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文档简介

道路勘测设计

主讲教师:秦建平

长安大学

道路勘测设计立体交叉设计9.3互通立体几何设计9.3.1主线线形设计立交的主线,既是立交的组成,又是高速公路(快速道路)的路线,因而应与路线有相同的设计车速和同等的舒适和安全性。但因构造物对行车及视觉影响,故应有更高的线形标准。互通式立体交叉的主线几何设计,最好能使在主线上行驶的驾驶员从尽可能远的位置就能看清楚前方互通式立体交叉的布置方式,并使汽车能够安全、顺畅的流入、流出。9.3互通立体几何设计9.3.1主线线形设计(1)平曲线半径

互通式立体交叉范围内的平曲线半径较小,则设在曲线外侧的流入、流出匝道和加减速车道与主线横坡值就相差较大。在这种情况下,要安全流入、流出较困难,而且也较危险,在超高过渡的设计上亦存在困难。因此,规定当设计车速≥60km/h时,分别以3%、4%的临界横坡反算出的平曲线半径作为一般值,而极限值则是将临界横坡值增加1%反算出来的。9.3互通立体几何设计9.3.1主线线形设计(2)竖曲线半径从有助于驾驶员的辨认性出发,整个互通式立体交叉设置在主线半径很大的凹形竖曲线范围内最好。如互通式立体交叉设置在主线上半径很小的凸形竖曲线范围之内或紧接其后时,则互通式立体交叉就存在全部或部分被遮挡的危险。因此,互通式立体交叉范围内的凸形竖曲线半径必须比其它区间的要大。规范规定按保证2倍停车视距而确定的一般值,按保证1.5倍停车视距而确定的极限值。凹形竖曲线半径是为保证纵断线形在视觉上的通顺,采用缓和冲击所需要的凹形竖曲线半径的4倍而确定的一般值,其2倍而确定的极限值。9.3互通立体几何设计9.3.1主线线形设计(3)主线上的最大纵坡主线纵坡与高速公路上的事故率存在着密切的相关关系,互通式立体交叉范围内减速车道位于陡下坡,不利于流出主线车辆的减速,结果由于车速过高,使得车辆在匝道上失去控制和稳定,造成交通事故;加速车道位于陡上坡,不利于流入车辆的加速,不仅需要加长加速车道长度,而且,即使充分的加长了加速车道的长度,也会出现大型车辆在没有充分加速之前就并入主线合流,成为交通事故的另一隐患。因此,从安全角度考虑,互通式立体交叉范围内的主线纵坡,规定采用比正常路段一般值小一些的数值,并确定在一般值基础上增加1%作为极限值。但当设计车速为120km/h时,一般值与极限值均为2%。9.3.2匝道设计9.3.2.1匝道的组成(1)匝道指供相交道路转弯车辆转向使用的连接道。所有匝道都是由不同半径的曲线组成,个别匝道曲线间夹有直线段。匝道使空间分离的两条主线互相连接,形成互通式结构。有匝道连接的立交称为互通式立交,反之,称为分离式立交。9.3.2匝道设计9.3.2.1匝道的组成(1)匝道如图,匝道由三部分组成:驶出道口,即由主线进入匝道的路口;行经路段,即匝道的中间段;驶入道口,即由匝道进入主线的路口。9.3.2匝道设计9.3.2.1匝道的组成(2)匝道端部

匝道两端驶出道口、驶入道口与主线、交叉线连接区域,称之为匝道端部。匝道端部范围,包括匝道出入口、三角区、变速车道等。两端道口和中间部分匝道共同组成一条完整匝道。就其出入口位置不同,有左出、入口和右出、入口;单出、入口和双出、入口。就其主线或交叉线几何形状不同,有直线和曲线。就其变速车道形式不同,有平行式和直接式(渐变型)。就匝道车道数不同,有单、双车道匝道端部之分。总之,匝道端部形式多样,几何关系以及设计都较繁琐,而且都应满足各自不同的技术要求。如设计不当,将造成对车辆行驶不利,容易引发事故阻碍交通。9.3.2.2右转匝道(外环)曲线布置右转匝道一般为直接式匝道,即右到右的连接。车流直接从干道右侧分出,转弯进入相交道路,一般不设跨线构造物,如图所示。其特点是形式简单,车辆运行方便,直截顺当,行车安全。9.3.2.2右转匝道(外环)曲线布置右转匝道曲线布置,常用如下五种形式:(1)布置一个半径较大的单圆曲线,与两端缓和曲线组成,如图a)所示。9.3.2.2右转匝道(外环)曲线布置(2)布置不同半径按规定组合的复曲线。该匝道曲线半径R1<R2,大圆应靠近主线,对于汽车进入主线前可能提前加速行驶有利,如图b)所示。(3)R1>R2,小圆靠近主线,对于车辆进入主线前可能提前加速行驶不利,如能布置较长的变速车道,或城市道路主线车速不高时可采用。9.3.2.2右转匝道(外环)曲线布置(4)把外环匝道布置成连续三个反向曲线,其中中间一个曲线的曲率半径最好与内环曲率半径协调布置为同心圆,使两线在一定范围内互相平行,便于设置桥梁或路基。由于三个曲线的半径一般都比较小,当匝道车速较高时不适用。当然不受条件限制,曲线半径相当大时可以采用,如图c)所示。

