道路立体交叉设计_(2)PPT课件

1、第六章 道路立体交叉设计 第一节第一节 概概 述述 定义：利用跨线构造物使道路与道路（或铁路）在不同标高相互交叉的连接方式。 优点： 消除或减少了冲突点； 车流连续运行，提高了道路的通行能力； 节约了运行时间和燃料消耗； 减少了对高速道路的干扰。 一、立体交叉的组成 入口入口 出口出口 第二节 立体交叉的类型 一、按相交道路的跨越方式分类 1.上跨式：用跨线桥从相交道路上方跨过的交叉方式。 特点：施工方便，造价较低，排水易处理，但占地大，引道较长，高架桥影响视线和市容。 适用范围：宜用于市区以外或周围有高大建筑物处。 2.下穿式：用地道（或隧道）从相交道路下方穿过的交叉方式。 特点：占地较少，

2、立面易处理，对视线和市容影响小，但施工期较长，造价较高，排水困难。 适用范围：多用于市区。 二、按立体交叉的交通功能分类 （一）分离式立交 构成：仅设跨线构造物一座，使相交道路空间分离，上、下道路无匝道连接的交叉方式。 特点：结构简单，占地少，造价低，但相交道路的车辆不能转弯行驶。 适用范围：高速道路与铁路或次要道路之间的交叉。 （二）互通式立交 构成：设跨线构造物使相交道路空间分离，且上、下道路有匝道连接，以供转弯车辆行驶的交叉方式。 特点：车辆可转弯行驶，全部或部分消灭了冲突点，各方向行车干扰较小，通行能力大，但立交结构复杂，占 地多，造价高。 互通式立体交叉分为枢纽互通式立体交叉和一般互

3、通式立体交叉两类。 枢纽互通式立体交叉一般为高速公路与高速公跨之间的交叉，其匝道无收费站等设施，且应保证所有交通流无交 叉冲突，也不得合并设置收费站。 一般互通式立体交叉为除枢纽互通式立体交叉之外的其他互通式立体交叉，常用于高速公路或一级公路与双车道 公路之间的交叉，允许合并设置收费站和在被交叉公路的匝道端采用平面交叉。 互通式立体交叉分类及平面布置方式 根据车流轨迹线的交叉方式分类： 1.部分互通式立交 定义：相交道路的车流轨迹线之间至少有一个平面冲突点的交叉。 适用条件：当个别方向的交通量很小或分期修建时，高速道路与次要道路相交或地形地物限制某个方向不能布设 匝道时可采用这种类型立交。 代

4、表形式：菱形立交、部分苜蓿叶式立交等。 三路立交三路立交 四路立交四路立交 1）菱形立交）菱形立交 （2）部分苜蓿叶式立交）部分苜蓿叶式立交 2. 完全互通式立交 定义：相交道路的车流轨迹线全部在空间分离的交叉。 特点：匝道数与转弯方向数相等，各转向都有专用匝道，无冲突点，通行能力大。但占地多，造价高。 适用条件：高速道路之间及高速道路与其它高等级道路相交。 代表形式：喇叭形、苜蓿叶形、子叶式、Y形、X形、涡轮式、组合式。 1）喇叭形立交 （1）A式：经环形左转匝道驶入主线（或正线）。 1）喇叭形立交 （2）B式：经环形左转匝道驶出主线（或正线） 。 2）苜蓿叶式立交 （1）标准形 n（2）带

5、集散车道形）带集散车道形 n3）子叶式立交：）子叶式立交： 定向Y形 n 4）Y形立交：形立交： 半定向Y形 n 4）Y形立交：形立交： 5）X形立交：又称半定向式立交 n对角左转匝道靠拢布置对角左转匝道靠拢布置 n对角左转匝道拉开布置对角左转匝道拉开布置 5）X形立交：又称半定向式立交 由四条半定向式左转匝道组成的一种高级互通式立体交叉。 n 6）涡轮式立体交叉）涡轮式立体交叉 是根据交通量并结合地形、地物限制条件，在同一座立体交叉中采 用两种或两种以上不同形式的左转匝道组合而成的立体交叉 n 7）组合式立体交叉）组合式立体交叉 3.环形立交 相交道路的车流轨迹线因匝道数不足而共同使用，且有

