第九章 公路交叉.doc

题 目： 第九章 公路交叉教学目的与要求：了解公路交叉的设计内容，了解交叉口的交通分析，认识公路立体交叉。了解公路与其他公路的交叉。内容与时间分配：共4课时第一二课时：公路平面交叉第 三 课时：公路立体交叉第 四 课时：公路与其他路线相交重点与难点：重点：1公路平面交叉教具准备： 图表教学方式：讲授法、图片展示课后复习及预习：复习：1公路平面交叉的内容预习：1、 路基路面的特点2、 影响路基路面稳定性的因素作业1、 P180 1、2第一节 公路平面交叉一、交叉口设计概述公路交叉口是道路系统的重要组成部分，是道路交通的咽喉。交叉口设计的基本要求：一是保证车辆和行人在交叉口能以最短的时间安全地通过，使交叉口的通行能力能适应各条道路的行车要求。二是正确设计交叉口的立面，即通过合理设计，以保证转弯车辆的行车稳定，同时符合排水要求。交叉口设计的主要内容有：1正确选择交叉口形式，确定各组成部分的几何尺寸；2进行合理的交通组织，合理布置各种交通设施；3验算交叉口的行车视距，保证安全通行条件；4合理进行交叉口的立面设计，布置各种排水设施。进出交叉口的车辆，由于行驶方向不同，车辆与车辆之间的交错方式也不相同。当同一行驶方向的车辆进人交叉口后，以不同的方向分离行驶的地点称之为分流点；来自不同方向的车辆，以较小的角度，向同一方向汇合行驶的地点称为交织点；来自不同方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点称为冲突点。冲突点对行车干扰及安全影响最大其次是交织点，再次是分流点。对无交通管制时，三、四路和五路相交的平面交叉的冲突点、交织点及分流点分布情况如图1-9-1所示。平面交叉的危险点数量如表1-9-1。通过以上分析可以得出以下两点结论：1在无交通管制的交叉口，都存在各类危险点其数量随交叉道路条数的增加而急剧增大，特别是冲突点，其数量随交叉条数的增加呈级数增大，其数量可按下式计算：因此，在交叉口设计中，应力求减少交叉道路的条数，尽量避免5条或以上的道路相交；2产生冲突点最多的是左转弯车辆，由图1-9-1a)可知若无左转弯车辆，则冲突点的个数由原来的16个减少至4个。若为五路交叉，则可以从50个减少至5个、因此，在交叉口设计中如何正确处理和组织左转弯车辆，是保证交叉口交通通畅和行车安全的关键。减少或消除冲突点的措施有：1建立交通管制2采用渠化交通3采用立体交叉三、交叉口的类型及选择1加铺转角式2分道转弯式3加宽路口式4环形交叉四、平面交叉口的一般规定与要求1公路与公路交叉，除高速公路全部采用立体交叉外，一级公路可少采用平面交叉，二级公路尽量减少平面交叉，其他各级公路可采用平面交叉。2平面交叉的形式应根据各相交公路的交通量、计算行车速度、交通组成及其在公路网中的作用，并结合地形、用地条件和投资等因素确定。3平面交叉路线应为直线并尽量正交，当采用曲线时，其半径宜大于不设超高的最小半径。当必须斜交时，交叉角应大于45，当交角小于45时，必须采取技术措施。4平面交叉一般设在水平地段。紧接水平地段的纵坡，一般不应大于3，困难地段不应大于4，坡长应符合最小长度要求。5平面交叉的间距应尽量地大，提高通行能力，保证行车安全。6各相交公路应保证相应行车速度所对应的最小视距。7远期拟建成立体交叉的平面交叉口，近期设计应将平面交叉与立体交叉作出总体设计，以便将来改建。8平面交叉的交通管理分为信号控制和不设信号控制两种形式。部分控制出入的一级公路上的平面交叉不得设置信号控制；计算行车速度大于或等于60km/h的一般公路，对直行交通不得设置信号控制；城市出人口或通过城镇的地段，对车速有限制时，可设信号控制。9平面交叉范围内的计算行车速度，原则上应与相交公路的相应等级的计算行车速度一致。当相交公路等级相同或交通量相近时，平交范围内直行交通的计算行车速度可降低，但与该公路的计算行车速度之差不应大于20km/h。