土木工程（道路桥梁方向城市道路交叉口设计.doc

城市道路设计学校：郑州航空工业管理学院 院系： 土木建筑工程学院 专业：土木工程（道路桥梁方向） 题目： 中州大道与郑汴路交叉口设计 指导教师： 杨 广 军 学号： 110905125 姓名： 彭 怀 力 目录一、交叉口交通改善设计的主要内容 1二、 城市道路交叉口的一般设计方法 1 2.1交叉口的选择 12.2衔接方式的确定 22.3连接纵坡 3三、城市道路交叉口设计的完善 33.1平面口立面设计 33.2对交叉口进行去渠设计 3四、平面交叉口去化设计要点 44.1进口道适当拓宽，与路段通行能力相匹配 44.2停车视距、路缘石半径、车道宽度满足要求 44.3利用渠化岛保持交通流畅，减少交通隐患 54.4设置行人过街安全岛，合理组织自行车交通 54.5重视交叉口景观，合理设置交叉口绿化 5五、平面交叉口现状及改善 51.兰州市交叉口特色. 52.渠化设计方法. 63.结语 8六、中州大道与郑汴路交叉口交通立交设计. 96.1立交概述. 96.2立交的功能 .96.3互通式立交 .96.4中州大道与郑汴路交叉口现状. 11七、结语13 城市道路交叉口设计 近年来随着机动车辆的迅猛增长，城市道路的交通压力日渐增大，各大城市对旧城改造及城市道路建设的投入也不断扩大。通过强化交通管理，积极发展城市公共交通，城市交通有了一定程度的改善。但是，由于城市机动车辆增长太快，交通需求远大于供给，以致城市道路网负荷过大，城市交通日趋拥挤，道路交叉口经常出现车辆排队等候现象，高峰期间更是拥挤不堪。道路交通的拥挤不仅导致交通事故的增加，还产生了大量的废气排放和噪音，造成城市环境污染的加剧。本文针对道路平面交叉口设计的方法和改善予以分析探讨。一、 交叉口交通改善设计的主要内容 在多数城市道路交叉口中，由于对道路路段、路口的几何设计、信号配置及路面构筑物等因素缺乏整体的考虑，交通工程设计不够协调，从而对交叉口交通产生不利影响，使之成为路网交通的瓶颈。从调查情况看，此类问题在城市道路交通阻塞点中占有相当大的比例，而合理、迅速地解决这类问题，对于缓解路网压力、疏解地区交通具有重要意义。一般来说，城市道路交叉口交通改善设计的主要内容有以下几点：适当增加交叉口进口车道数，进一步明确车道功能；选择适当的车道宽度，合理组织行人、非机动车穿越路口；改善交叉口信号配置；强化交叉口交通管理措施，减少绿灯损失时间；合理布置和安排交叉口附近公交站点及公交线路，减少对主线行车的干扰。二、城市道路交叉口的一般设计方法 2.1 交叉口的选择 交叉口位置的选择是确定一个理想和最佳交叉门的首要条件。交叉口的位置一般根据交叉道路的等级、计算行车速度、转向车流的分布和交通量、自然条件和地形条件等因素选定，重点应考虑以下几个方面： 2.1.1 平面线型 平面线型的选择对交叉口有较大的影响。一般选择在既有路为直线段的位置上最为合适，这对行车安全，减少交叉长度和占地均是较优的。如果必须在曲线上衔接，也应尽量在大半径曲线上(不设超高的曲线)，避免和小半径曲线上，因为它对路面平顺衔接，行车安仝和占地都是小利的。衔接要尽量考虑正交或较大角度斜交，最小交角不宜小于45。 2.1.2 地形条件 衔接点应尽量选择地形平坦、视线开阔的地方，避免挖方地段与既有路相接，因其对于行车视线及路基排水均为不利。 2.1.3 竖向条件 交叉口应尽量选择在水平坡段上，如条件限制，亦应设平缓坡段上。 2.2 衔接方式的确定 一般在交叉口的竖向布置上要符合行车舒适、排水通畅及视线开阔的要求，要使相交道路在交叉口内有一个平顺的共同面，使路面的水能及时的排泄。