第五章互通式立交设计

1、第五章 互通式立体交叉设计第一节 设计原始资料一、地形资料互通式立体交叉是一条公路的重要工点工程，其地形资料是互通式立体交叉设计的基础资料，往往比路线设计需要更高的精度。互通式立体交叉设计所需的地形资料包括地形图资料、路线逐桩地面高程资料和逐桩横断面地形资料。1地形图互通式立体交叉初步设计和施工图阶段采用的地形图比例一般为1：5001：2000，不同地形类别和比例尺的地形的基本等高距按照表2-1的规定执行。地形图上应标注现有建筑物的建筑界线、种类、面积、高度、地下和地上各种管线以及可供规划修建的范围、地界、洪水泛滥范围等。目前常用的地形图一般有纸质地形图和电子地形图两种。纸质地形图一般需要矢量

2、化处理成电子地形图。电子地形图要求各种地形信息分图层存储管理，文件格式兼容性好（目前一般均采用AutoCAD软件的DWG格式），便于交换，图形文件应该包含：属性、点号、三维坐标、层号等信息。2纵断面地形资料互通式立体交叉设计所需的纵断面地形资料包括立体交叉范围内的主线、被交线以及所有匝道的纵断面地面线数据。初步设计阶段的纵断面地面线数据可从大比例尺地形图上内插得到或通过数字地面模型内插获得；施工图设计阶段的纵断面地面线数据一般通过采用水准仪或全站仪在野外根据中桩的地面位置实测得到。3横断面地形资料。互通式立体交叉的主线、被交线以及所有匝道的横断面地面线数据，在初步设计阶段也是从大比例尺地形图上

3、内插得到或通过数字地面模型内插获得；在施工图设计阶段一般通过野外实测横断面地面线得到。二、交通量资料互通式立体交叉设计所需的交通量资料包括立体交叉直行和转弯的设计交通量（年平均日交通量及小时交通量）、交通组成、同一时间各方向汽车比例等。设计交通量是根据主线所在区域的交通OD调查资料和交通量预测资料得到的预测年限的交通量，通常由主线的工程可行性研究报告提供，为图5-1所示的互通式立体交叉交通量流量流向图。若预测的设计交通量为年平均日交通量，设计小时交通量可按式（2-2）计算。 图5-1 互通式立体交叉转弯交通量分布图三、相交道路的设计资料相交道路的路线资料包括相交道路的交通功能、等级、设计车速；

4、相交道路的交角，路基宽度，横断面形式及尺寸，净空高度，设计荷载及平、纵、横技术指标等。与铁路相交时还应调查铁轨股数、间距、净空和净宽要求等资料。相交道路的路面资料包括相交道路的路面类型、厚度、结构、土基状况、自然区划等。相交道路的规划资料应包括相交道路规划的交通功能、等级、位置、线形指标要求、路基宽度、横断面形式及尺寸等。四、其它设计资料其它设计资料主要包括以下几个方面。1互通式立体交叉工点的地质水文资料（1）所在区域地质图、构造地质图、剖面图等。主要包括区域地质构造（如断层、地裂缝的分布与走向等）、土质分类和土壤类型、岩性等情况。（2）水文地质资料：地表径流以及流向、洪水位，地下水的类型、分

5、布情况、深度、补给条件、变化规律，岩石的透水性、水质分析等。（3）特殊与不良地质资料：特殊和不良地质地段的分布、范围、形成条件、发育程度、活动特点及其规律等。（4）地震资料：路线所经过地区以及周边地区的地震次数与时间、地震特征、地震区划和地震动峰值加速度系数等。2桥涵调查资料互通式立体交叉范围内所有桥梁涵洞的水文和地形、地质资料以及桥涵的位置、结构型式、孔径布置、上下游防护处理等。3路基调查资料主线、被交线以及所有匝道路基的坡面稳定状况、土质情况以及边坡坡度分段情况；支挡构造物的位置、基底土质、基础埋置深度；路基地下水位和排水方式调查等。4测量资料互通式立体交叉所在位置或附近地区的国家级控制点

6、资料。5.经济调查与地区调查资料主要是立交区的经济情况和地区情况的概略调查资料，为确定立交规模及类型提供依据。主要调查资料有：人口情况；工业、商业、农业及其它相关产业情况；地区和经济发展情况查；土地利用情况；现有区域规划对立交规划设计影响的资料等。6各种评审意见、协议及会议纪要工程可行性研究报告或初步设计的评审和审批意见、与各部门和乡镇签定的各种协议及关于公路方案、互通式立体交叉方案等方面的会议纪要。第二节 互通式立体交叉设计依据与设计标准一、互通式立体交叉的功能分类与匝道分类1. 互通式立体交叉的功能分类互通式立体交叉分为枢纽互通式立体交叉和一般互通式立体交叉两类。高速公路间、或高速公路与具