其他情况的车速按交通法规办理，五、平面交叉的测设要点(一)勘测要点1搜集原有公路的等级、交通量、交通性质、交通组成、交通流向等资料和远景规划。2根据地形和其他自然条件以及掌握的资料，按照有关规定，拟定交叉口类型。3选定交叉位置和确定交叉点，使各相交路线在平、纵、横三方面都合良好的衔接；通常交叉口设在原有公路的中心线上或中心线的延长线上。4测量交叉角、中线、纵断面和横断面。5若地形复杂时，为合理选择交叉口的位置和类型，应详测交叉口处的地形图。测图比例可采用1：2001：500，当范围较大时，也可采用1：1000。(二)设计要点1 平面交叉范围内各相交公路的最小圆曲线半径规定如表1-9-2。(2)转弯交通量大、车速较高时，应根据所需速度计算确定右转弯车道或分道转弯式交叉的转弯车道平曲线半径。平曲线的曲率过渡段可采用复曲线或回旋线。转弯处的纵坡、横坡和标高，应与相交公路相适应，并保证平面交叉范围内的路面排水流畅。当交通量大、转弯车辆较多时，可增没减速车道和加速车道。6平面文叉范围内的附加车道有变速车道和转弯车道。其设计要点和有关规定详见公路路线设计规范。7平面交叉中转弯车道的加宽值可采用表l-2-10中的单车道加宽值，转弯车道或加铺转角部分的超高因车速低可采用较小的超高横坡度。形式简单或规模较小的平面交叉在特殊困难情况下若能保证排水良好可不超高。加宽与超高的过渡方式应与公路平曲线加宽与超高的过渡方式一致。8平面交叉处的排水设计是一项重要内容。设计时应绘制排水系统图，并注明流向和坡度等。在公路用地范围内所降的雨水等由路基和路面排除；公路用地范围外的地面水不允许流人交叉处的路面范围。当平面交叉位于设计车速大于或等于60km/h的公路上或平面交叉的立面设计比较复杂时，宜绘制等高距为0.050.10m路面等高线图，以检查路面排水效果。9平面交叉处的交通量较大时，应作渠化设计，即采用交通岛、路面标线等设施疏导车流。渠化的行驶路线应简单明了并应避免交通流的分流、合流集中于一点。导流的宽度应适当，过宽会引起车辆并行行驶而导致交通事故。驾驶员驶近导流设施前能醒目地觉察到导流设施的存在。交通岛的端部应视情况设置标志、标线和照明等设施。六、平面交叉口立面设计(一)交叉口立面设计的一般要求1主要公路通过交叉口时，其设计纵坡维持不变；2当相交公路的等级相同且交通量相差不大时，则两条公路的设计纵坡维持不变，只改变它们的横坡度。一般是改变纵坡较小的公路横断面形状；3当相交公路的等级和交通量都不相同时，则主要公路的纵坡和横断面保持不变，次要公路的纵坡随主要公路的纵坡改变，即次要公路的双向倾斜的横断面应逐渐过渡到与主要公路的纵坡一致的单向倾斜横断面；4为保证排水，设计时尽可能有一条公路的纵坡方向背离交叉口。(二)交叉口立面设计的基本类型交叉口立面设计的形式，主要取决于相交道路的纵坡和横坡度、地形以及交叉口交通量和排水要求。公路交叉口立面根据其纵坡方向不同，可分为六种类型。1处于凸形地形上相交道路的纵坡方向均背离交叉口。设计时使交叉口的纵坡与相交道路的纵坡一致，适当调整接近交叉口的路段横坡，使雨水向四个转角方向排除。2 处于凹形地形上，相交道路的纵坡都指向交叉口。这种形式对排水不利应尽量避免。3 处于分水线地形亡，有三条道路纵坡方向背离交叉口。设计时应将纵坡指向交叉口的道路路脊线在交叉口处分为三个方向，相交道路的横断面不变，并在指向交叉口道路处设置雨水口以防止雨水进入交叉口内。4处于山谷线地形上，有三条道路的纵坡指向交叉口而一条背离。设计时应尽量考虑纵坡处设转坡点并使纵坡方向背离交叉口，并使其转坡点的位置离交叉口远一些。5处于斜坡地形上，相邻两条道路的纵坡指向交叉口而另两条则背离交叉口，设计时保证相交道路的纵坡不变，而将两条道路的横坡在进入交叉口之前逐渐向相交道路的纵坡方向变化，使交叉口处形成个简单的倾斜面。6处于马鞍形地形上，相对两条道路的纵坡指向交叉口而另两条则背离交叉口。设计时，相交道路纵、横坡都可技自然地形的交叉口内适当调整。7除以上六种组合外，还有种特殊形式，即交叉口处于水平位量上。