但是在与既有道路衔接的交叉，尤其是当既有路的等级较高，行车量较大时，则不能干扰既有路，新建路必须服从于既有路。在这种情况下，如何使设计能达到舒适、平顺、通畅的要求，是我们在设计中必须解决的问题。 2.2.1 顺坡衔接法 顺坡衔接足使新建路与即有路的路面边缘相接，在衔接点新建路的横断面与既有路路面边缘的纵剖面完全吻合，并沿着衔接方向的既有路路拱横坡顺一段坡。这种衔接方式的主要优点是：在不破坏原有路面及不影响其行车的情况下，使行车平顺、舒适，因为在汽车进入交叉口转向后既有路与新建路同处于一个纵坡段上，使汽车能平顺的地通过衔接点；可使路面排水通畅，由于新建路是顺既有路路拱横坡的坡面相接的，所以即使既有路处平坡路段，在衔接处也不能滞水，路面水可通过新建路的纵向斜面及逐渐过渡形成的横向路拱斜面排除。顺坡衔接法适合用在填方交叉口和新建路对高程损失控制要求不严的情况。在挖方地段衔接的交叉口和对高程损失控制要求严格的情况，应避免使用这种方法，因为它可能会给路基排水和线路拉坡造成困难。 2.2.2 变坡衔接法 这种方法的衔接点位置及衔接断面与顺坡法完全相同，不同的是衔接点后的线路纵坡不采用接既有路的路面横坡进行顺坡，而是以衔接点为变坡点，采用平坡或较缓的上坡为衔接纵坡。这种方法基本可以弥补顺坡法的不足，适合用在挖方地段路基排水困难和损失受限制的衔接条件。 2.3 连接纵坡 对衔接点后的连接纵坡的确定，是设计中所要解决的一个重要问题。纵坡长度的确定对行车有较大的影响，频繁的纵坡变化，旅客会感到颠簸，驾驶换档频繁，汽车悬挂受冲击频繁，油料和机械系统均有较大的损耗。其问题就在于坡长太短，而不能容纳较长缓的竖曲线。从此意义上讲，坡段设计以缓而长为最好。但由于地形，高程等条件限制，衔接点处的坡段不但难以做到缓而长，而且为了克服不利条件，希望能尽快变坡，坡段做得越短越好。三、城市道路交叉口设计的完善 3.1 平交口立面设计 平交口立面设计是平交口设计的一个很重要的部分。立面设计主要足依据纵断面，道路横坡进行设计；设计时要使平交口路面等高线圆滑，没有菱角；各右转车道还应考虑车道横坡方向及大小。被交路是新建道路时，立面设计时应考虑与规划标高衔接；如被交路是旧路，立面设计时标高与横坡应与旧路接顺。如旧路设有超高，交叉口应在相接处渐变至同一方向大小的超高。设计时还应考虑整个交叉口的排水，排水不畅，形成积水的交叉口是失败的设计，因此排水设计对交叉口非常重要。排水设计时应考虑排水的方向、坡度及收水口位置，一般交叉口路面水应向四个转角方向汇聚，收水口设置在水汇聚的位置。 3.2 对交叉口进行渠化设计 通过合理布设交通岛、交通标志、地面标线，以引导车流按一定方向或路径行驶，也可达到减少和控制冲突点的效果。限制交叉口某些行驶方向。当相交道路等级差别较大，或各向交通流量和重要程度差别较大时，在设计中限制次要道路的交通流向，既保证主要道路的交通不受干扰，又提高交叉口的安全性和通行能力。 3.2.1 在设有行人通道的交叉路口。渠化交通应与行人交通安全结合起来，尤其是设置位置恰当、形状合理的导流岛、中央隔离带，不仅能对渠化交通起到关键作用，而且能对行人的安全起到很好的保障作用。 3.2.2 人行道长度超过20m时，应设置行人安全岛。行人穿越时间过长，与机动车流发生冲突的概率就会大大增加。虽然有时设置行人安全岛意味着占用一定空间，但是合理的设计可以给车辆和行人带来双重的便利。 3.2.3 信号灯相位保证。如果有较多行人穿越，应设置行人过街信号灯，提供安全的通道。