7、干线功能的一级公路间、或具干线功能的一级公路间的互通式立体交叉，应为枢纽互通式立体交叉。枢纽互通式立体交叉的匝道应具有良好的线形，匝道上不设置收费站，匝道端部不出现穿越冲突。高速公路、一级公路间及其与其他公路相交的互通式立体交叉应为一般互通式立体交叉，其匝道上可设置收费站，且高速公路出入口以外允许设置平面交叉。2. 匝道分类按照匝道的功能及其与正线的关系，可将互通式立体交叉的匝道划分为右转匝道和左转匝道两大类。1）右转匝道右转匝道是车辆从正线右侧驶出后直接右转约90，到另一正线的右侧驶入，一般不设跨线构造物，如图5-2所示。根据立体交叉的形式和用地限制条件，右转匝道可以布设为单(或复)曲线、反

8、向曲线、平行线或斜线四种。右转匝道属右出右进的直连式匝道，其特点是形式简单，直捷顺当，行车安全。右转匝道形式单一，只布置在一个象限内，立体交叉的形式，基本不受右转匝道控制，而主要受左转匝道的控制。图5-2右转匝道示意图2）左转匝道左转匝道车辆须转约90270越过对向车道，除环形左转匝道外，匝道上至少需要一座跨线构造物。按匝道与正线的关系，左转匝道有直连式、半直连式和环形三种类型。（1）直连式(又称左出左进式)：如图5-3所示，左转弯车辆直接从正线行车道左侧驶分流出，左转约90，到另一正线行车道的左侧汇流驶入。直连式左转匝道的优点是匝道长度最短，可降低营运费用；没有反向迂回运行，自然顺畅；适应车

9、速高，通行能力较大。其缺点是跨线构造物较多；正线双向行车之间须有足够间距；存在左出和左进的问题。图5-3 左出左进式左转匝道因直连式左转匝道存在左出和左进的问题，所以除左转弯交通量很大外，一般不宜采用。图中两种布置形式可视经济性、线形要求以及用地情况等比较选用。（2）半直连式：按车辆由正线的进出方式可分为三种基本形式。左出右进式：如图5-4所示，左转车辆从正线行车道左侧直接驶出后左转弯，到另一正线时由行车道右侧驶入。与定向式左转匝道相比，右进改善了左进的缺点，车辆驶入安全方便。但仍然存在左出的问题；匝道上车辆略有绕行；驶出道路双向行车道之间须有足够间距；跨线构造物多。图示三种情况都可采用，应由

10、地形、地物限制条件决定采用。图5-4 左出右进式左转匝道右出左进式：如图5-5所示，左转车辆从正线行车道右侧右转弯驶出，在匝道上左转弯，到另一正线后直接由行车道左侧驶入。改善了左出的缺点，车辆驶出安全方便。但仍然存在左进的缺点，驶入道路双向行车道之间须有足够间距，其余特征与左出右进式匝道相同。图5-5 右出左进式左转匝道右出右进式：如图5-5所示，左转车辆都是由正线行车道右侧右转弯驶出和驶入，在匝道上左转改变方向。右出右进式是最常用的左转匝道形式，它完全消除了左出和左进的缺点，行车安全方便。其缺点是左转绕行距离较长，跨线构造物较多。图中五种形式应视地形、地物及线形等条件而定。图5-5 右出右进

11、式左转匝道（3）环形匝道：如图5-6所示，左转弯车辆驶过跨线构造物后向右回转约达到左转的目的，在行车道的右侧驶入。环形左转匝道的特点是右出右进，行车安全，匝道上不需设跨线构造物，造价最低。匝道线形指标差，适应车速低，通行能力较小，占地面积大，左转绕行距离长。图5-6 环圈式左转匝道环形左转匝道为苜蓿叶式、喇叭式和子叶式立体交叉的标准组成部分。图中a)为常用基本形式，当互通式立体交叉为了改善交织而设置集散车道时，可采用其余三种形式。二、设计速度互通式立体交叉范围内正线的设计速度与正线路段的设计速度相同。互通式立体交叉匝道的设计速度主要是根据互通式立体交叉的类型、转弯交通量的大小、匝道的形式以及用

12、地和投资费用等条件确定。如果匝道的设计速度能和正线一样，即使是采用正线不同设计速度中较低者，车辆运行也是顺畅的。但是，由于地形、用地和投资费用等的限制，匝道的设计速度总是低于正线的，但降低值不能过大，以免车辆在离开或进入正线时产生急剧的减速或加速，导致行车危险和不顺畅。期望值以接近主线(正线中设计速度较高者)平均行驶速度为宜，当受用地或其它条件限制时，匝道设计速度可适当降低，一般为主线设计速度的50%70%。互通式立体交叉匝道设计速度的规定见表5-1。互通式立体交叉匝道设计速度 表5-1 匝道形式直连式半直连式环形匝道匝道设计速度（km/h）枢纽互通式立体交叉80、70、60、5080、70、