9.3.2.2右转匝道(外环)曲线布置(5)由于某种需要,可以把匝道布置成两个曲线夹一段直线,如图d)所示。9.3.2.3左转匝道曲线布置车辆须转过约270°越过对向车道,至少需要一座跨线构造物。根据左转车流行驶路线的不同布置方式,可分为直接式、半直接式、环形等。1)直接式(定向)匝道左出左进式,如图a)所示供左转车流直接或半直接转向行驶,路线短捷。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;可适应较高车速。缺点是跨线构造物较多,单行跨线桥二层式二座或三层式一座;相交道路的双向车道间需有足够间距;对重型车和慢速车左侧高速驶出困难,左侧高速驶入困难且不安全。2)半直接式(半定向)匝道又称迂回式匝道,按车辆由相交道路的进出方式分左出右进、右出左进、右出右进三种。另外,此三种还可以有一些变化。左出右进是左转车辆从左侧直接驶出后左转弯,到相交道路时由右侧驶入。与定向式匝道相比,右进改变了左进的缺点,但仍然存在左出的问题;匝道略绕行;驶出匝道双向车道间需有足够间距等。右出左进是车流从右侧分出后跨越相交道路的对向车流,从左侧汇入车流。该式改进了左出的缺点,但左进的缺点仍存在;其余同上。右出右进是车流从右侧分出后跨越整个相交道路后,再从右侧汇入车流,如图b)、c)、d)所示。该式完全消除了左出作进的缺点,行车安全,但匝道绕行最长,构造物最多。2)半直接式(半定向)匝道(1)如图a)所示的S型曲线,为两个单圆曲线连续反向连接,注意反向曲线间留出足够配设缓和曲线的长度,但不要出现断背曲线。常用于喇叭形或Y形立交的外环匝道。(2)如图b)所示的S型曲线,为一个双心复曲线或卵形曲线与一个单圆曲线反向连接组成,同样要注意反向曲线间留出配设缓和曲线长度,但不得出现断背曲线。3)内环匝道内环是一种封闭形回头曲线,如图所示。3)内环匝道由于种种不同条件决定,曲线形状有所不同,常用的有如下四种:(1)如图a)所示,为单圆曲线两端配置较长的缓和曲线作为内环匝道,是城市道路立交中常被采用的一种线形。此型曲率变化单一,行车适顺,线形对称优美,设计施工简便。(2)如图b)所示,用双心复曲线两端配置较长的缓和曲线作内环匝道,能更好地适应地形、地物变化,减少拆迁,节约工程投资。但是,为适应汽车进出主线前可能提前加速或未能及时减速行驶,大圆半径曲线以紧靠主线设置为好。3)内环匝道(3)如图c)、d)所示,用三心复曲线,两端配置必要的缓和曲线,作为内环匝道是比较理想的线形。前者多用于苜蓿叶型立交,后者多用于喇叭型立交。由于汽车驶离主线或交叉线进入内环时,虽然经过变速车道变速,车速应该达到内环曲线要求,但往往因为某种原因或司机稍有不慎,车速仍然较高。而汽车进入环道之后,司机感觉到了曲线存在,才本能地减低车速达到符合曲线的限速。汽车在将要驶出内环之前,司机意识到即将进入主线高速行驶,往往会不自觉地提前加速行驶。这一短暂复杂的驾驶过程,几乎都在本来不很长的内环中出现,且随司机技能和心理状态不同而有所不同,为安全计,要求内环曲线曲率大小随司机心理变化与车速高低相适应。三心复曲线包括内环两端配置的缓和曲线,可以较为理想地满足这一要求。但是,反映三心复曲线大小圆半径变化的半径比值不能过大,必须符合通常的规定。(4)当大小圆半径变化过大时,必须在大小圆曲线半径变化处插入缓和曲线,形成通常所见的卵形曲线,用它作为内环曲线也较理想而常被采用。9.3.3辅助车道与集散车道设计9.3.3.1辅助车道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要求所必需的一定数量车道数。基本车道数在相当长的路段内不应变动,不因通过互通式立体交叉而改变基本车道数,目的是防止因修建立体交叉而可能形成交通瓶颈,立体交叉的交通功能难以发挥。9.3.3辅助车道与集散车道设计9.3.3.1辅助车道2)车道数平衡原则立体交叉处正线的车流量必然会因分、合流的存在而发生变化,分流减少,合流增大。为适应车流量的变化,保证车流畅通和工程经济,在分、合流处的车道数应保持平衡。车道平衡的原则为:(1)两条车流合流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总和减1;(2)正线上的车道数应不少于分流后分岔道路的所有车道数总和减1;(3)正线上一个方向的车道数每次减少不应多于1条。如图a)分流;b)合流),应按下式进行计算:3)辅助车道

