往是國內外互通立交設計的重點與難點。文章以E763高速Preljina至Pozega段項目設計為例，基于塞爾維亞道路設計規(guī)范，對中東歐地區(qū)互通式立交變速車道設計理念、計算方法及特點進行詳細介紹，并與國內規(guī)范進行簡要對比，研究結論對于從事中東歐區(qū)域互通立交工程項目設計和施工都具有一定的借鑒意義。

關鍵詞 高速公路；互通立交；塞爾維亞標準；變速車道

中圖分類號 U412.352.1文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）08-0022-04

0 引言

隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的深入推進，中塞兩國在交通基礎設施領域的合作不斷加強。中國企業(yè)在逐漸參與塞爾維亞工程項目的同時，需要深入了解并熟悉當地的設計與施工流程。塞爾維亞設計流程繁瑣、規(guī)范圖冊眾多，在這一背景下，深入了解和應用當地的設計規(guī)范對于確保項目的高效推進和順利實施至關重要。

1 項目背景及規(guī)范

1.1 項目背景及工程規(guī)模

E763高速公路是歐洲11號走廊塞爾維亞段，連接塞爾維亞至黑山出?？诎蜖柛郏侨麪柧S亞最高效便捷、最安全穩(wěn)定的出海通道，也是連接巴爾干地區(qū)與周邊國家的運輸大動脈。Preljina至Pozega段項目作為“一帶一路”重點工程，項目路線全長30.2 km，起點位于Preljina，終點位于Pozega，項目為典型的山區(qū)高速，設計時速100 km/h，雙向四車道。目前該項目正處于施工階段，預計2024年12月通車。

項目建成后將完善塞西南部地區(qū)高速公路網，減少查查克城市內擁堵，提高車輛通行效率，并進一步促進中塞合作關系，鞏固加深兩國人民的友誼，帶動“中國裝備”“中國建造”走出去，對深化中塞互利合作等具有積極意義。

1.2 規(guī)范采用情況

塞爾維亞通用道路互通設計規(guī)范主要為兩大類：一類為塞爾維亞道路公司編制Guideline通用的SRDM Road Design Manual（簡稱SRDM指導手冊）[1]，分為規(guī)劃分析、地質巖土、水文、交通量、道路、互通、交安、環(huán)評、結構、隧道、排水等共計11大冊，63分冊的指導手冊；另一類為塞爾維亞國家交通部頒發(fā)的法律強制規(guī)范Rulebook[2]，為道路設計必須遵守的規(guī)范，定義了道路、互通設計標準等參數，該項目設計過程中主要以Rulebook為設計標準。

根據塞爾維亞設計文件編制辦法，設計技術文件類型共分為以下6個設計階段：

（1）一般設計（GNP）。

（2）概念設計（IDR）。

（3）初步設計（IDP）。

（4）建筑許可設計（PGD）。

（5）施工圖設計（PZI）。

（6）竣工圖設計（PIO）。

該項目設計階段包含初步設計及后續(xù)全部設計階段，該文重點以Lucani互通變速車道設計為研究說明，根據塞爾維亞設計文件編制辦法，定義每一冊都有嚴格要求的圖冊分類，如表1所示，Lucani互通冊為編號2/2冊。

2 Preljina至Pozega段高速Lucani互通變速車道設計

該文重點以Lucani互通（如圖1所示）變速車道設計為研究說明。Lucani互通位于典型山區(qū)段，為單喇叭互通方案，設計時速為100 km/h，匝道1為單車道加速車道匯入主線段，主要受控因素為流入鼻端與前方隧道口距離，主要分析在特殊控制因素條件下，匝道1匯入主線的加速車道長度計算方法與原則。

塞爾維亞規(guī)范定義變速車道主要包含加速車道長度與漸變段的要求（如圖2所示）。

根據塞爾維亞Rulebook定義，通用設計變速車道流入流出標準長度為250 m，此長度以設計速度為130 km/h計算標準長度，即漸變段長度60 m與加速車道長度190 m，具體的變速車道長度應通過交通模擬以及計算分析確定。

Lucani互通位于山區(qū)段，布設條件困難，前后線位控制因素較多。匝道1匯入主線加速車道，且位于主線縱坡上坡+4%段落，主要控制因素條件為流入鼻端與前方隧道口距離，根據塞爾維亞規(guī)范[2]要求，隧道洞口前車輛行駛的10 s范圍內車道橫斷面必須保持一致。此外，隧道段限速設計速度為80 km/h，車輛行駛10 s的范圍長度為222 m，即匝道1匯入主線漸變段終點距離隧道洞口至少保證222 m，才能滿足規(guī)范要求。

塞爾維亞Rulebook中變速車道長度計算公式如下：

（1）

式中，Lul——變速車道長度（m）；La——加速車道長度（m）；Lc——漸變段長度（m）；V′——主線運行速度即0.80×Vgp設計速度；V″——匝道1設計速度；a——加速度，規(guī)范定義取值范圍為0.8～1 m/sec?；t——時間，規(guī)范為3 sec；in——縱坡。