13、60、50、4040一般互通式立体交叉60、50、4060、50、4040、35、30选用匝道设计速度时应注意以下几点：1按匝道的不同形式选用同一座立体交叉每条匝道的设计速度不一定相同，原则上应根据匝道的形式选用。右转匝道宜采用表5-1中的上限或中间值；直连式或半直连式左转匝道宜采用上限或中间值。环形匝道一般采用较低的设计速度，否则环形匝道半径过大会占地过大，一般采用3040km/h，并以不超过40km/h为宜。2适应匝道的行驶状态需要匝道设计速度实际上应是匝道线形受限制路段所能保证的最大安全速度，其余路段上应以与匝道中必然存在的变速行驶相适应的速度作为设计的控制值。接近自由流出、入口附近的匝

14、道部分应有较高的设计速度；接近收费站或平面交叉的匝道端部，设计速度可酌情降低。设计者应改变以往在确定匝道各部位要素时笼统地以一个固定的设计速度作为设计控制的做法。3考虑匝道的交通组织双向无分隔带的匝道应取同一设计速度；双向独立的匝道依交通量的不同可分别选用不同设计速度。 三、互通式立体交叉范围内主线线形互通式立体交叉范围内由于存在匝道与主线之间的分流、合流，车辆运行状况比主线一般路段复杂，因此，主线的平、纵线形指标要求相对较高，详见表5-2。互通式立体交叉范围内主线线形指标 表5-2 设计速度（km/h）1201008060最小圆曲线半径（m）一般值200015001100500极限值1500

15、1000700350最小竖曲线半径（m）凸形一般值4500025000120006000极限值230001500060003000凹形一般值160001200080004000极限值12000800040002000最大纵坡（%）一般值2234.5（4）极限值224（3.5）5.5（4.5）注：当主要公路以较大的下坡进入互通式立体交叉，且所接的减速车道为下坡，同时，后随的匝道线形指标较低时，主要公路的纵坡不得大于括号内的值。一般情况下，互通式立体交叉范围内平曲线和竖曲线最小半径应采用大于或等于表列一般值；最大纵坡应小于或等于表列一般值。当受地形条件或其他特殊情况限制时，少数指标可采用极限值，但

16、应有保证行驶安全的弥补措施。表5-2中平曲线半径指标主要是基于两方面考虑：一方面主线超高横坡较大时，外侧反方向匝道超高过渡比较困难，降低了车辆流入、流出的安全性，一般互通式立体交叉范围内主线超高横披不宜大于34，要求采用较大的平曲线半径；另一方面较大半径平曲线易于保证行车视距。表5-2中竖曲线半径指标主要是从加大行车视距角度考虑的。主线一般路段满足停车视距要求即可，互通式立体交叉范围内则需要更好的视野，以便及时预知、判断出入口。表中凸型竖曲线半径一般值是以2.0倍主线的停车视距计算确定的，最小值是以1.5倍主线停车视距计算确定的；凹型竖曲线半径值直接采用了主线一般路段规定值的24倍。由于凸型竖

17、曲线不利于提供更大的行车视距，因而，互通式立体交叉范围内主线处于大半径凹曲线上较好，有助于主线上的车辆辨认立交位置和保持高速行车，同时也有利于匝道驶出车辆减速和汇入车辆加速。四、互通式立体交叉区域内的视距1识别视距主线分流鼻之前应保证判断出口所需的识别视距。当为使驾驶者及时发现互通式立体交叉的出口，按规定行迹驶离主线，防止误行和避免碰撞分流鼻，互通式立体交叉的引道上应保证对出口位置的判断视距(其物高为0)，这一视距应为“识别视距”。识别视距应大于表5-3的规定。条件受限制时，识别视距应大于1.25倍的主线停车视距。当引道上标志较多或上跨构造物的墩、台净距较小需要驾驶者注意时，驾驶者需接受的信息

18、较多，宜采用表中较大（接近高限）值。识别视距 表5-3设计速度 (km/h)1201008060识别视距(m)350460290380230300170240匝道出口位置应明显，易于识别，宜将出口设置在跨线桥前；当设置在跨线桥后时，匝道出口至跨线桥的距离不应小于150m。2匝道停车视距匝道全长范围内应满足停车视距要求。停车视距应大于表5-4所列数值，积雪冰冻地区应大于括号内数值。匝道停车视距 表5-4匝道设计速度(km/h)80706050403530停车视距(m)110(135)95（120）75(100)65(70)40（45）35303. 通视三角区汇流鼻前，匝道与主线间应具有如图5-7

19、所示的通视三角区。图5-7 汇流鼻前通视三角区四、匝道设计的技术标准互通式立体交叉匝道的技术标准是根据立体交叉的设计速度、交通量与通行能力等因素制定的。匝道的技术标准是进行匝道设计的法定技术要求，匝道设计时都应当遵守。（一）匝道横断面1. 匝道横断面组成与宽度匝道的横断面由车道、路缘带、硬路肩和土路肩组成，对向分离行驶的双车道匝道还应包括中间带部分。匝道横断面各组成部分的宽度：车道宽度一般为3.5m。中间带包括中央分隔带和两侧路缘带，中央分隔带的宽度应不小于1.0m，路缘带宽度为0.5m。土路肩宽度为0.75m；条件受限制时，不设路侧护栏者可采用0.5m。左侧硬路肩(含路缘带)宽度为1.00m