在分、合流处,既要保持车道数平衡,又要保持基本车道数连续,如二者发生矛盾时,可通过在分流点前或合流点后的主线上增设辅助车道的办法来解决,如图所示。在基本车道数连续的条件下,一般单车道匝道能满足车道数平衡的要求;而设置双车道匝道时车道数不平衡,应增设辅助车道,如图a)所示。

3)辅助车道

辅助车道长度(包括渐变段)在分流端宜为1000m,且不得小于600m;在合流端宜为600m。辅助车道过渡段渐变率应大于等于1/50。当前一个互通式立体交叉的加速车道末端至下一个互通式立体交叉的减速车道的起点之间的距离小于500m时,应设辅助车道并连接,如图b)所示;Nb-基本车道数;a-辅助车道;b-加速道;c-减速道]。9.3.3.2集散车道

集散车道:是将分、合流点转移出主线,使多个出、入口变为单一出入口,将交织车流和主线车流分离,保证主线大交通量的高速行驶,提高通行能力,保证安全。在主线出入口处应保持车道平衡,对集散道路可不作规定。

当有下列情况之一,可考虑设置集散车道:

通过车道交通量大,需要分离;两个以上出口,分流岛端部靠得很近;三个以上出入口,分流岛端部靠得近;所需要交织长度得不到保证;因交通标志密集而不能用标志诱导。

9.3.3.2集散车道集散车道可为单车道或双车道;布设在主线右侧,与主线车行道间应设置分隔带;应通过变速车道同主线车道相接;设计车速应按匝道设计车速确定;考虑交织要求,应采用双车道,如图所示。9.3.4出、入口设计9.3.4.1出、入口位置要求1)位置类型主线上的出、入口,一般为右侧出入,然而有的立交型式决定了必须左出左入,如定向式;还有些立交型式,需要在主线上连续两次出、入,称之为“双出口”、“双入口”。车辆从主线右侧出入以及单出、入口,是通常采用的形式;车辆从主线左侧出、入或者“双出口”和“双入口”,一般不常采用,这类出入口一般避免采用为好,但条件具备或必要时,也可以采用。9.3.4出、入口设计9.3.4.1出、入口位置要求1)位置类型主线上的出、入口,一般为右侧出入,然而有的立交型式决定了必须左出左入,如定向式;还有些立交型式,需要在主线上连续两次出、入,称之为“双出口”、“双入口”。车辆从主线右侧出入以及单出、入口,是通常采用的形式;车辆从主线左侧出、入或者“双出口”和“双入口”,一般不常采用,这类出入口一般避免采用为好,但条件具备或必要时,也可以采用。9.3.4出、入口设计9.3.4.1出、入口位置要求2)匝道端部出入口布置匝道端部出入口宜设置在主线行车道右侧;主线下穿交叉线的情况下,内环匝道出口多设在跨线桥后,入口设在跨线桥前,因此匝道端部(分岔尖)离跨线桥不应太近;匝道端部入口宜设在主线下坡路段,应保持充分的视距,出口宜设在主线凸形竖曲线上坡道上。9.3.4出、入口设计9.3.4.1出、入口位置要求3)端部最小间距端部最小间距,实际指匝道与主线分岔尖端(楔形端)之间最小距离。(1)相邻匝道出入口之间的最小净距L指干道(主线)上连续驶入或驶出,如图a)所示。9.3.4出、入口设计9.3.4.1出、入口位置要求2)端部最小间距(2)匝道分合,同一立体交叉范围内的相邻出入匝道布置应为“逐级分流、逐级合流”的形式,如图b)所示。(3)干道(主线)上先驶出后驶入,如图c)所示。(4)干道(主线)上先驶入后驶出,如图d)所示。

9.3.4.2出、入口三角区设计1)三角区范围三角区范围通常指主线与匝道分岔处两侧路面、路基边缘线相交形成的三角地带。它包括增加的路面偏置值(余宽)和土路肩部分。三角区是交通事故多发区,对其设计要求不可忽视。9.3.4.2出、入口三角区设计2)出口三角区出口三角区形状如图示。图中斑马纹线部分应铺设路面;土路肩部分要求与路段相同。(1)如图所示,是主线硬路肩较窄时分流点处分岔尖(楔形端、分流鼻)的布置。9.3.4.2出、入口三角区设计2)出口三角区(2)如图所示,是主线硬路肩较宽时分流点处分岔尖(楔形端、分流鼻)的布置。9.3.4.2出、入口三角区设计2)出口三角区(3)如图所示,是主线分岔时分流点处分岔尖(楔形端、分流鼻)的布置。