对左右转交通较大的路口，应设行人过街专用相位，即单独的与车辆没有冲突的相位，以完全避免与机动车流冲突，确保行人过街安全。 3.2.4 建设行人立体过街设施。立体过街没施的设置能彻底地实现人车分流，消除大部分的人车冲突，在很大程度上能够减少行人的违规行为，从而问接地减少车辆的不必要延误，增加通行能力，确保行人过街安全。 3.2.5 公交停靠站。交叉口附近公交停靠站没置，因为大街为城市主干道，且为机动车和非机动车混行道路，所以采用沿人行道设置的港湾式公交停靠站。 3.2.6 左转弯待转区。根据交通量的调查，进入交叉口的左转车辆数量很大，此在交叉口内设置左转弯待转区。四、平面交叉口渠化设计要点4.1进口道适当拓宽，与路段通行能力相匹配 理论上讲，两条等级相同道路国外城市道路交叉口设计相交，车辆通过交叉口的有效时间一般仅相当于路段通行时间的一半左右，交叉口进口道的通行能力仅为路段的一半。那么，交叉口的进口车道数一般是路段车道数的一倍。依据交叉口的交通需求特性进行交叉口的进、出口道数设计，与相接道路的通行能力相匹配。交叉口拓宽是以空间换取时间，所以在城市路网规划中，交叉口红线须考虑交叉口拓宽。通常路段2车道交叉口渠化成4车道，路段3车道交叉口至少渠化为5车道。 4.2停车视距、路缘石半径、车道宽度满足要求 平面交叉口转角处规划红线应做成圆曲线或切角斜线，并须满足视距三角形要求。视距三角形范围内，不得有任何高出道路平面标高1.2m的视线障 碍物。平面交叉口转角处路缘石转弯半径应满足机动车和非机动车的行驶要求，过宽会导致车辆通过交叉口时车速过快，安全隐患较大；而过窄则会使车辆通过交叉口不顺畅，影响到车道的通行能力。车道宽度也是影响道路交叉口通行能力，以及涉及到道路安全的重要因素。城市道路交叉口车道一般为3m，最小可设为2.75m；出口车道的宽度一般 为3.5m，最小可设为3.25m。 4.3利用渠化岛保持交通流顺畅，减少交通隐患 交通流顺畅与否，既影响交叉口的通行能力，又影响交叉口的行车安全。通过增设导流岛，配合导流线和相应的标志标线，明确各股交通流运行轨迹；上流直行进口道与下流出口道对齐，明确转弯车流路径，特别是右转车流，面积过 大处增设三角形渠化岛。 4.4设置行人过街安全岛，合理组织自行车交通 国内一般规定，当人行过街横道大于15m时，需设置行人过街安全岛：两块板、四块板道路利用中分带设置行人过街安全岛，一块板、三块板道路需增设安全岛。在欧洲发达 国家，信号交叉口一般都设置行人过街安全岛，信号灯布设在安全岛上。一块板道路交叉口附近道路向两侧展宽，交叉口进口道和出口道之间增设长1015m，宽1.52m 的行人过街安全岛。 4.5重视交叉口景观，合理设置交叉口绿化功能与景观并重交叉口是城市景观设计的重要节点，因此从美学上对交叉口设计提出了更高的要求。除了合理的交通设计、增强交通流的连续性，以及使较少机动车在交叉口延误外，道路绿化、 线形等景观设计也是交叉口设计的重要部分。另外，道路绿化能够起到交通管制和诱导交通的作用。可以在交叉口转角处增设三角形绿化岛，引导慢行交通流。五、平面交叉口现状及改造1.郑州市交叉口特色1.1交通组成复杂、交通组织困难郑州交通方式中机动车所占比例很大，其中电动自行车的比例也很大。这样在一定程度上加剧了郑州市交叉口交通组成的复杂度，尤其是非机动车与机动车之间的矛盾比较突出，而且电动自行车的速度介于自行车和机动车之间，电动自行车与非机动车之间也存在着矛盾冲突，这种特殊的情况也将导致成都市交通交叉口设计的特殊性。1.2交叉口空间资源充足 通过部分大城市之间的道路空间资源对比可知，红线宽度、路幅宽度、车道平均宽度都大致相同，这样就为后面利用一些比较特殊的渠化方法提供了可能性和有效性。