高速公路互通立交出口匝道安全設計探討

楊陽

中鐵隧道局集團四處有限公司 福建福州 350400

1 工程概況

1.1 線路概況

“國家高速公路網京臺線長樂松下至平潭段工程路基土建施工”G2標段位于平潭縣境內，起點接G1標尾，終點銜接已建的壇西大道主道，高速公路部分設計起訖里程為K78+520-K80+400，全長1.880Km。終點K80+400對應壇西大道樁號為TXK11+055.909；市政道路部分長1.785km，互通被交路蘇平路設計范圍為SK1+635-SK3+420。

1.2 工程地質和水文地質條件

線路區域上屬新華夏系第二隆起帶的東南緣，武夷-戴云復式隆折帶東側的閩東南沿海變質帶，區內的地層明顯受火山噴發作用、巖漿侵入活動以及東南沿海動力變質作用等。

經鉆探成果及區域地質表明：互通區有斷層片理化帶F1通過，與主線橋及匝道相交，對橋基及路基有影響。

線路區域上屬新華夏系第二隆起帶的東南緣，武夷-戴云復式隆折帶東側的閩東南沿海變質帶，區內的地層明顯受火山噴發作用、巖漿侵入活動以及東南沿海動力變質作用等。

1.3 工程特點、控制和重難點

1.3.1 施工組織管理是本項目的重點

橋梁共計9座，其中樁基966根，總長27276m、預制箱梁343片、現澆箱梁206跨。均集中在1.5km范圍內，橋梁地址多為海灘地及魚塘位置，地基處理數量多且大，先后施工順序和交叉施工協調管理點多面廣；且現澆箱梁耗用周轉材料消耗量大，如碗扣腳手架（盤扣支架）、螺旋鋼管、貝雷梁、型鋼、方木、竹膠板消耗量大。高速公路平潭互通立交橋全線2019年7月底通車，工期緊，對項目科學、合理、有序、安全、高效地組織施工和項目整體管控水平要求極高。

1.3.2 路基橋梁不良地質處理是本項目質量控制重點

主線K78+500-K78+820、K80+020-K80+400路段及蘇平被交路SK1+600-SK2+190、SK2+680-SK3+500均為砂質或淤泥質土，工程性能差，軟基處理管樁達36.8萬m，最大深度24m，且現澆梁施工對地基的承載力要求較高，處理工期時間緊，質量控制是本項目控制重點。

2 出口應道安全影響因素

2.1 道路因素

平面設計因素：對于小半徑圓曲線道路，必須設置加寬，并且應留有充足的空間，以減少交通事故發生的可能性。縱斷面設計因素，匝道的縱坡對于交通安全來說影響較大，如果坡度過大，車輛在下坡時需要點剎來減小車速，過程中容易導致車輛的制動系統失效或者滑溜。

2.2 交通因素

交通量因素。當交通量大于設計通行能力時，事故發生概率也會隨之增大。交通流，當大車比率過大時，由于其轉向性能與加減速性能不如小轎車，視距也較差，由于在出入口匝道時，大小型車輛的車速差異較大，容易導致追尾事件的發生和大車的側翻。車速因素。交通事故的發生不僅取決于車速的大小，并且與車輛的速度差有關系，由于車速的離散性大，超車現象較多，直接導致了交通事故發生率的上升。

3 出口應道安全設計參數優化

3.1 減速車道形式、構成

高速公路減速車道分為直接式和平行式兩種，一般情況下，宜采用直接式，在主線左轉并且半徑巧小時，采用平行式。減速車道由漸變段和減速段組成。直接式減速車道與車輛行駛軌跡極為符合，比較滿足駕駛員的尼、里預期，平行式減速車道標線劃分明確易識別。

3.2 減速車道長度計算

合理的離速公路互通式立交減速車道長度對于減小主線出口位置車輛擁堵，提高交通運行效率，方巧車輛分流減速，降低出口面道車輛因車速過快引發事故的可能性等起著重要作用。高速公路直接式減速車道長度計算方法應滿足如下要求：

（1）減速車道應當符備高速公路主線硬路肩寬度、鼻端主線行車道及硬路肩偏置加寬需要，并滿足車輛分流巧（漸變率）的要求；（2）減速車道應當符合高速公路主線車輛分流運動軌跡及減速要求。合理的高速公路減速車道需要同時滿足上述兩方面要求。

4 評估結果

結合工程概況與安全評估體系，由于篇幅限制，本文直接將直接得出匝道1的綜合評定向量與評定值計算結果：S=W f R=[0.5390.1940.266]。從各項指標結果可看出，該匝道的減速道與圓曲線半徑長度均評定為危險，在交通流體系中，匝道1的實際行車速度評定為危險，根據分析，可確定該匝道1的安全評估為：危險。匝道2的綜合評定向量與評定值計算結果：S=W f R=[00.6880.312]。由該工程的匝道道路幾何設計參數評價子體系表中，可以確認該高速公路互通立交出口匝道的設計不符合要求，該出口匝道的減速道路長度不足，導致車輛的分流較為困難，影響行車的安全性，并且根據交通流表可知該處的交通量和交流量較大，大型車的高比例也對該出口匝道造成不利影響，結合該工程實例的交通流特征表以及其匝道道路的幾何設計參數表，根據上文所建立的高速公路互通式立交出口匝道交通安全評價體系表，可確認匝道2的評價結果為：危險。

總之，在該工程中，影響匝道行車安全性的重要因素：超高，沒有被考慮進去。應改造該匝道的最大超高值為6%，出口匝道可采用超高旋轉的模式，同時在內環匝道圓曲線上設置超高漸變段，與原匝道設計的超高進行銜接。由于該路段的匝道交通量較大，大型車的比例較高，對于減速車道的長度而言，必須盡量增加至一百米，以使車輛可達到安全速度進入出口匝道，為進一步保障安全，建議增設匝道交通工程設施，如減速帶，限速標志等。對于交通安全的設計和改造，不僅僅需要從管理的角度出發，同時應該根據事故的根本原因，找出發生事故原因的根源，進行設計改造，盡力保障高速公路的行車安全。