9.3.4.2出、入口三角区设计2)出口三角区主线右侧路面边缘往外增加C1偏置值;匝道左侧路面边缘往外增加C2偏置值;偏置值与分流鼻半径r满足要求。设偏置值作用是便于误入匝道口车辆有回转余地;偏置值宽应逐渐过度为零。过渡段长度Z1,Z2满足一定渐变率要求,计算其长度。1、2、3为硬路肩。当主线硬路肩宽度能满足停车宽度要求时,偏置值宽度可采用该硬路肩宽度。城市道路位于高架桥上,设置偏置值将增加桥梁布置困难,故也可不设。9.3.4.2出、入口三角区设计3)入口三角区流入匝道距分岔尖端主线上100m、匝道上60m范围内,如图所示,必须确保主线与匝道互相通视,以利匝道上车辆司机较早察看主线上车流状况,便于伺机合流。因此,在规定范围内有碍视线的障碍物应予清除。立交范围进行植树绿化时也应符合这一规定。9.3.4.2出、入口三角区设计3)入口三角区入口三角区不需要增加路面偏置值,三角区为主线的硬路肩与匝道硬路肩边缘相交形成,为便于画路面标线三角区应铺设路面。为了防止匝道车辆过早进入或误入主线,三角区内应画出明显路面标线;城市道路可将缘石延伸到汇流尖端。三角区附近的匝道路面宽度,应逐渐过渡到变速车道宽缓些。9.3.4.2出、入口三角区设计4)三角区要求(1)三角区分岔端部要显明易辨,便于司机在变速车道之前就能识别出口分岔而及时减速。通常在分岔端部土路肩外种植茂密常青的灌木丛,以显示出分流端部位置和特征。(2)三角区必须按规定画出显明易辨的路面标线,设置交通标志。(3)分岔端部应用斜式缘石围成半圆形,两侧沿主线和匝道延伸的斜式缘石,以保持路面具有显明的线形和准确的宽度。(4)分岔端部缘石以外适当宽度,最好做成平缓地面,并避免设置刚性设施,以防汽车一旦冲出缘石之外而不致造成重大损失。(5)全线或全段的出、入口三角区,其外形应该统一,便于司机识别。(6)入口三角区的流入角应尽量采用较小交角,即汇流尖端尽量拉长。路面标线要显明易辨符合标准,并与变速车道标线连续、顺适。9.3.4.2出、入口三角区设计5)分岔尖圆心位置主线或交叉线与匝道分岔尖端部半圆形的圆心位置,是变速车道长度、交织段长度的计算依据。一般应通过计算求出其较为准确的位置。通常算出该圆心在主线、匝道上的投影里程或者坐标值均可。由于分岔处主线和匝道都可能为直线、圆曲线、缓和曲线等诸多条件不同,计算较为繁琐,可采用图解法或专业程序计算方法。9.3.5变速车道设计9.3.5.1变速车道形式与组成在匝道与主线(干道)连接的路段,为适应车辆变速行驶的需要,而不致影响主线交通所设置的附加车道称为变速车道。变速车道包括减速车道和加速车道。车辆由主线驶入匝道时减速所需的附加车道称为减速车道;车辆从匝道驶入主线时加速所需的附加车道称为加速车道。9.3.5变速车道设计9.3.5.1变速车道形式与组成变速车道由变速段和过渡段(也称渐变段或三角段)组成。变速车道分为直接式与平行式两种.平行式:9.3.5变速车道设计9.3.5.1变速车道形式与组成变速车道由变速段和过渡段(也称渐变段或三角段)组成。变速车道分为直接式与平行式两种.直接式:9.3.5.2变速车道几何设计1)平面从主线流出的车辆,在进入匝道的短暂运行过程中,其驾驶过程较为复杂,分流、转向、减速对司机都有一定的操作要求,同时司机产生心理压力也有影响。因此,出口处应为车辆行驶创造良好条件,对路线平面应有较高要求。入口处一般也应如此。9.3.5.2变速车道几何设计1)平面《规范》规定,出口匝道的分流点应具有较大的曲率半径,并使曲率变化适应行驶速度的变化。采用回旋线曲率,其半径由大到小渐变与匝道端部车速由高到低渐变,从理论上讲是非常适合的。