20、。右侧硬路肩(含路缘带)宽度：设供紧急停车用硬路肩时为2.50m，条件受限制时可采用1.50m，但为对向分隔式双车道时宜采用2.00m；不设供紧急停车用硬路肩时为1.00m。属主线分岔或合流的双(多)车道匝道，其车道和硬路肩的宽度应与主线的相同。匝道的车道、硬路肩宽度与主线不同时，应在匝道范围内设置渐变率1/201/30的过渡段。2. 匝道横断面类型与适用条件互通式立体交叉匝道横断面类型分为四种，如图5-8所示。匝道横断面类型根据匝道的设计交通量、通行能力及匝道长度等选用。图5-8匝道横断面的基本类型（尺寸单位：cm）a）型单车道；b）型双车道；c）型双车道（设供紧急停车用硬路肩）；d）型对向

21、分隔式双车道交通量小于300pcu/h、匝道长度小于500m时，或交通量等于或大于300pcu/h但小于1200pcu/h、匝道长度小于300m时，应采用I型。交通量小于300pcu/h、匝道长度等于或大于500m时，或交通量等于或大于300pcuh但小于1200pcu/h、匝道长度等于或大于300m时，应考虑超车之需而采用II型。但此时采用单车道出入口。交通量等于或大于1200pcu/h但小于1500pcuh时，应采用型。交通量等于或大于1500pcu/h时，应采用型。两条对向单车道匝道相依，且平、纵线形一致时，应采用型。当设计速度小于或等于40km/h，且位于非高速公路一方时，可采用II型

22、。环形匝道采用单车道匝道，其设计通行能力为800-1000pcu/h。（二）匝道的平面匝道的平面线形应根据匝道设计速度、立体交叉类型、交通量、地形、用地条件、造价等因素确定。1匝道圆曲线半径互通式立体交叉匝道圆曲线半径的大小，直接影响到立体交叉的形式、用地、规模、造价以及行车的安全性与舒适性。互通式立体交叉匝道圆曲线最小半径应根据匝道的设计速度选用大于表5-5中的一般值；当受地形条件或其它特殊情况限制时，方可采用极限值。互通式立体交叉匝道圆曲线最小半径 表5-5匝道设计速度(km/h)80706050403530圆曲线最小半径(m)一般值280210150100604030极限值2301751

23、20804535252匝道回旋线参数匝道及其端部设置回旋线时，其其参数及长度宜不小于5-6的规定。 匝道回旋线参数 表5-6匝道设计速度(km/h)80706050403530回旋线参数A(m)1401007050353020回旋线长度(m)70605040353025反向曲线间的两个回旋线参数宜相等，不相等时其比值应小于1.5。回旋线的长度还应同时满足匝道超高过渡的需要。匝道中径相衔接的复曲线，其大小半径之比不应大于1.5，否则应设回旋线。3分流鼻处曲率半径减速车道和主线两者的铺面分岔点称为分流鼻。出口匝道的分流鼻处，因从主线分离后行驶速度较高，应具有较大的曲率半径，并使其后的曲率变化与行驶

24、速度的变化相适应，如图5-9所示。图5-9 主线分流鼻处曲线半径和曲率过渡在分流鼻处，匝道平曲线的最小曲率半径规定如表5-7所示。分流鼻处匝道平曲线的最小曲率半径 表5-7主线设计速度(km/h)12010080最小曲率半径(m)一般值350300250极限值300250200（三）匝道的纵断面1匝道的最大纵坡匝道因受上下线标高的限制，为克服高差、节省用地和减少拆迁，并考虑匝道上车速较低，故匝道纵坡一般比主线纵坡大。互通式立体交叉匝道各设计速度所对应的匝道最大纵坡如表5-8所示。匝道的最大纵坡 表5-8匝道设计速度(km/h)80、7060、5040、35、30最大纵坡(%)出口匝道上 坡*3

25、45下 坡334入口匝道上 坡334下 坡*345注：因地形困难或用地紧张时可增大1。 *非冰冻积雪地区在特殊困难情况下可增加2。2匝道竖曲线最小半径及长度匝道上纵坡转折处应设置竖曲线。互通式立体交叉匝道各设计速度所对应的竖曲线最小半径及最小长度见表5-9所示。设计时应尽量采用大于或等于一般值的竖曲线半径，特殊困难时可适当减小，但不得低于表列极限值。匝道竖曲线的最小半径及长度 表5-9匝道设计速度 (km/h)80706050403530竖曲线最小半径(m)凸形一般值4500350020001600900700500极限值300020001400800450350250凹形一般值3000200