1.3交叉口非机动车组成量大 可以看出来与其它平原城市类似，兰州非机动车的比例也很大，这样在设计交叉口市就要特别重视非机动车对交叉口设计的影响。现状如图1所示：图1 交叉口现状图2.渠化设计方法 1）拓宽进口道 由于东西方向车流量较大，拓展一条车道不能满足行车要求，因此，在原有拓展的基础上压缩人行道，再拓展一条进口道，提高通行能力。2）提前右转弯提前右转可以缓解交叉口交通拥挤的现象，其原理是通过让某南北方向进口道的车辆提前右转，驶出交叉口，从而提高交叉口的通行能力。由于不存在与其它流向的车辆产生冲突，因而对交叉口的干扰非常小。 据有关研究表明，一个提前右转车道就能够将交叉口的通行能力提高到原来的120。但是提前右转的条件是，交叉口有充分的空间使得设置提前右转车道而不影响非机动车辆和行人的过街通行。3）人行横道以及网格线前移 人行横道以及网格线前移可以减少车辆通过交叉口的通行时间，尽可能多的让更多的车辆在信号周期中的绿灯时间通过，提高绿灯时间的车辆通行率，大概率地减少车辆的延误，同样人行横道以及网格线前移也需要交叉口有足够的空间为前提。如果交叉口的空间不够，就会导致各个方向的车流产生很大的冲突，尤其加剧对向车道左转方向的车流冲突，导致交通安全隐患。 4） 绿化带阻隔在市飞速发展的大背景下道路交通环境非常需要绿化。绿化带阻隔除能提高道路运行的安全性外，还能够吸附空气中的尘埃，净化汽车尾气中的有害气体，改善城市生活的人居环境。绿色部分均为绿化设施，道路边缘的绿篱阻隔可以减少行人与非机动车、机动车之间的干扰，提高道路的通行能力，保障道路的交通安全。 交叉口4角上均有3个绿化岛，旁边的2个绿化岛可以防止机动车因车速太快冲入非机动车和行人驻足区域。中间的安全绿化岛可以保证右转车流沿比较固定的路线顺畅通过交叉口。5） 导流线引导车流走向 导流线引导车流走向主要是通过在交叉口路面画出冲突比较严重的车流的行驶路线，使之引导车流走向，规范车流的行驶方向，避免交叉口交通运行的紊乱。 6） 交叉口转弯处采用流线性设计 比较符合非机动车和机动车的行驶轨迹，充分体现了人性化，此外，对交叉口的交通流的走向还具有诱导作用。改善后如图2所示：图2 改善后交叉口4.结语交叉口改善的方法比较多，但是如何根据具体的地理位置环境，设计出具有地方特色的交叉口，即既能满足交通需求，又能有较好的视觉效果，是一个比较困难的问题，结合实际情况提出了一系列符合城市发展需求的方法，对有效地解决交叉口的交通问题有很重要的意义。六、盘旋路立交设计6.1 立交概述道路与道路在不同平面内相交形成的交叉口称为立交。高速公路和城市快速路是交通运输现代化的标志之一，立交是高速公路不可缺少的一部分，随着我国高速公路的发展，必然要修建大量立交来实现道路间空间交叉和行车方向的互换。立交是伴随着社会经济增长和汽车工业发展而产生的一种道路交通设施。由于社会经济增长促进了汽车工业的快速发展，交通量迅速攀升，原有道路的通行能力已经不能满足日益增长的车辆需求。同时，行人，非机动车辆与汽车之间争道现象日益严重，采用信号控制和平面处理等方式已经远远解决不了问题，在这一背景下，立交应用而生并迅速成为各国解决交通拥堵问题的措施之一。6.2 立交的功能 保证交通安全立交实现了线路上的空间分隔，消除或大大减少了交通流线之间的干扰，保证了车辆畅通，安全行驶，大大降低了交通事故。 提高行车速度，减少时间延误车辆通过平面交叉口时收到信号灯的控制，停车等候及侧向干扰严重，延误时间长，行车速度慢，而立交恰恰可以解决以上问题大大减少延误。