某五岔路口优化设计方案探析

刘 杰 （安徽省路桥工程集团有限责任公司，安徽 合肥 230000）

随着我国经济的高速发展，城市基础设施建设也在快速推进。由于新路网规划的滞后，原有的路网虽然不尽合理，但其在相当长的一段时间内仍需发挥交通作用。一大批多路交叉口的出现，存在较大安全隐患，严重制约了城市的发展。因此，本文以某多路交口处置为案例，通过总结交通组织设计过程中存在的问题，针对性地提出处理方案，并对该类交口设计过程中存在的问题进行归纳总结。

1 工程概况

1.1 交叉口现状

该交叉口位于该市市区东南角，为出入市区的一个重要节点。交叉口由外环东路、和平东路、桐金路及厂区道路组成，新建外环南路的实施后该交叉口将变成错位五岔口，且外环南路与现状桐金路交叉角度较小，交角仅有35°。

1.2 相交道路情况

和平东路：城市主干路，南北走向，双向四车道，人机分离，设计时速60km/h。

外环东路：城市主干路，东西走向，双向四车道，机非分离，设计时速60km/h。

规划路（现状厂区道路）：红线宽7米，东西走向，双向两车道，设计时速20km/h，远期规划按和平东路断面延伸改造。

桐金路：二级公路，南北走向，双向六车道（城区段），设计时速60km/h。

新建外环南路：城市主干路，南北走向，双向六车道，设计时速60km/h。

1.3 交通现状

现状桐金路是市区东南部主要进城出入口，以客车及小汽车为主；和平东路及外环东路由于紧邻高速出口，过境车辆较多，以小汽车和大型车为主；规划路位于交叉口东侧，为厂区道路，交通量较小。外环南路为新建城市新外环，承担过境交通量需求。

2 交通问题概述

混乱的交通环境是引起交通事故的主要原因。从交通工程学角度分析，一般三路交叉口冲突点为3个，十字型交叉口冲突点为16个，五路交叉口冲突点达到50个，一个冲突点即有可能会产生一次事故，冲突点越多，安全隐患越大。故对该种类型交叉口进行改造，改善和解决交叉口内车辆与车辆、车辆与行人之间路权冲突的问题迫在眉睫。

通过调查分析发现本交叉口主要存在以下几个问题：

问题一，五路交叉，交通流冲突点较多，安全隐患大；

问题二，桐金路与新建外环南路交叉角度较小，且与和平东路亦存在交叉错位，不利于行车的舒适；

问题三，交叉口无交通信号控制，交通组织混乱；

问题四，项目位置临近高速口，过境大型车辆较多，通过路口时行驶速度缓慢，易造成拥堵。

3 设计方案

3.1 平面设计

3.1.1 设计原则

①《城市道路交叉口设计规程》（CJJ152-2010）中规定：“新建平面交叉口不得出现超过4叉的多路交叉口、错位交叉口，畸形交叉口以及交角小于70°（特殊困难时为45°）的斜交交叉口。已有的错位多叉口、畸形交叉口应加强交通组织与管理，并尽可能加以改造。”

②交叉设计过程中结合项目的特点，综合考虑区域公路网现状和规划、用地条件和工程造价等因素，根据相交道路的功能、等级、交通量、交通管理方式，合理确定交叉的位置及交叉类型，以利于地方道路及新建道路的沟通联系，方便沿线乡、镇车辆上下本项目，带动沿线乡、镇经济的发展。

