枢纽互通分流、合流设计,是采用主线分合流,还是采用匝道分合流?在《公路立体交叉设计细则》中,适用条件各是什么?互通式立交分合流,包括主线分合流、枢纽匝道分合流、集散匝道分合流、连续分合流等内容。

(1)主线分合流适用范围

依据《公路路线设计规范》11.5.1条,一条高速公路一幅行车道分成两条,连接到另一条高速公路上去的多车道匝道,A型主线分合流的代表形式为T型立交;或一条高速公路分成两条高速公路,B型主线分合流的代表形式为Y型立交。

按此定义,主线分合流一般用于高速公路三岔枢纽互通,工程实践中,个别四岔枢纽兼集散互通也采用了主线分合流设计。四岔完全枢纽互通,不宜采用主线分合流设计。

当采用三岔枢纽接线方案时,宜采用主线分合流设计,一般是新增项目与既有高速公路衔接。可行性研究阶段,应论证是否有转化为四岔互通的必要性。

四岔枢纽兼集散互通采用主线分合流时,立交形式一般不易识别,容易造成误行。有两种形态,一是变异“十字型”,将集散落地的“一岔”按出入匝道布设,远郊落地交通量较小时可采用该形式,也可能用于既有三岔集散互通反向延伸项目接线;二是“K字型”,常见于新建项目与既有集散互通叠加。完全新建枢纽兼集散互通,不宜采用主线分合流方案。

四岔枢纽兼集散互通,若采用主线分合流设计,初步设计阶段应做多方案比较,综合通行能力分析、安全性评价等因素,提出推荐意见。

(2)主线分合流方式及标准

主线分合流匝道,相当于主线分离式路基,右转匝道设计速度不宜低于60Km/h,左转匝道设计速度不宜低于50Km/h。

主线分合流单条匝道,车道数一般不低于双车道。当交通量较大时,主流单条大于1200puc/h,主流采用12.75m或12.25m,次流采用12.25m或10.5m;当交通量适中时,主流采用12.25m或10.5m,次流采用10.5m;当交通量较小时,主流单条不大于1200puc/h,可均采用10.5m。当采用10.5m时,建议采用双车道出入口,可适当降低辅助车道标准。

当互通左转匝道为主流交通量时,宜采用左出、左入方式接线,如图a;若左转匝道交通量为次流时,宜采用右出、右入方式;当左转交通量以大型车为主时,可增加大型车左转半直连专用匝道,如图c。尤其是距长大隧道出口较近时,例如在建的G65E黄龙北的三岔枢纽,未遵循该原则,后用可研项目定位、交通量变化来解释,不妥,2023年通车的G3511预留的麟游东的三岔枢纽也存在该问题。

主线分合流的主次流的比较,是基于同一断面来自或前往不同方向的交通流,这点与转弯交通量之间的主次定义不同。

(3)主线分合流连车道数平衡

三岔单向车道数典型组合为2、2、3和2、3、4和2、2、4,比较常见。也可能是2、3、3和2、4、4等组合,一般需要验算是否设置辅助车道。

实践中出现的2、2、2组合,可能存在扩能滞后,3、3、3组合可能储备了较富余的通行能力。

车道个数及通行能力平衡原则,分合流基本相同。为了简化问题,假定合流前或分流后的基本车道数,均为单向2车道。当交通量较小时,例如小于2500puc/h,车道数采用2+2=3;当交通量适中时,采用2+2=4-1;交通量较大时,如大于3000puc/h,车道数采用2+2=4。

(4)主线分合流连接部线形设计

分合流线形起点至鼻端分岔的三角带,两主线宜分别进行平面线形设计,当交通量较小、且主次分明,可采用渐变加宽方式分线。

若主次流比例小于1:3时,次流可不进行线形设计;但是,两个有反向超高的主线分合流时,建议宜分别设计平面,若鼻端代数差大于4%,应分别设计平面线形。线形和渐变加宽,设计方法参见连接部变速车道部分。

当交通较小,三角带车道数采用“2+2=3”或“3=2+2”时,分合流点至一个车道宽度处,分流长度不小于150m,分流渐变率不大于1/40,合流长度不小于300m,合流渐变率不大于1/80。

交通量适中,三角带车道数采用“2+2=4-1”或“3+1=2+2”分别进行线形设计,先直接并线,通过辅助车道调整。主线合流辅助车道长度要求不小于400m,建议依据设计速度,补充分流辅助车道长度采用300m。设计速度采用100Km/h时,分别350m和250m;设计速度采用80Km/h时,分别为300m和200m。

交通量较大时,采用“2+2=4”或“4=2+2”直接拼接,分别设计平面线形。与交通量较小时一样,形式上,车道数不不平衡,但通行能力基本平衡。

(5)主线分合流连接部纵断面及超高

三岔枢纽宜采用主线分合流设计,客货分行的隧道出口,宜远离枢纽互通。连接部三角带的纵面线形和路面横坡,宜采用左侧主线作为设计基线,横坡过渡方法与连接部变速车道相同。

建议右侧纵面线形,提供拟合结果,核查纵面指标及连续性,可利用辅助路拱线适当调整连接部高程数据图。

当右侧交通量较大时,建议采用右侧路线确定纵横面,如在建的G65王莽枢纽+安检站,次流匝道左入主线货车专用道。一般不应发生此类问题。