6、交织路段的交叉 。 三路立交三路立交 四路立交四路立交 多路立交多路立交 一、立体交叉的布置规划一、立体交叉的布置规划 （一）立体交叉位置的选定 选定立体交叉位置的条件依据： 1.相交道路的等级 高速道路同其他各级道路相交应采用立体交叉；一级公路与交通量大的其他道路相交宜采用立体交叉；其他各级 道路间的交叉，在交通条件需要或有条件的地点，可用立体交叉。 第三节第三节 立体交叉的布置规划与形式选择立体交叉的布置规划与形式选择 2.相交道路的件质 高速道路间及其同一级公路相交处，以及高速道路和一级公路与交通繁忙的一般公路相交时，均应设置互通式 立体交叉。 3.相交道路的任务 高速道路、一级公路与通

7、往大城市、重要政治或经济中心、重点工矿区、重要港口、机场、车站和游览胜地及 重要交通源的公路相交处，应设置互通式立体交叉。 4.相交道路的交通量 一级公路为干线公路且被交叉公路为四车道，按各种车辆折合成小客车的年平均昼夜交通量达到10000辆以上； 城市道路当进入交叉口的交通量达40006000辆/小时（小客车），相交道路为四车道以上，且对平面交叉口 采取交通管理及交通组织措施均难以改善交通状况，可设置互通式立体交叉。 5.人口数量 在人口超过3万人的城市附近或互通式立体交叉影响范围的人口超过5万时，可设置互通式立体交叉。 6.地形条件 地形条件适宜修建立体交叉，且与平面交叉相比不会过多增加工

8、程造价时可考虑采用立体交叉。 7经济条件 设置互通式立体交叉的效益大于设置平面交叉时，可修建互通式立体交叉。 （二）互通式立交的间距 公路：在大城市、重要工业区周围为5km10km； 一般地区为15km25kmm。最大间距以不超过30km 为宜；最小间距不应小于4km。受限较严时枢纽互通式立体交叉之间不应小于3km，一般互通式立体交叉之间 不应小于2km，枢纽与一般立体交叉之间不应小于2.5km。 城市道路：两座互通式立体交叉的最小间距按正线设计速度为80km/h、60km/h和50km/h、40km/h，分 别采用1km、0.9km、0.8km和0.7km。 二、立体交叉形式的选择二、立体交

9、叉形式的选择 （一）影响立体交叉形式选择的因素 二、立体交叉形式的选择二、立体交叉形式的选择 （二）立体交叉形式选择的基本原则 1.一条道路上立体交叉形式的统一性，进、出口匝道的通用性和一致性。 2.确保行车安全通畅和车流的连续。 3. 选形应与立体交叉所在地地形地物相适应。 4. 选形应全面考虑近远期结合。 5. 选形应考虑是否收费和实行的收费制式。 6. 选形要考虑工程实施，造形和投资兼顾。 7.选形要和匝道布置全面考虑，分清主次。 8.选形应与定位相结合。 （三）立体交叉形式选择的方法步骤 1.初定立体交叉的基本形式 2.立体交叉的几何形状及结构的选择 3.立体交叉方案比选 方案比选的两

10、种方法： 1）综合评价法 2）技术经济比较法 三、立体交叉的设计资料和设计步骤 （一）设计资料 （二）设计步骤 1.自然资料自然资料2.交通资料交通资料3.道路资料道路资料 4.排水资料排水资料5.文书资料文书资料5.文书资料文书资料 1.初拟方案初拟方案2.确定比较方案确定比较方案 3.确定推荐方案确定推荐方案4.确定采用方案确定采用方案 5.详细测量详细测量6.技术设计技术设计 第四节 匝道设计 一、匝道的设计依据 （一）互通式立体交叉的类型及主线的线形指标 （二）匝道设计速度 （三）规划交通量 匝道的规划交通量是指远景规划年限的交通量，设计时一般采用设计小时交通量。 （四）通行能力 匝道

11、的通行能力取决于匝道本身和出、入口处的通行能力，以三者之中较小者作为采用值。单车道匝道的最大设 计通行能力为1200辆h。 二、匝道的基本形式二、匝道的基本形式 1.右转匝道 车辆从正线右侧驶出后直接右转，到相交道路的 右侧驶入，一般不设跨线构造物。 2.左转匝道 车辆须转约90270越过对向车道，除环圈式匝道 外，至少需要一座跨线构造物。 左转匝道的分类：左转匝道可分为直接式、半直接式、 环圈式匝道三种类型。 1）直接式：又称定向式或左出左进式。左转车辆直接从左侧驶出，到相交道路的左侧驶入。 2）半直接式：又称半定向式匝道 。分为三种形式。 （1）左出右进式：左转车辆从左侧直接驶出后左转弯，