26、015001400900700400极限值200015001000700450350300竖曲线最小长度(m)一般值100907060403530极限值75605040353025（四）匝道的超高与渐变率1超高值匝道上的圆曲线所设置的超高值应根据匝道设计速度、圆曲线半径、公路条件、自然条件等经计算确定。匝道上的超高应与匝道上变速过程中的行驶速度相适应。收费站附近和匝道端部的平面交叉附近，其超高应小于按互通式立体交叉的类别和匝道形式而选定的设计速度所对应的超高值；接近分、汇流鼻处，超高应大一些。积雪冰冻地区的超高值不得大于6%。2超高渐变率匝道上直线与超高圆曲线之间或两超高不同的同向圆曲线之间应

27、设置超高过渡段，其长度应根据设计速度、横断面类型、旋转轴的位置以及超高渐变率等因素确定。匝道超高渐变率规定如表5-10所示。最小超高渐变率应符合表5-11的规定，以满足路面排水的要求。超高过渡段长度计算公式与主线相同。匝道超高渐变率 表5-10匝道设计速度（km/h）断面类型及旋转轴位单向单车道单向双车道及非分离式对向双车道路面边缘中心线路面边缘中心线801/2001/2501/1501/200701/1751/2351/1351/185601/1501/2251/1251/175501/1251/2001/1001/150401/1001/1501/1001/150匝道最小超高渐变率 表5-

28、11匝道横断面类型单向单车道单向双车道、非分离式双向双车道旋转轴位置行车道中心线1/8001/500路面带外边缘1/5001/300（五）匝道圆曲线加宽匝道圆曲线部分的加宽值，应根据匝道类型和圆曲线半径按表5-12所列数值采用。单向单车道匝道、单向双车道匝道的曲线加宽一般应在圆曲线内侧，加宽过渡可按照主线加宽过渡方式进行；对向分离行驶的双车道匝道（型）应按各自车道的曲线半径所对应的加宽值分别加宽。型匝道的加宽为型的加宽值减去、型两者硬路肩的差值。匝道圆曲线的加宽值 表5-12单向单车道匝道（型）单向双车道或对向双车道匝道（型）圆曲线半径(m)加宽值(m)圆曲线半径(m)加宽值(m)25272.

29、0025262.2527291.7526272.0029321.5027291.7532361.2529311.5036421.0031331.2542480.7533361.0048580.5036390.7558720.2539430.5072043470.25470第三节 匝道平面设计一、匝道平面设计步骤匝道的平面设计，是在互通式立体交叉选型定位的基础上，根据交叉口的交通和地形情况及匝道的技术标准，进一步具体确定匝道的形式、位置及与主线和被交线或匝道相互间的空间几何连接关系，使互通式立体交叉整体线形和型式得以最终完善。它是其它各项设计的基础，同时互通式立体交叉匝道的平面设计与匝道的其它各

30、项设计也是相辅相成的，例如，纵断面设计，在很大程度上制约着平面设计。所以在作平面设计时要有总体观念，明确各部分工作的相互牵制性，使设计少走弯路。匝道平面设计的一般步骤如下：1纸上定线纸上定线，一般先确定加减速车道的长度、位置，并先标在图上，然后根据地形、地物、匝道间或与主线间的空间关系等因素确定需要控制的关键线位、点位。当这些关键的控制点（线）选定以后，剩下的定线工作基本与公路的定线方法一样。定线一般是由计算机辅助完成。在这一步工作中，具体细部都需要量化，所有的平面设计均应在相应的平面控制网内完成，点应有具体坐标值，线应有线形方程，否则下一步的计算将无从下手。被交路的线位资料应该采用实测数据。

31、纸上定线工作一般是在1：1000或1:2000的地形图上进行。2匝道线位计算主要是计算匝道的平面线形的位置，一般采用相关的计算机辅助设计软件进行。3设计指标检查首先检查匝道长度是否满足纵坡所需长度及横断面方向接线的要求，然后检查平面线形指标、分流端与合流端的曲率半径、超高过渡长度是否合适、匝道长度能否满足纵坡要求（或净空要求）等。4修正后出图二、匝道平面线形设计（一）匝道平面线形设计的一般要求匝道平面线形设计应与匝道的设计速度及类型相适应，同时考虑地形、地物、占地等条件，从而保证匝道上行驶的车辆连续、稳定、安全。具体要求如下：1从出、入口至匝道中平面线形紧迫路段的范围内，平曲线的半径应与变化着

32、的速度相适应。匝道上任意一点的曲率半径应不小于该点至出、入口之间，按表5-13和表5-14中一般可能变速时所出现的速度相适应的一般最小半径。 加速与行程的关系 表5-13主线设计速度（km/h）V0（km/h）不同纵坡情况下自V0加速至汇流点速度Va的长度L(m)-3%-2%-1%0%1%2%3100（Va90）03143524014705717458303029533238144854872080340286316364430529699781502512843293914856507246021524628634443258965370159183215261333465489809511