③交叉口设计应合理利用道路设施空间，保证安全，节约用地，合理拆迁。

④平面交叉口设计时，应使进出口道通行能力与其上游路段通行能力相匹配，并注意与相邻交叉口之间的协调。

⑤明确不同交通流的行驶轨迹，降低不同交通流之间的干扰。

3.1.2 转弯设计

①交叉口内的计算行车速度按各级道路计算行车速度的0.5～0.7倍，直行车取大值，转弯取小值。

②交叉口的缘石转弯最小半径：右转弯计算行车速度20m/h，最小半径为15m。

3.1.3 设计思路

结合该路口的交通流量及城区规划，总结出两种设计思路。

①减少交叉路口数量，化繁为简

结合远期规划及交口现状，本次拟通过对现状道路在交叉口范围内线形的局部优化，利用老路断面形式，通过延伸侧分带、设置导流岛及标线渠化的方式，将原多路交叉路口变成一个十字交叉口，减少交通冲突点。

②结合规划考虑交叉口在后期路网中的位置进行优化

桐金路是市区东南部的主要进出城道路，交通量较大，同时考虑该市东南区的整体交通规划，和平东路后期将向东延伸，桐金路将废弃；本次交叉口改造中对桐金路仅为近期保通角度考虑，不作较大调整。

3.1.4 交通渠化设计

通过对上述问题的逐条分析提出该路口的设计方案。

①考虑现状厂区道路仅为厂区内交通服务，交通量较小，本着“主次优先”的原则，本次通过延伸现状外环东路的侧分带至桐金路路口转弯半径处，在交叉口范围内封住厂区道路，在外环东路交叉口范围外进行侧分带开口，让其通过非机动车道进出，使原五岔路口压缩成四岔路口。

②考虑和平东路与桐金路存在错位交叉，设计将和平东路与桐金路中线通过150的半径进行拟合，在交叉口范围内对和平东路及桐金路进行局部改造，使原错位交叉变成对位十字交叉，且调整后桐金路与新建外环南路交叉角度增大至70°。

③新增信号控制，考虑南北方向间距较远，设计采用近远双组信号灯组合设计，采用悬臂式信号灯。

④合理利用空间的前提下通过增设专用左转、右转车道，减少相应方向的交通压力及路口等待时间。

具体渠化方案如下。

西北进口（和平东路）渠化：通过道路红线往南侧拓宽3.5m，新增一个右转车道，由于原道路中线的偏移，同时考虑和平东路后期的延伸改造，对北侧大面积非行车轨迹区域采用标线渠化，整体路口采用三进三出的形式。

图1 交口设计平面布置图

北进口（外环东路）渠化：考虑右转交通流的需要，结合现状路幅宽度，设置一个右转车道，一个直行车道，一个直行加左转车道；整体路口采用三进两出的形式。

西南进口（外环南路）渠化：将原4m中央分隔带压缩至0.5m（双黄线控制），以增加一掉头兼左转车道，同时红线往南拓宽3.25m增加一专用右转车道，采用实体导流岛设计压缩行人过街间距，整体路口采用四进三出的形式。

东南进口（桐金路）渠化：中线重新拟合后采用原断面形式，整体路口采用三进三出的形式。

3.2 立面设计方案

交叉口竖向设计的目的是通过调整交叉口范围内有关各点的标高以达到行车舒适、排水通畅等要求。

3.2.1 设计原则

①相同等级的道路相交时，一般维持各自的纵坡不变，而改变横坡度。通常改变纵坡较小道路的横断面形状，将路脊线逐渐向纵坡较大道路的车行道边线移动，使其横断面的横坡度与纵坡较大道路的纵坡一致。