大大提高交叉口通行能力立交设置了独立的单向转弯匝道和执行车道，等候时间少，相互干扰低，能保持快速，连续，安全的运行。使得交叉口的通行能力大幅度提升。 具有较强的管理功能互通立交是高速公路控制出入，管理收费的重要手段设施，同时，对于促进土地的综合开发和利用，绿化环境，提高城市的管理水平有着重要的意义。 具有较强的设施功能立交可以作为降坡展线，组织交通，景观开发和绿化，高速公路上汽车调头等的重要设施。6.3 互通式立交互通式立交的设计方法立交造型和位置的选取高速公路的总体设计思路确定以后，互通式立交位置的选取就显得比较重要，需要了解立交区域内许多自然条件，包括立交区域内的地形情况、岩石和水土的分布和气候条件，以及区域内植被情况，通过对这些方面的了解，以解决与周围景观的协调问题，确定立交景观设计的总体设计思路。立交如何与周围景观融合在一起，并对景观起到一个画龙点睛的作用，这些将需要通过具体设计来实现。天缘论坛，无限交流空间！与其它建筑物一样，互通式立交的造型也是以空间为主体，但是由于互通式立交具有空间开敞，规模宏大等特点，人们当处于其中的某一点时往往很难一览全貌，这时只有当视点升高到一定程度时，才能领略到其整体的外部形象，因此互通式立交的整体形象主要是通过各种平面线型的平、纵面组合得以全面表达的，匝道作为立交的最基本单元，立交的平纵面设计思路均是通过其具体反映出来的。在匝道的平面设计过程中，应尽量避开受保护的景观空间，避免错误地割断生态景观空间或视觉景观空间的做法。公路路线设计规范对匝道的平面设计在这方面也提出了要求“互通式立交的景观应与匝道线形布设相配合，并与环境相协调”。在匝道的纵面设计过程中，由于其自身功能的特殊性，经常会遇到一段很短的距离需要克服几米的高差，这势必会破坏立交范围内原有的地形、地貌，这时就需要通过对匝道上不同区段的构造物采用不同的立面造型，以达到丰富立交景观的作用。从而使立交在整体造型上具有美观、大方的特点，并对周围景观起到优化的作用。立交的坡面景观设计立交的坡面景观设计对于立交的整体设计是一个必不可少的部分，它使立交的造型具有优美、实用的特点。立交的坡面景观设计的一个主要途径是通过坡面修饰来实现的。坡面修饰就是对匝道所包围着的区域，进行横断面设计时，根据匝道填土高度的不同，路基横坡度采用不同的值，越低越缓，一般在路肩34米的范围内作成园形，这样将使匝道的横断面在整体上具有柔和的自然形态，起到修饰和美化的作用。坡面修饰一般在环形匝道及三角区域内进行，而作为坡面修饰设计思路在设计文件中的具体反映即为等高线图。坡面修饰的等高线要尽可能地不与原有的地面等高线相反，因此设计过程中，一方面要考虑匝道的填土高度、地形和排水。另一方面还要核对匝道的横断面在坡面修饰时，所引起的地面等高线变化。等高线不一定是规则的，可以考虑利用现有的地面，以营造出自然的景观。例如渭潼高速公路的赤水立交，该立交主线和匝道均为填方路基，在进行坡面修饰时，考虑了排水需要后，对路基边坡坡度放得比较缓，给人以自然坡度的感觉，减少了人工构造物的痕迹。在进行路基填方处理时，由于坡面修饰用土只起景观修饰和排水的作用，所以不必像路基填土那样进行逐层碾压，可减少人工费用，同时又达到美化景观的功效。当立交处于挖方段落时，还应根据其特点作出相应的调整，这时需要特别注意车辆的安全感和舒适感。例如渭潼高速公路的华县立交，该立交的部分匝道处于挖方段落，行驶在匝道上的车辆在接近挖方段落时，就有匝道显得窄的感觉，车辆跑起来也显得有些困难，针对这些问题，在设计中采用了将匝道右侧的土全部挖去，同时对匝道所包围三角区域重新进行坡面修饰的方案，这样不