12、到相交道路时由右侧驶入。 （2）右出左进式：左转车辆从右侧右转驶出，在匝道上左转，到相交道路后直接由左侧驶入。 （3）右出右进式：左转车辆在右侧驶出后左转弯，到相交道路的右侧驶入。 3）环圈式匝道 左转车辆先驶过正线跨线构造物，然后向右回转约270达到左转的目的。 特点：是右出右进；不需设构造物；匝道线形指标差。 三、匝道的特性 1.独立性 一座立体交叉的所有左转匝道只采用一种左转匝道形式，可以组成完全对称的立体交叉。如全苜蓿叶式、X 形等。 2.对称性 3.组合性 n 1对称性：对称性： 4.可达性 5.局域性 一个象限集中布置一个象限集中布置 两个象限集中布置两个象限集中布置 三个象限集中

13、布置三个象限集中布置 四、匝道的线形设计标准 （一）匝道的平面线形 1.匝道圆曲线半径： 公路：通常取大于一般值的半径，当受地形条件或其他特殊情况限制时，方可采用最小值。冰冻积雪地区 不得采用最小值。 城市道路：取大于或等于表列超高ih=2的最小半径，有条件的地方可采用不设超高的最小半径。 2.匝道回旋线参数 （二）匝道的纵断面线形 1匝道最大纵坡 2.匝道竖曲线半径 （三）匝道横断面及加宽 1.匝道横断面 2.匝道圆曲线加宽 （四）匝道的超高及其过渡 1.超高值 超高值按表9-12选用，积雪冰冻区超高不得大于6，合成坡度不得大于8。当圆曲线半径大于表9-13 所列值时，宜保持正常路拱。 2.

14、超高过渡段 超高过渡段长度计算公式与正线相同。 一般以正线边线不动并作为匝道超高的旋转轴，沿超高过渡段逐渐变化，直至达到圆曲线内的全超高。 3.超高设置方式 超高方式与正线相同 （五）匝道的视距 1.停车视距 匝道全长只需满足停车视距要求。匝道停车视距如表9-14，积雪冰冻地区应大于括号内数值。 2.识别距离 正线上分流点之前的视距应大于1.25倍的正线停车视距。有条件时，宜满足表9-15所列的识别视距。 第五节 匝道端部设计 定义：端部是指匝道两端分别与正线相连接的道口，它包括出入口、变速车道及辅助车道等。 一、出口与入口设计 1.主线出、入口：一般情况下主线出、入口应设在主线行车道的右侧，

15、也有设在行车道的左侧。出口最好位于上 坡路段，入口应设在下坡路段。 通视区域：匝道汇入主线之前保持主线100m和匝道60m的三角形区域内通视。 主线与匝道分流处的布置：分流处楔形端布置主线与匝道分流处的布置：分流处楔形端布置 硬路肩较窄时硬路肩较窄时 硬路肩较宽时硬路肩较宽时 二、变速车道设计 定义：在匝道与正线连接的路段，为适应车辆变速行驶的需要，而不致影响正线交通所设置的附加车道称为变速 车道。包括加速车道和减速车道。 减速车道：车辆由正线驶入匝道时减速所需的附加车道称为减速车道； 加速车道：车辆从匝道驶入正线时加速所需的附加车道称为加速车道。 1.变速车道的形式： 平行式 直接式 （1）

16、平行式：在正线外侧平行增设的一条附加车道。 加速车道宜采用平行式。平行式变速车道端部应设渐变段与正线连接。 （2）直接式：不设平行路段，由正线斜向渐变加宽，形成一条与匝道连接的附加车道。 减速车道宜采用直接式。另外，当变速车道采用双车道时，加、减速车道均应采用直接式。 城市道路城规要求：立体交叉直行方向的交通量较大时，变速车道可采用平行式；直行方向的交通量较少时， 变速车迫可采用直接式。 2.变速车道横断面 由左侧路缘带、行车道和包括右侧路缘带在内的右路肩组成。如图9-30。 3.变速车道的长度 变速车道长度为加速或减速车道长度与渐变段长度之和。 （1）加、减速车道长度 是指渐变段车道宽达一个