33、013216421732230080（Va80）021924227030735342352920211234262298344412518302002232502853303975024018520723326731137648050156175198228268327423601211361551812152673537065738397115143189 减速与行程的关系 表5-14主线设计速度（km/h）Vt（km/h）不同纵坡情况自分流点Va减速至Vt的长度L(m)-3%-2%-1%0%1%2%3120（Va100）90747067626058558011310610295918884

34、70147138132124119114109601761661581491431371315020119018017016315615040221209198187180172165302372242122011931841770257243230219210200192100（Va90）8070666259565451701049892888480766013312611911310810398501581491411341281231174017916915915214413813230194184174165157151144021520319218217416715980（Va80）

35、70646157555249476093898380767269501181131051019691884013813212311811310710330154147137132126119115201651581471421351281230174166155150143135130设计速度高或平面指标高的匝道上，平面线形的过渡应与比上述表5-13和表5-14中更为从容的变速相适应。2.右转弯匝道和左转弯直连式或半直连式匝道应采用较高的平面指标。3.直连式互通式立体交叉中，纵面起伏时凸形竖曲线前后平面线形应一致或具备良好的线形诱导。严禁在小半径凸形竖曲线以后紧接反向平曲线。4.匝道平面线形指

36、标应与交通量相适应，交通量大的匝道应具有较高的平面线形指标。5.应避免不必要的反弯。（二）匝道平面线形1匝道平面线形要素匝道的平面线形要素仍然是直线、圆曲线和缓和曲线，但因匝道通常较短，难以争取到较长的直线段，故多以曲线为主。匝道圆曲线半径的大小，在考虑立交形式、用地规模、拆迁数量和工程造价等条件下，应与设计速度、超高横坡度以及行车安全和舒适性相适应。通常情况下，应采用较大的圆曲线半径和较小的超高横坡度，只有当受地形条件或其它特殊情况限制时，才可采用极限最小半径值。如果采用较小半径的单曲线或环形匝道，除了圆曲线半径满足最小半径规定以外，还应有足够的匝道长度，以保证曲率的缓和过渡和上下主线、被交

37、线的展线长度要求。对以曲线为主的匝道来说，在匝道平面线形设计中应以回旋线作为主要的线形要素加以灵活应用。直线与圆曲线之间、圆曲线与圆曲线(同向曲线或反向曲线)之间均应以回旋线平顺连接。回旋线的参数和长度，以及相邻回旋线参数的比值应满足技术标准要求。在一般情况下应尽量采用较大的回旋线参数或较长的回旋线长度，只有在条件受限时方可采用最小值。2匝道平面线形安排布设根据汽车在匝道上的行驶特性及匝道平面线形的构成，对右转匝道和直连式左转匝道，一般宜采用单曲线或多心复曲线、同向曲线、卵型曲线。对半直连式左转匝道，其平面线形可由反向曲线与单曲线或卵型曲线等组合而成。对环形匝道，最简单的平面线形是采用单曲线，

38、它设计简便，但与匝道上行车速度的变化不适应。最好采用曲率半径由大到小再到大的水滴型或卵型曲线，可满足车速变化的要求，但设计计算比较复杂。另外，考虑减少占地和工程造价，环圈式左转匝道通常采用较小圆曲线半径。根据汽车在匝道上的行驶特性与安全性分析，减速车道段的平面线形宜采用直线，至少应保持与主线相同的线形指标。分流鼻、汇流鼻处的平面线形最好为直线，受条件限制时可以设在缓和曲线内，但以靠近缓和曲线起始段为宜。匝道中间部分的平面线形，不宜设计成同向曲线或反向曲线中间夹较长直线的线形，以防止匝道直线上过早的加速，对安全汇流带来不利。二、匝道平面接线设计（一）匝道平面布线方法互通式立体交叉的平面布线方法会

39、因互通式立体交叉的形式不同而不同，因人而异。实际工作中，每条匝道的布线方法也会因匝道的位置、控制条件不同而采用不同的方法。常用的单一匝道布线方法有以下三种：1从匝道两侧向中间布线的方法实践证明这种方法是设计工作最简便的一种，但它对整体布局有时会欠考虑。由于匝道与周围道路的连接必须满足一定的条件，这些条件在许多场合制约了接线的灵活性，使得在这些边缘相接部位成为终点接线时，工作上会带来许多麻烦，为避免这些不必要的麻烦出现，往往把这种接线的矛盾移至匝道中间。这种布线方法的工作难点将集中在中间接线处的曲线设计上。为了使接线处的曲线设计方便，常常使接线处的偏角控制在1530之间。2从减速车道起点开始顺序