这样设计,对于曲线衔接、匝道超高设置以及曲线测设都比较简单。一般出口道平面如图所示。(1)主线为直线的平行式变速车道其优点是:路段外形有一斜边和两处转折,使过渡段起终点明显,便于司机观察、判断出、入口位置,有利于及时分流、转向、变速操纵,对安全行驶有利;过渡段长度比直接式过渡段短,在城市立交场地限制较严的条件下较为有利,尤其计算车速较低时更为突出。缺点是,存在不利于车辆行驶的S形曲线,而且汽车将以接近主线的高速度通过S形反向曲线,舒顺条件不如直接式好。(2)主线为直线的直接式变速车道其优点是,线形顺适,无论进出车辆,行驶轨迹与线形吻合,对行驶有利。缺点是,起点很不明显,出入口位置司机很难识别,采用时应铺设不同颜色的路面或在路面上画线,以利交通。(3)主线为曲线的平行式变速车道如图所示,a)入口;b)出口。平行式变速车道同匝道曲线连接应符合下列规定:①当为同向时,可采用卵形回旋线或复合形回旋线连接;当主线圆曲线半径R1>1500m时,可视R1≈∞而直接作回旋线的起点。②当为反向时,可采用S形回旋线连接;当主线圆曲线半径R1>2000m时,可视R1≈∞而直接作为回旋线的起点。三角区以外变速车道或渐变段左侧紧贴主线右侧的路缘带布置。(4)主线为曲线的直接式变速车道如图所示,a)入口;b)出口。对直接式变速车道线形,可采用与主线为直线时相同的宽度渐变率,顺主线线性变宽接出或接入,也可采用内切圆法曲线接入或接出主线。当主线位于回旋线范围内时,变速车道亦可采用同一参数的回旋线,但宽度渐变率应符合规定。直接式变速车道与匝道曲线连接,可按平行式变速车道的连接方式处理。2)纵断面出入口处路线纵断面要求,一是确保行车视距,二是线形顺适。在设计出入口处匝道纵坡时,一般在距分岔处鼻端点一定距离取一点,从主线分别推算这一点和鼻端处匝道中线标高,两点高差除以点间距,作为出入口处匝道纵坡值。两点的距离根据有利于匝道克服高差的原则而定。当匝道从主线的竖曲线范围内分岔时,出入口匝道纵坡值要根据分岔处主线竖曲线的瞬间纵坡(即该点斜率)、该点的横坡值及主线与匝道在该点切线方向的方位角差值计算。一般情况下,出口处匝道纵坡第一个变坡点应设在匝道与主线分岔之后相当于竖曲线切线长的距离之外。也就是说,在匝道与主线平面分岔之前匝道纵坡度应与主线纵坡完全一致,这样才不致因两线纵坡度不同而出现标高差,造成横断面上路面横坡不协调。入口处纵坡3)横断面变速车道横断面位置应自主线的路缘带外侧算起,一条变速车道宽度应为3.5m;变速车道外侧设硬路肩。4)超高及设置方法(1)主线为直线、与匝道同向曲线当主线为直线或是与匝道同向的曲线时,变速车道在楔形端之前采用与主线相同的横坡,即主线的超高横坡(或路拱横坡)在楔形端之前延伸到变速车道。如图所示。4)超高及设置方法(2)主线与匝道曲线为反向①当主线与匝道曲线为反向的曲线且主线超高小于3%。在达到变速车道宽度的那一点之前采用与主线相同的超高;其后至楔形端之间使之逐渐变为向外倾斜2%的横坡;楔形端之后采用与匝道所需超高相对应的渐变率进行过渡。如图所示。②当主线与匝道曲线为反向的曲线且主线超高大于3%。匝道的超高横坡在楔形端处向外倾斜1%,但楔形端处横坡代数差应小于8%,其过渡方法同上。5)变速车道长度(1)变速段长度是指渐变段车道宽达一个车道宽的位置与分流或合流端之间的距离。其计算公式为:式中:L-加、减速车道长度(m);Vb-主线平均行驶速度(km/h);Vc:匝道平均行驶速度(km/h);a:汽车平均加(减)速度(m/s2),加速时a=0.8~1.2m/s2;减速时a=2~3