17、车道宽的位置与分流或合流端之间的距离，其计算公式为 米 a VV L 26 2 2 2 1 加、减速车道长度可按表9-18查用。当道路纵坡大于2，下坡路 段的减速车道长度和上坡路段的加速车道长度应根据正线纵坡度大 小，按表9-19中的修正系数予以修正。 （2）渐变段 平行式变速车道渐变段的长度不应小于表9-18所列数值。直接式 变速车道渐变段按外边缘渐变率控制，出口端和入口端渐变率规定 如表9-18。 城市道路变速车道长度按城规规定值选用。 三、辅助车道 在高速公路、一级公路和城市快速路的全长或重要结点之间的较长路段内，必须保持一定基本车道数。同时在正 线与匝道或匝道与匝迈的分、合流处必须保持

18、车道数目的平衡，二者之间是通过辅助车道来协调的。 1.基本车道数 是指一条道路或其某一区段内，根据交通量和通行能力的要求所必需的一定数量的车道数。基本车道数在相当长 的路段内不应变动。 2.车道平衡原则 （1）两条车流合流以后正线上的车道数应不少于合流前交汇道路上所有车道数的总和减一； （2）正线上车道数应不少于分流以后分岔道路的所有车道数总和减一； （3）正线上的车道数每次减少不应多于一条。 3.辅助车道 通过在分流点前与合流点后设置辅助车道可解决交叉口车道数不平衡与不连续的问题。 辅助车道长度在分流端为1000m，最小为600m；在合流端为600m。另外，当前一个立体交叉加速车道的末 端至

19、下一个立体交叉减速车道起点之间的距离小于500m时，必须设辅助车道将两者连接起来；增设辅助车道时， 应设渐变率不大于1/50的过渡段。 第六节 立体交叉收费站和收费广场 一、收费道路上立体交叉的布置 1.收费道路设置立交的办法 另设一条连接线，在连接线两端与相交道路交叉处各设一个三路立体交叉或平面交叉（如图），使所有转弯车辆 都集中经出连接线，这样，只需在连接线上设置一个收费站即可。 主线主线 2连接线的设置原则 （1）连接线以设在右转交通量较大的象限为宜。 （2）连接线的位置和长度应满足两端三路立体交叉的加、减速长度需要。 3.连接线两端的交叉形式 （1）平面交叉口：适用于该端与次要道路连接

20、，可采用平面交叉的任何一种形式。 （2）子叶式立体交叉：适用于该端与交通量较小的一般道路连接。 （3）喇叭形立体交叉：适用于该端与主要道路或一般道路连接，以采用A式为宜。 （4）Y形立体交叉：适用于该端与交通量大的高速道路或一侧距离受到河流、铁路、建筑物等限制的其他道路连 接。 4.常用收费立交的形式 1）三路收费立交：多采用喇叭形、Y形及子叶式立交，只需一个设在支线上的收费站。 2 ）四路收费立交：常用形式如图，需设12个收费站。 部分苜蓿叶形 二、收费站 1.设置位置： （1）直接设在主线上 多用于主线收费路段的初、入口处； （2）设在立交匝道或连接线上 用于主线收费路段之间的互通式立体交

21、叉，以控制相交道路上的车辆进、出主线的收费。 2.收费站车道数 根据交通量、服务时间和服务水平三个出素来确定。 收费广场 1.线形标准： （1）收费广场最好设在直线上的平坦路段。 （2）设在主线上时，平曲线与竖曲线应与互通式立交的主线线形标准一致； （3）设在匝道或连接线上时，其平曲线半径不得小于200m，竖曲线半径应大于800m。 （4）收费广场处纵坡应小于2%，当受地形及其他条件限制时不得大于3%。横坡为1.5%2.0%。 2.平面布置 如图，L/S=3；l=520m,一般取10m; 收费站前后水泥混凝土路面长度L0，对单项付款匝道和正线收费所分 别为30m、50m；对双向付款分别为25m