②主要道路与次要道路相交时，主要道路的纵、横断面均维持不变，而将次要道路双坡横断面，逐渐过渡到与主要道路纵坡相一致的单坡横断面，以保证主要道路的交通便利。

③交叉口范围内横坡要平缓些，一般不大于路段横坡，以利于行车。

④交叉口立面设计标高应与周边建筑物的地坪标高协调一致。

3.2.2 设计难点

由于本项目原交口存在错位，竖向上存在两个高点，另原外环路的道路纵坡最高点亦与调整后的交口中心点不重合，故此交叉口在竖向上存在四个高点。

3.2.3 设计方案

本着上述原则的前提下，本次对竖向设计提出“四点合一”的方案，扩大交口处理范围，将原四个高程控制点调整至一个，具体设计方案如下：

本次项目道路路面为沥青混凝土路面，采用设计对交口区域采用等高线法做交叉口竖向设计。同步做好相交道路的纵面顺接。

①桐金路方向：据现场调查，桐金路该段为上跨合安高速桥接线，现状纵坡为2.25%左右，通过高程反算，设计对桐金路自交口处理70m，纵坡控制在2.19%，顺接平顺。

②和平东路方向：和平东路该路段纵坡较缓，现状纵坡为0.5%，考虑后期和平东路规划东延，结合平面本次拟对和平东路自交口处理84m，调整后纵坡为0.43%，顺接平顺。

③外环东路方向：外环东路在本项目设计中采用白加黑处理，本次交口设计结合整个项目整体考虑，对外环东路纵坡维持原状不变。

④外环南路方向：外环南路为拟建道路，交口设计时结合道路纵坡考虑，设计纵坡为1.85%；

⑤整个交口竖向按2.5%纵坡控制。

3.3 新老路基搭接处理

由于外环南路为新建道路，且结合交口渠化，需对桐金路和平东路进行局部线型优化，故本项目存在新老路基衔接区域，为控制沉降，本项目填挖衔接段结合反挖进行综合设计，主要采用开挖台阶、反挖换土及设置盲沟排水等方法处治路基，提高路基强度。高差较大的衔接路段采用透水性材料填筑，以利于路基压实并控制不均匀沉降。填方区域清除表土后，沿着填挖交界面开挖台阶，台阶宽度不小于2m。填挖交界处在路床底面下设置横向截水盲沟，将渗水引至路堤边沟。填方区与挖方区之间设置过渡段，过渡段采用透水性好的材料填筑，本项目推荐采用碎石填筑，过渡区长度不小于10m。

3.4 路面设计

交叉口路面结构与相交道路中路面结构标准较高的机动车道路面结构相同。

3.5 附属设施设计

平面交叉口交通管理及有关附属设施主要包括交通信号灯、交通岛、标志、标线、隔离设施、排水、照明等。本次设计为保障交通安全，按规范要求对附属设施与交叉口同步设计。

考虑交叉口区域面积较大，设计采用双信号灯控制，并增设交通岛。

3.6 无障碍设计

本项目交叉口改造的同时同步进行无障碍设施设计，本次道路无障碍设计应符合乘轮椅者、拄盲杖者及使用助行器者的出行需求，体现人性化的设计理念。

本次无障碍设计主要包括于路口人行横道、过街区域、实体交通岛设置缘石坡道，布置无障碍标识等。

4 设计要点总结

结合上述案例的结果，归纳出以下几点多叉路口交通组织优化要点：

①综合考虑每条道路的交通量影响，同时结合道路断面形式，对于多条路交叉的路口，可通过延伸道路的硬隔离带压缩交叉道路数量（通过辅道引流），避免多路口交叉；

②结合规划合理利用交叉口范围内的空间，降低后期二次改造的费用；

③优化信号灯控制，完善交通标志、标线的布设，提高交叉口通过效率；

④设置实体、标线导流岛，缩短人行过街间距，提高交口安全系数；

⑤设置专用左转、右转车道，减少路口车辆等待时间，提高通行能力；

⑥利用平纵结合，控制一个最高点，优化交叉口区域内标高的设计，畅通排水。

5 结语

城市道路交叉口设计应根据交通组织设计及交通工程要求处理好人、车、路、环境之间的关系。

交叉口交通渠化设计在道路设计中是一个重要的设计节点，其设计是否合理，直接关系到道路的通行能力，甚至影响整个区域路网的交通量。本案例通过压缩交叉口范围内交叉道路数量，局部优化道路线形，使原畸形交叉口变成常规的交叉口，提高路口的安全系数、车辆通过率。

总体来说，通过该种类型交叉口的设计理念及设计思路总结可对后续相似类型的项目有一定的参考价值。