m/s2。当道路纵坡大于2%时,变速段长度应根据主线纵坡度大小予以修正。变速段长度还应结合主线和匝道的设计速度、交通量、大型车比例等对其进行验算,必要时增长变速段的长度。5)变速车道长度(2)渐变段平行式变速车道渐变段的长度不应小于规范规定数值。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符合规范规定值。9.4城市高架道路9.4.1概述9.4.1.1高架道路概念高架道路是指高架桥连续跨越二条以上横向地面道路,并有沟通高架桥与地面交通的上、下匝道所组成的道路系统。在现代大城市中,由于交通运输迅速发展,城市规模的扩大,原有街道以及交叉口的布局日益不相适应.交通成为最突出的问题之一。在世界许多大城市通过大力发展地铁、轻轨以及快速公交等方式,较好的解决了城市交通的难题,但是对于一些旧城区或是在规划时土地开发密度较大的区域,道路的拓宽难度较大,这时高架道路便应运而生,城市道路的建设由平面向立体方向扩展。9.4.1.2高架道路特点1)高架道路优点(1)利用现有道路空间增加路网容量高架道路实施方法根据实际情况会有很大不同,但是在高架道路修建完成以后,原有的四车道的道路总车道数都会增至六车道或八车道甚至更多,从而道路的通行能力得到比较大的提高。(2)强化主干线的交通功能,交通分流高架道路禁止非机动车和行人通行,主要承担市区的中、长距离交通或者是过境客、货交通。它可以从空间上分隔穿越城区的过境交通或与到达城市分区的目的地交通,以避免地面道路由于车速差异和以及转弯形成的相互干扰;城市公交车辆中采用蛙跳式布站的车辆和站站停的公交车辆分流,通过在不同空间上车辆和客流的分流提高道路通行能力。(3)提高车速、提高通行能力和运输效率由于快慢车分流,而且又无平面交叉口瓶颈地段的干扰,因此高架道路上的车辆实际运行速度要比一般路段高很多,从而缩短交通时间,提高运输效率。(4)高架道路沿线交叉口的拥堵得到较大缓解城市交通拥堵主要发生于平面交叉口,由于一般在高架道路设计时都选择交通量较大的道路修建高架,因此与高架道路相交的道路在高架建设时,如果能选择适合的交叉口交通组织方法及交叉口渠化设计型式,那么在高架道路建成后,被交路的交通将会得到较大的改善。2)高架道路缺点高架道路虽然对缓解城市道路拥堵可以起到很大的改善作用,但是有时也会带来一系列负面影响:首先是对城市景观的破坏,其次是带来大量的汽车噪声和尾气的污染,以及过境高架路带来的对沿线商业和土地价值升值的影响等。9.4.1.3高架道路设置条件(1)凡设置高架干道的道路,其等级应属快速路,或至少是主干线路。高架通路可呈十字线或呈环状,但不强求建成高架网络。并非所有快速干道均需设置高架干道,目前沿线为低层房屋,日后有拆迁改造可能,平面交叉口间距具有800~1200m长的路段,不一定设置高架道路。(2)交通量较大,全线交通条件低劣,已无法采用其它工程设施或交通管理措施来改善交通的主要干通,可以设置高架道路。具有一定量的交通流量方可使高架道路发挥更大的经济效益。(3)全线平面交叉口数目较多(4~5个/km),交叉口间距200m,相交道路中80%以上属于次干道或支路的交通干道可以建高架道路。交叉口数目越多,越能发挥作用,避免停车而获得的运输经济效益。如果沿线与主干道相交较多,则势必要多建造上下匝道供车辆向地面转向,则高架道路的造价随之增加。而高架道路的速度与效率也因车辆过多上下和交换车位而受到影响。(4)平面交叉口上直行车辆占路口总交通量的比例较大(直行交通量/总交通量),一般0.85~0.90,沿线平面交叉口交通状况均较低劣的一般于道,必要时也可设置短程高架道路,以改善交叉口的交通,让直行车通行无阻。(5)在跨越河流或铁路的桥梁引道两端的交叉口车辆及较多,交叉口距桥台间距又短的道路上,宜将引道建成高架桥,以便跨过数个交叉口。9.4.2高架道路主线(干道)设计9.4.2.1平、纵面设计9.4.2.2横断面设计9.4.3高架道路匝道设计9.4.3.1设置原则在交叉口范围有上、下匝道布置的路段,应考虑匝道与地面道路以及平面交叉口之间的相互衔接和交通组织,避免在此区域引起交通组织混乱等问题,从而降低交叉口和高架道路的通行能力。高架道路与地面道路靠匝道来衔接,匝道布设的多或少,将直接影响高架道路的作用和功能的发挥,对工程的使用效益至关重要。(1)匝道的布置原则应考虑出入口的设置应以交通组划为前提,符合路网总体布局的需要,适应交通发展的需要。(2)匝道位置的选定应根据实际情况考虑到实施的必要性与可能性。(3)保证高架道路的快速行车要求等。