40、布线的方法这种方法称为顺序布线是因为所布线形的桩号方向与行车方向一致。其具体方法是：从拟定的减速车道三角段起点开始设计线形，直至把匝道接到其它已设计好的道路上。此法的难点在于布线终点的接线，很多情况下都是经反复试算完成，而且多数会比上述布线方法的难度增大，只有在少数情况下可以得到方便的精确解，但由于计算机的普及与应用，此法也较多地应用于实践之中。3从加速车道接线点开始的逆序布线法这种方法与上述方法相反。其布线的起点是拟定的加速车道接线点（应分为平行式和直接式不同对待），按选定的线形指标参数布线，直至与其它完成设计的线路相接。上述的三种匝道平面布线方法都会涉及到匝道平面线形设计方法和复杂的线位数

41、据计算，线形设计方法主要有积木法、模式法、线元法（或控制线元法）和曲线位移法等，在具体的设计中，采用计算机辅助设计，复杂的线位数据计算由辅助设计软件完成。这些方法请参考有关资料，这里不再介绍。（二）匝道平面接线方法1直接式变速车道的接线设计单车道匝道减速车道和单向双车道匝道一般采用直接式的变速车道。匝道的平面设计线一般为匝道行车道的中心线。对于直接式变速车道，其接线起点位置的确定原则：保证主线外侧车道的车辆可以顺畅地驶入其外侧的匝道。根据这一原则，单车道匝道的设计起点位置应位于主线外侧车道的中心线上，见图5-10a）；由于单向双车道匝道的前段一般设置辅助车道，因此，其设计起点应位于主线外侧车道

42、的右侧边线，辅助车道的左侧边线，见图5-10b）。主线外侧车道中心线匝道平面设计线匝道右侧硬路肩主线硬路肩a）匝道硬路肩主线硬路肩主线外侧车道匝道平面设计线主线硬路肩辅助车道b）图5-10 直接式变速车道的平面接线位置a）直接式单车道匝道接线位置；b）直接式双车道匝道接线位置我国现行规范规定，减速车道采用直接式，流出角一般不小于1:25。流出角是指车辆分驶的一刹所扭转的角度(也即减速道渐变段起点的切线与主线外侧车道中心线的夹角)。确定流出角后，计算出直接式变速车道起点处的坐标值及主线切线方位角，所求切线方位角加上流出角，作为直接式变速车道第一段线形的起始切线方位角，然后进行匝道线形的设计计算。

43、减速车道设计一般都采用曲线法设计，其原因是用曲线法易于控制渐变段及减速车道的长度和指标，在渐变段内，所用的线形则大多与主线外侧车道中心线的线形相一致，以保证驶出的车辆能在一定的行驶距离内保持与主线一致的操作。图5-11 直接式变速车道的组成当主线为曲线时，直接式变速车道直至分、汇流鼻的全长范围内原则上采用与主线相同的线形，即相同的圆弧或相同参数的回旋线，并且保持相同的流出角（如图5-12a）、b）。曲线外侧的直接式变速车道，当主线为设置大于3超高的左弯曲线时，或因其他原因而不便在接近分、汇流鼻附近采用主线相同的线形时，可在主线边车道外缘线和匝道车道内缘线的距离为3.5m这一点至分、汇流鼻端范围

44、内采用S形回旋线向匝道线形过渡（如图5-12c）。 a)b)c)图5-12 当主线为曲线时直接式变速车道的平面线形a）曲线内侧直接式；b）线内侧直接式（一）；b）线内侧直接式（二）2平行式变速车道的接线设计单车道匝道的加速车道一般采用平行式的变速车道。平行式变速车道与主线相依的部分采用与主线相同的曲率。所以，平行式变速车道的接线终点位置应该为主线外侧车道（包含路缘带）外侧半个匝道车道宽的地方，见图5-13。图5-13 平行式变速车道平面接线位置平行式加速车道的接线要比直接式简单，其原因是平行式加速车道的长度可以灵活变化，见图5-13，L值是由匝道的线形和主线共同决定的，设计时，如果L不满足加速

45、车道长度的要求，可以从匝道设计终点以后直接按主线的线形延长，不会影响匝道的线位设计。第四节 匝道的纵断面设计一、匝道纵断面设计匝道纵面线形设计要点如下：匝道的纵坡应平缓，并避免不必要的反坡。匝道同主线相连接的部位，其纵面线形应连续，避免线形的突变。出口匝道宜为上坡匝道。上坡加速或下坡减速的匝道，应采用较缓的纵坡，应避免采用最大纵坡值。匝道中设收费站时，邻接收费广场的路段，其纵坡应平缓，不得以较大的下坡紧接收费广场。匝道端部纵坡变化处应采用较大半径的竖曲线。匝道中间难以避免反坡时，凸形竖曲线应具有较大的半径，尤其在其后不远有反向平曲线或匝道分、汇流的情况下。匝道纵断面设计除克服上、下线高差之外需

