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1、城市道桥与防洪第1期2002年3月立交匝道的超高与横坡朱剑豪(上海市政工程设计研究院)摘要:为配合建设部《城市道路交叉设计规程》的编写,本文根据目前道路超高与横坡设计的习惯做法,结合国内外已取得的成功经验,针对城市立交匝道,从道路条件和行驶舒适性分别阐述了最大横坡和横向摩阻系数的取用原则,对比了超高与横向摩阻系数在平衡车辆行驶于弯道所产生的侧向离心力的各种组合及协同作用,总结提出了适合我国的立交匝道超高与横坡设计的各项设计指标和设计方法。关键词:立交匝道超高横坡限速、信号控制、交叉口等影响,有低速行驶趋势1道路可能的最大超高横坡的道路,建议最大超高横坡为4%至6%;对于常1.1决定最
2、大允许超高横坡的主要因素有交通拥挤、阻塞严重、排水困难、有行人穿越等在平曲线上行驶的车辆会受离心力的作用,的城市道路应避免设置超高,仅设路表排水横坡通常是以设置超高横坡来平衡离心力,使横向力(1.5%～2%);对城市高架快速路,因出入口连接系数保持在安全、舒适允许的范围内,从而防止侧结构构造及城市景观需要等限制,推荐最大超高向滑移,也有利横向排水。但超高的设置不单是为值为8%,有冰雪地区为6%;对于交叉口转向车平衡侧向离心力需要而设,还必须兼顾其他需要道(包括立交匝道)也按所在地区、连接道路性质并受到自然因素、路线条件、行车因素等的限制。等级、交通组织情况,分别用一般道路路段最大容在
3、有冰冻、积雪地区,超高横坡太大会致使冰许超高横坡标准,受低速或停车等限制时仅设道面上慢行或停止的车辆横向滑移,而多雨地区若路排水横坡控制超高横坡设计。超高横坡过小会使表面排水不畅或不均积水、水我国《公路工程技术标准》中规定,高速公路、膜润滑会减少侧向摩阻,致使较高车速行驶车辆一级公路的超高横坡不应超过10%,其它各级公产生部分“滑水”现象,重型或动力性能差须在大路及有低速行驶情况不应超过8%,并规定冰冻超高平曲线慢行的车辆,行驶中会产生侧向负不积雪地区最大超高横坡度不宜大于6%,最小超平衡力,这会强制司机用力朝反曲线方向或横坡高横坡应等于路拱坡度值。向上方向操作方向盘,以保持行车稳定
4、姿态。此我国《城市道路设计规范》规定,最大超高横外,大超高也不是重交通量道路和低速道路(不管坡度按设计车速的高低在6%～2%范围内取值,是城市道路还是公路)所希望的,因为这些道路上对匝道平曲线超高又规定宜采用2%,最大不得总有众多的因素常常引起行驶速度大大低于设计超过6%。车速,致使司机反常规操作,引发交通事故。综观各种标准对超高横坡的各种限定,一般1.2各种标准对曲线超高的限定均以地区特点确定取值范围,很难以单个标准值各种标准对曲线超高的限定在具体规定中都代表各种特定条件。结合了当地的特点。德国规定最大超高横坡imax为1.3城市立交匝道最大超高横坡的确定7%,其绝大部分国土均为冰
5、冻地区;日本规定一由于超高横坡度的取值与道路性质有着密切般地区最大超高横坡10%,冰雪地区6%,以适应的关系,城市立交相交道路一般以城市道路为主,国土纬度跨越大,地区气候变差剧烈的特点。美国故城市立交匝道最大超高横坡应与城市道路超高各州公路工作者协会AASHO设计指南推荐,对横坡设计标准一致,以取得行车安全和舒适性水有良好气候无冰雪地区最大超高横坡不能超过平的均衡,即最大超高横坡取6%,冰冻、积雪地12%这一极限(低级路面),一般为10%,有冰雪区取4%。若为由城市快速路相交的枢纽立交,则地区极限值为8%。因交通拥挤、地区物业开发、立交匝道最大超高横坡度标准应与城市快速路标—13—城
6、市道桥与防洪第1期2002年3月准一致。连接不同道路等级的立交匝道,其超高横80km/h～30km/h,基本接近公路标准。其中对坡原则上应与较低级道路的超高横坡度标准一于匝道和环道车速30～60km/h取0.18,20致,即一般城市道路与城市快速路相交,立交匝道km/h取0.14,同样认为城市道路上行车乘客能以一般城市道路超高横坡标准为宜,城市(快速)接受较之公路为高的横向力系数舒适界限,但对道路与公路相交,立交匝道以城市道路(或快速应有交织交通的匝道或环道这一舒适界限较之美路)超高横坡标准为宜。国AASHO关于城市低速道路的研究成果为低。随着近年来我国城市道路建设的高速发展,城市2
7、超高横坡的确定立交的建设水平和质量有了长实的进步,设计标2.1横向力系数的可能取值范围准也应向先进标准靠近。为保证车辆在弯道上以设计容许车速安全行综上所述,立交匝道的横向力系数舒适、安全驶,并保证一定的舒适水平,需要设多大的超高,界限应与相交道路的性质等级相匹配,城市立交除了弯道平曲线半径大小之外,主要取决于容许匝道应与城市(快速)道路的横向力系数舒适界限路面与轮胎之间有多大的横向摩阻力来平衡超高相匹配,见表1:不足以平衡的那部分离心力。国内外研究结果表表