9.4.3.2匝道类型1)按其功能划分(1)驶出高架道路的匝道(出口匝道或下匝道)。(2)进入高架道路匝道(入口匝道或上匝道)。出入口匝道往往成对与地面道路相连。2)按出入口匝道纵向位置划分匝道与地面道路纵向衔接的位置,表征匝道衔接点与交叉口的距离,是决定匝道关联地面交叉口交通设计的重要参数。(1)连接路段型匝道匝道设在两交叉口之间的路段上,在进交叉口之前设上坡匝道,出交叉口之后设置下坡匝道。这种设置方式适用于沿线有较多企业单位车辆要使用高架道路的地段以及被交道路转弯交通量较大的时候。此种方式可以有效的较少交叉口的交通组织难度和混乱,但是因为此时高架道路与地面道路的交通转换有一定困难,因此会造成高架道路吸引力减弱,从而降低高架道路的使用效率。2)按出入口匝道纵向位置划分(2)连接交叉口型匝道匝道设置于交叉口的前、后,在交叉口前设下坡匝道,在交叉口后设上坡匝道,以便车辆进出相交道路。这种布置适用于沿线单位进出车辆较少的路段(指相邻两交叉口之间);该交叉口有一定转弯车辆进出高架道路。这种设置方式虽然便于与相交道路交换交通,但是会引起地面平面交叉口交通组织难以处理,尤其在地面辅道存在左转交通的时候。3)按出入口匝道横向位置划分匝道横向位置,即匝道与普通道路连接点在横断面上的位置,对普通道路关联路段和交叉口的交通将产生不同的影响。(1)内侧式匝道匝道连接普通道路的位置在该道路靠近中央分隔带的1~2条车道的匝道。如图所示,适用于匝道流出交通以左转和直行为主,普通道路交叉口流向以直行和右转为主。3)按出入口匝道横向位置划分(2)中间式匝道匝道连接普通道路的位置在该道路中间部,两侧均有普通机动车流的匝道。如图所示,适用于匝道流出交通以直行为主。3)按出入口匝道横向位置划分(3)外侧式匝道匝道连接普通道路的位置在该道路最外侧。如图所示,适用于匝道流出交通为直行和右转为主。9.4.3.3入口匝道交通组织与出口匝道衔接路段的多种交通组织方式相比,入口匝道衔接路段的交通组织方式较为简单。主要原因是入口匝道车流的运行主要受到匝道自身流入状况和条件的限制,仅与关联交叉口的信号控制相关。一般情况下,交通管理者为了提高交叉口和出口道运行的有序性,会对同一交叉口其他进口道的车流进行必要的调整或引导,以避免汇入进口匝道的车流与继续行驶于衔接道路车流间的冲突。9.4.3.4出口匝道交通组织匝道的横向位置与交织类型和衔接路段的交通流组织方式密切相关。当不采取禁行和分隔措施时,“内侧式匝道”对应于右转交织区和混合交织区;“外侧式匝道”和“中间式匝道”都可对应于左转交织区或混合交织区。具体的交织类型视具体的路段和交叉口交通情况确定。高架道路出口匝道衔接路段指出口匝道与其衔接道路连接点至前方交叉口车辆排队队尾的一段距离。车流相互之间的交织是衔接段交通的核心问题。绝大部分出口匝道衔接路段右侧设有右转车道,因此,衔接道路右转车流与其出口匝道车流无交织,交通组织主要直行和左转交通流相关情形。为了保证出口匝道衔接段的通畅,交通管理者应根据道路交通的实际情况选取衔接路段交通组织方式。合理的交通组织形式也是实施有效的交通控制方案的前提。1)无禁行和分隔条件出口匝道车流和衔接道路车流经过交织后通过交叉口,如图所示。(1)通行能力匹配性考虑允许出口匝道衔接段车流交织运行时,若交织长度不足,则交织区通行能力不足以容纳地面和匝道的车流量,系统将出现排队和阻塞。因此,确定衔接路段的组织形式时,应保证交织段通行能力,以及衔接道路与出口匝道到达车流量的匹配。(2)服务水平的考虑对于允许交织的交叉口,为了保证系统的稳定性,建议交织段服务水平不宜低于C级。当客观情况不能满足以上条件时,建议考虑其他的交通组织形式。若客观条件可以满足以上要求,则存在交织段的进口道可保持较好的运行秩序,连续流和间断流能够实现平顺过渡。现实中不少道路交叉口间距较小,所提供设置交织段的条件有限,且出口匝道衔接路段多为交通繁忙区,因此其交通组织应避免交织。2)物理分隔条件出口匝道和衔接道路车流间设有物理分隔的交通组织形式,如图所示。这种组织方式避免了衔接路段交通的交织,尤其在交织段长度不能满足需求时,有利于维护系统的有序性,提高服务水平,是一种有效的组织方式。当出口匝道与普通道路衔接区段作无交织设计时,其出口匝道与普通道路上的交通流将各行其道。由于这两类设施间交通量存在不均衡系数k(交通量之比),所以易导致单位绿灯时间内能够通过的车辆数减少。当不均衡系数偏离1时,设施的利用率将折减;研究表明,如果以折减率30%作为限制条件,当k<0.4或k>2.5时,物理分隔组织形式将不适用;在交织段长度足够的情况下,或不均衡系数较大偏离1时,为了充分利用现有道路资源,不宜采用无交织设计。