46、要解决好二个问题：一是出入口处匝道与主线或被交线的纵坡衔接，保证主线与匝道分、汇流鼻处能顺适连接；二是匝道各段纵坡大小应与交叉处桥跨、通道净空需要协调配合，满足各控制标高的要求。一般情况下匝道出口处的第一个竖曲线的起点不宜进入分、汇流鼻点。即匝道的第一个变坡点应设在匝道与主线分流鼻点之后相当于一个竖曲线切线长的距离之外，在分流鼻之前匝道纵坡度应与主线纵坡完全一致，这样才能避免因两线纵坡度不同而出现的标高差，造成横断面上路面横坡不协调的情况。入口处竖曲线长度要求类似。匝道起、终点的设计标高是根据该点主线或被交线横断面上的设计标高减去横向坡度（路拱或超高横坡度）引起的高差而求得标高。必须与主线或被

47、交线的设计标高协调一致。对于匝道有时从主线或被交线的竖曲线范围内分岔，要求更详细计算出匝道起、终点在主线或被交线上的实际位置和标高，作为匝道纵断面设计的起始或终止标高。匝道纵断面设计除了应与主线、被交线衔接处纵坡协调配合外，主要是受到控制标高的制约，如匝道与主线、被交线相互跨越；匝道跨越或下穿非机动车道及人行道；匝道间的相互跨越等。设计时对这些控制标高要相互协调配合，合理抬高或压低纵断面高程以适应结构物的建筑高度和净空高度的要求。二、匝道的接坡设计（一）加减速车道纵坡接坡点设计加减速车道的接坡设计与横坡设计紧密相关。图5-14中减速车道的接坡点为A点（一般为鼻端点），A点至N点的设计高程是由主

48、线的设计高和主线在该段的横坡决定。匝道接减速车道的纵坡只能接至A点（或往后）。匝道所接纵坡可由减速车道上离A点较近的几个点（B、C、D等），计算出平均坡度。一般AB、AC、AD等的长度不宜大于50m，且不宜小于10m。a) b)图5-14 减速车道接坡a) 接坡位置图；b) 接坡纵断面图具体计算过程如下：1计算出主线纵坡、横坡以及高程控制的各点A、B、C、D的高程；A、B、C、D的高程需要根据各点对应于主线的里程以及到主线的宽度和该断面的横坡来计算。2计算出各点A、B、C、D在匝道上的里程桩号；3计算出AB 、AC、AD等各段的纵坡，并计算出平均坡度；4以为匝道的第一段纵坡来设计匝道纵坡；5估

49、计下一段匝道纵坡以及第一个变坡点处的竖曲线切线长度T；6从A点向匝道前进方向至少一个长度为T的位置确定匝道的第一个变坡点P的位置；7完成另一端的接坡设计；8完成整个匝道接坡设计。加速车道的接坡设计与上述方法相同。（二）匝道与被交路的接坡设计当匝道与被交路以加减速车道的形式相接时，方法同上。当匝道与被交路以平面交叉口直接相接时，匝道在接坡点处的纵坡应满足被交路的路拱横坡的要求，如图5-15。图5-15匝道与被交路的接坡图图中为接坡的坡度值，当匝道与被交路正交时，为被交路的横坡，斜交时由被交路横坡、纵坡和匝道斜交角度来综合计算。在设计时，同样要注意匝道的变坡点P的位置，不要使竖曲线的切点A进入被交

50、路范围内，否则会对平面交叉口的设计不利，对行车也有不利影响。（三）匝道分岔处的纵坡设计当两匝道的设计线位不连续时，在匝道分岔处设计线位产生横向偏移，此时，匝道的设计起点的标高（图5-16中A、B点）应根据分岔处（图中N点）的横坡和设计标高来计算，纵坡则需要在过分岔点(D点或C点)后一直保持同分岔前一样的纵坡至少一个竖曲线切线的长度。图5-16 匝道分岔处的位置图第五节 匝道横断面与端部设计一、匝道的横断面设计匝道横断面设计主要内容有：标准横断面确定，路拱横坡及加宽值设计，超高渐变率及横坡变化段落设计，端部断面划分与横坡设计。其中第一项内容一般在确定互通式立体交叉方案时已经确定。（一）路拱横坡、

51、超高过渡及加宽的设计1路拱单车道匝道一般都采用单向横坡，双车道匝道采用双向横坡。在横断面上，路缘带的横坡与行车道相同，硬路肩的横坡一般情况下都和行车道相同，当采用双车道匝道时，建议参照规范的规定执行。正常路段和超高段外侧土路肩坡度采用向外的34。当超高值大于土路肩值时，内侧土路肩采用同行车道一致的横坡。2超高过渡在保证车辆安全及旅客（或驾驶员）乘坐舒适的前提下，匝道超高值应根据匝道设计速度、圆曲线半径、自然条件等计算确定。匝道的超高渐变率是根据规范采用的，现行设计方法中多以匝道中心线（或行车道中心线）为超高旋转轴。计算超高过渡段长度时，路面宽度取旋转轴至匝道弯道外侧硬路肩边缘的距离。对超高过渡段的选择，匝道上没有主线上那么严格，有时所设缓和曲线的长度不能满足超高过渡的要求，这时要保证渐变率，就必须将其过渡段的起终点插