22、、40m。 3.收费岛 收费岛间车道宽度采用3.03.2m即可。行驶方向右 侧的边车道无棚敞开，其宽度为3.53.75m，并附 路缘带，供大型车通过。收费岛宽度为2.02.2m， 长度为2025m。 第七节第七节 道路与铁路、 乡村道路及管线交叉 一、道路与铁路交叉 （一）设置条件与位置选择 1设置条件：优先考虑设置立体交叉。 1）高速公路、一级公路和快速路与铁路交叉时，必须设置立体交叉。 2）道路同准高速铁路、路段旅客列车设计速度为140km/h的I级铁路交叉，也必须设置立体交叉。 3）其他各级道路与铁路交叉，符合下条件之一，设置立交： （1）设计速度为80km/h、60kmh的二级公路同铁

23、路交叉时； （2）公路同路段旅客列车设计速度为120km/h的铁路交叉时； （3）交通运输繁忙或具有重要意义的省道等干线公路与铁路交叉时； （4）铁路有大量调车作业且对公路车辆、行人时间延误严重时； （5）地形条件适宜修建立体交叉而工程规模相对较小时； （6）受地形等条件限制，采用平面交叉会危及行车安全时。 2.位置选择 （1）宜选在双方均为直线的地段，或技术指标高且通视良好的地段。 （2）交叉角以正交为宜。必须斜交时，交叉角不应小于45。 （3） 符合该路段公路平、纵线形设计总体布局，线形连续、均衡、顺适，不得在局部地段降低技术指标； （4）平面交叉的道口应设置在汽车隙望视距不小于规定值的地

24、点； （5）尽量利用高路堤或深路堑作为立体交叉。 （二）道路与铁路立体交叉设计要点 1.平面要求 立体交叉范围平面线形及与桥头直线距离应分别符合道路与铁路路线设计的要求，并以直线为宜；可不考虑道路 超车视距要求，但二、三、四级公路应满足会车视距；道路引道范围内不得另有平面交叉。 2.纵面要求 道路上跨时，其桥上和引道纵坡应符合道路有关规定。道路下穿时纵坡不宜大于4；当非机动车多时不得大 于3；当机、非分离行驶时，二者可在不同标高上。 3.横断面要求 行车道宽度不应缩减；人行道宽度视人流量定，但每侧不应小于1.5m。各组成部分宽度发生变更时应在引道上 设置过渡段，其外边缘渐变率为1/151/30

25、。 4.净空要求 道路上跨符合铁路标准有关规定。 道路下穿满足公路标准有关规定。 5.路基路面要求 道路的路面应铺筑次高级以上路面。保证路基强度和稳定性。 6.排水要求 对铁路的排水系统和公路的排水系统进行综合考虑，自成体系，不得妨碍既有排水系统的功能。 二、道路与乡村道路交叉 （一）交叉间距 高速公路、一级公路与乡村道路交叉时；其间距应根据路线总体设计而定。必要时合并相邻乡村道路，减 少交叉数量。在乡村道路密集地区，当公路交通量较大时，可采取设置分隔带和辅道等必要措施，减少交 叉的数量及隔离非机动车交通。 （二）交叉形式 高速公路、一级公路与乡村道路交叉时，必须设置立体交叉，即通道或大桥。二

26、、三、四级公路同乡村道 路交叉时，应设置平面交叉；地形有利或公路交通量大时亦可设置立体交叉。城镇或人口稠密的村落或学 校附近宜设置人行地道或人行天桥。 （三）立体交叉构造 1.交叉方式 平原地区一般以乡村道路下穿(又称通道)主要公路为宜；丘陵和山区则应利用有利地形，合理确定上跨或下 穿方式。当条件适宜时，亦可利用平时无水或流量很小的桥涵作通道，并作相应的工程处理。 2.横断面及净空 乡村道路横断面宽度、组成和净空应根据通行种类和实际需要确定。 乡村道路通行汽车或农机时，通道和天桥净宽分别按6m和4.5m或7.0m选用，且应考虑排水设施所需宽度。汽 车通道的净高不得小于3.2m；机耕通道不得小于2.7m。当乡村道路仅通行行人时，人行地道和天桥净宽分别不 得小于4m和3m，人行地道净高不小于2.2m。 3.排水与标志 当以下挖方式修建通道时，应使纵断面最低处高于地下水位0.5m，并使积水向低洼处排泄，以免通道积水，确 保交叉处排水通畅。公路与乡村道