3)禁止转向条件禁止某流向车流在交叉口转向的交通组织方式。通过禁行衔接道路或出口匝道的某流向,以减少交叉口进口道的交织。被禁行的转向车流,可以在上游或下游交叉口绕行,亦可在前方交叉口掉头到达目的地。这种组织方式适用于交通交织量大,交织段长度不能满足要求,同时周边路网有分流条件的情况。(1)对于组织形式1)和2)都不能满足的情况,可以考虑禁行或实施交通控制方案。(2)禁行左转车的出口匝道,可以考虑让其在前方(下游)路段掉头行驶,或者在下游交叉口实施左转。相当多的出口匝道衔接路段采取了禁左或禁右的交通组织方式,有利于简化交叉口交通流的混杂,提高其通行能力和服务水平。但这种交通组织方式将影响某一向车流的通行权,将矛盾分散转移至周边的道路。此外,对于过饱和交叉口,应对其上游(出口匝道或衔接的普通道路)实施流入控制,或交通诱导。9.4.3.5出入口匝道交通优化1)存在问题高架道路系统常见的问题主要表现为出入口匝道及其衔接的普通道路交叉口的排队和拥堵现象。(1)匝道与普通道路连接位置及其交通问题①匝道与普通道路衔接点的横向位置大部分靠其道路外侧车道,导致进出匝道及其衔接道路车流相互交织严重,易出现“入口匝道进不去,出口匝道出不来”的现象,交叉口服务水平下降。9.4.3.5出入口匝道交通优化1)存在问题(1)匝道与普通道路连接位置及其交通问题②出口匝道与普通道路交通流交织过程复杂,出口匝道的交通流要经过多次变换车道才能驶入交叉口不同流向的进口道,因此,导致其进口道的通行能力、系统可靠性和稳定性下降,出口匝道排队延伸至高架道路主线的情况。9.4.3.5出入口匝道交通优化1)存在问题(1)匝道与普通道路连接位置及其交通问题③在地面交叉口出口道外侧设置的入口式匝道之前,易出现右转车流与对向进口道的左转车流间的冲突现象,如图所示。9.4.3.5出入口匝道交通优化1)存在问题(1)匝道与普通道路连接位置及其交通问题④当同侧进出匝道同时临近地面交叉口,普通道路主线驶入进口匝道的车流与出口匝道驶入普通道路的直行车流易产生交织,如图所示。(2)高架道路桥墩在交叉口范围布设问题①设于交叉口内部或其附近的高架桥墩会对交通流的运行轨迹和通行能力产生较大影响;②高架桥墩的不当布设还会影响车辆的视距,成为交通安全隐患并影响交通流的通行能力。因此,布设高架道路桥墩时应基于沿途交叉口的车辆运行轨迹、视距等的要求,确定其桥墩的位置。(3)高架道路辅路系统规划设计问题辅路系统包括高架路直接连接的道路和周边区域的相关道路。常存问题:①匝道衔接的交叉口出口道车道数或通行能力不足,导致交叉口交通堵塞;②设置出口匝道的交叉口进口道过渡段及车道数不足,导致交叉口交通阻塞及出口匝道超长排队至主线。2)建立道路交通诱导与信息服务系统对出入口匝道的交通需求进行合理的疏导,及时发布快速路及其衔接道路的交通运行状况信息,引导驾驶人合理地选择行驶路径。3)合理的交通组织和信号控制方案进出口匝道衔接的交叉口汇集了大量的交通,其运行情况复杂,应进行有效的交通组织与交通信号控制。当衔接路段交织区长度不足时,可采取无交织设计模式。(1)明确地面与匝道车道功能,设置车道信号控制,从时间上分离交织车流,如图所示。3)合理的交通组织和信号控制方案(2)采用信号控制时,调整左转车道布置在中间,如图所示。3)合理的交通组织和信号控制方案(3)标志、标线方案①标志方案。交通组织标志,包括分流、禁止、禁行等。该类标志除了在地点前设置外,还需要在上游交叉口道设置,如图所示。3)合理的交通组织和信号控制方案指示标志,对应于禁止的流向,采取分流措施所设置的掉头标志和指路标志等,如图所示。3)合理的交通组织和信号控制方案车道功能标志与标识,为提前分流或对应一些非常规的车道功能划分而设置的标志与标识,如图3所示。3)合理的交通组织和信号控制方案②地面渠化标线方案。改善进出交叉口内车流运行的复杂性而设导流线、渠化岛等,以明确交叉口内的通行权。9.5人行立交设计9.5.1概述9.5.1.1人行立交的设置标准城市道路及公路的人行立交设计,应该具备下列条件:(1)在城市道路和所有必须畅通的主要街道上,车辆必须连续不断的通过。(2)在有信号灯控制交通的街道和公路上,当道路宽度达到15m以上,人流量在3000人/h以上,因道路宽度较大,人流较多,在信号灯一个周期内来不及通过,信号灯失去控制作用。如果道路宽度在25m以上时,如果道路中间无中间带或

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