采用主線設計速度100 km/h，Lucani互通匝道1相關參數如下：

V′=0.80×Vr=0.80×100=80 km/h

V″=60 km/h

in=+4%

a=1 m/s2

t=3 sec

Lul=La+Lc=179.49+66.67=246.16 m

通過以上計算分析得知，若采用主線設計速度100 km/h，匝道1匯入主線加速車道長度至少應滿足246.16 m，加上隧道口前方匝道1匯入主線漸變段終點距離隧道洞口至少222 m，則共計所需長度為468.16 m。

因Lucani互通位于山區(qū)，控制因素較多，且加速車道匯入主線縱坡為上坡4%，在匯入主線加速至100 km/h，馬上進入隧道段限速80 km/h，連續(xù)的加減速對車輛行駛安全造成較大隱患。計過程中經與各方專家及Technical Control審查單位討論，決定在匝道一匯入主線段進行限速至80 km/h，以保證車輛行駛安全。

采用主線限速的設計速度80 km/h，Lucani互通匝道1相關參數如下：

V′=0.80×Vr=0.80×80=64 km/h

V″=60 km/h

in=+4%

a=1 m/s2

t=3 sec

Lul=La+Lc=31.78+53.33=85.11 m

通過以上計算分析得知，若采用主線設計速度80 km/h，匝道1匯入主線加速車道長度至少應滿足85.11 m，加上隧道口前方匝道1匯入主線漸變段終點距離隧道洞口至少222 m，則共計所需長度為307.11 m。

最終Lucani互通匝道1加速車道長度148 m，距離隧道口前方距離采用247.5 m，滿足80 km/h設計速度長度要求，并獲得了技術審查的批復。

綜合分析，塞爾維亞高速互通立交變速車道設計，應結合互通立交布設條件及周邊控制因素分析確定，對于互通位于隧道前后段落，或位于主線縱坡較大段落，應動態(tài)調整分析，根據計算數據、交通模擬確定最終計算參數。

3 國內高速公路互通變速車道設計

國內高速變速車道設計，規(guī)范中明確定義其要求設計長度參考值，如表2所示，為規(guī)范[3]所提供的變速車道長度參考值。

關于變速車道長度，規(guī)范[3]同時定義了在變速車道位于縱坡大于2%的路段時，應按照規(guī)定的系數對變速車道長度進行修正，如表3所示。

規(guī)范[3]中也明確定義了主線入口與前方隧道之間的最小凈距要求，設計中應按照規(guī)定的長度執(zhí)行，如表4所示。規(guī)范[3]中的凈距示意圖，如圖3所示。

4 中國規(guī)范與塞爾維亞規(guī)范互通變速車道設計簡要分析對比

通過分析中國規(guī)范與塞爾維亞規(guī)范情況，以Lucani互通匝道1變速車道為例，簡要對比整理，結果如表5所示。

通過以上對比分析，對于互通立交變速車道長度，中國規(guī)范相對明確定義了不同設計速度對應的變速車道長度，而塞爾維亞規(guī)范相對更加靈活，定義了最高設計時速130 km/h變速車道標準長度為Lul=La+Lc即250 m，但設計過程中應動態(tài)調整分析，根據駕駛模型、計算數據、交通模擬確定最終計算取值參數。

總體來看，中國規(guī)范定義明確，根據設計速度、縱坡參數、隧道口距離，依據規(guī)范參考值設計取值即可，而塞爾維亞規(guī)范更偏重于理論計算值，設計過程中需在詳細計算、模擬以及分析控制因素后確定設計相關參數。

5 結束語

通過對互通立交變速車道設計的深入研究，該文以E763高速Preljina至Pozega段項目為例，詳細介紹了塞爾維亞規(guī)范下中東歐地區(qū)互通立交變速車道的設計理念、計算方法及特點，并與中國規(guī)范進行了簡要對比分析。隨著中國企業(yè)參與“一帶一路”倡議，特別是在中東歐地區(qū)的項目建設中的深入參與，其應對當地的設計與施工流程有了更為深刻的認識。塞爾維亞規(guī)范相較于中國規(guī)范更加靈活，強調設計過程中的動態(tài)調整分析，要求根據駕駛模型、計算數據和交通模擬確定最終計算取值參數，這與中國規(guī)范相對明確定義的特點存在一定差異。在今后的中東歐地區(qū)項目設計與施工中，中國企業(yè)需要結合當地的標準和特殊條件，靈活運用國內外規(guī)范，以確保項目的高效推進和安全實施。希望該文的研究對于中東歐地區(qū)互通立交工程的設計與建設提供有益的參考和指導，促進中塞合作的深入發(fā)展，為“一帶一路”倡議的實施貢獻力量。

參考文獻

[1]Public Enterprise Roads of Serbia. Serbian Road Design Manual： 4. 0 Road Design Elements[S]. Belgrade： PE Roads of Serbia， 2012.

[2]Rulebook on the conditions which must be fulfilled by road facilities from the aspect of traffic safety other elements of the public road [S]. （Serbia Official Gazette of RS No. 50/11）.

[3]公路立體交叉設計細則： JTG/T D21—2014[S]．北京：人民交通出版社股份有限公司， 2014.