立面设计类型不同，有不同的使用效果，主要是与相交道路的纵坡方向的组合有关。所以，如要获得交叉口理想的立面设计效果，在进行公路纵断面设计时就应为立面设计创造有利条件。(三)立面设计的方法平面交叉口立面设计的方法有方格网法、设计等高线法、方格网设计等高线法三种。图上标明交叉点、各交叉的起、终点、交叉加桩、控制断面的位置和桩号，列出各交叉道的曲线要素表视需要列出各交叉道路段的纵坡值表。图中还应标出各控制断面的宽度、横坡度和两侧路面边缘标高。在交叉口平面布置图上注明各坡段的纵坡等。2纵、横断面图：除横断面图可用1：1001：200比例尺外，其余要求与一般路线的设计相同。3交叉口地形图和立面设计图：交叉口设计资料一览表、交叉口工程数量计算表等资料。图1-9-8为公路交叉口立面设计图。第二节 公路立体交叉可分为互通式和分离式两类。一、交叉口的一般规定1高速公路与其他公路交叉必须采用立体交叉。交叉类型除在控制出入的地点设置互通式立体交叉外，均采用分离式立体交叉。2互通式立体交叉的形式、设置的间距及加(减)速车道、匝道设计，应根据公路路线设计规范的有关要求及具体情况确定。3一级公路间的交叉，应尽量采用立体交叉。文叉的类型可根据具体情况采用互通式交叉或分离式立体交叉。其他公路交叉，在交通条件需要及地形条件许可，可采用立体交叉。4设置互通式立体交叉应根据交通量、远景规划、及其在公路网中的作用，并结合地形、用地条件、投资等因素确定。5互通式立体交叉间的间距为大城市、重要工矿区周围为510km，一般地区为1525km。最大间距不超过30km，最小不小于4km。6互通式立体交叉位置的选定，应以现有公路网或已批准的规划为依据。一般应选择地势平坦开阔、地质良好、拆迁少以及相交两公路具有较高的平、纵线形指标。7互通式立体交叉的设计应对该地区的交通条件、社会条件、自然条件等进行广泛、深入细致的调查和勘测，经过多方案的技术经济比较，选择合理的形式及适当的规模并合理确定各设计指标。8互通式立体交叉范围内的主线的主要技术指标规定如表。9互通式立体交叉建筑限界应满足要求，二、立体交叉的类型及适用条件(一)按结构物形式分类1上跨式：用跨线桥从相交道路上方跨过的交叉方式。这种立交施工方便、造价低、排水易处理，但占地大、引道较长，高架桥影响行车视线和路容，多用于市区以外或周围有高大建筑物处。2下穿式：也称隧道式，即用地道(或隧道)从相交道路下方穿过的方式。这种立交占地少，立面易处理，对视线及市容影响小，但施工复杂，造价高，排水困难，多用于市区处。(二)按交通功能分类按交通功能可划分为分离式和互通式立体交叉两类。1分离式立体交叉2互通式立体交叉(1)完全互通式立体交叉(2)部分互通式立体交叉(3)交织型立体交叉三、立体交叉的匝道(一)匝道的基本形式1右转匝道，即从公路右侧驶出后直接右转约90，至相交道路右侧进入，一般不需路线构造物。其特点是形式简单，车辆行驶方便，行车安全。2左转匝道，车辆约需转90至270越过对向车道，至少要设置一座跨线构造物。按匝道与相交道路的关系，可分为直接式、半直接式及间接式三种，其中直接式又称为定向式或左侧左进式，其特点是匝道长度短，无须迂回运行。缺点是需设跨线构造物，因相交道路的双向行车需有足够间距，对重型车行驶不利。对于半直接式交叉，又称半定向式匝道，按车辆由相交道路进出方式分为左出右进式、右出左进式及右出右进式三种：间接式匝道又称环式它为苜蓿叶式和喇叭式立交的标准组成部分。(二)匝道的平、纵线形指标1匝道的平面匝道的平面线形要素，主要是匝道平曲线半径和回旋线参数的取用，它主要与匝道的形式、用地、规模、造价以及行车安全和舒适性。（1）平曲线半径的计算公式可按本篇第二章有关公式计算。（2）匝道回旋线参数，按设计要求在匝道及其端部曲率变化较大处均应设置缓和曲线。2匝道的纵断面（三）匝道的横断面(四)匝道进出口、变速车道1出口与人口（1）主线出口、入口：(2)互通式立交的平面交叉口，在次线或匝道上可设置平面交叉口，而这种平交口则往往决定整个交叉的通行能力、服务水平和交通安全，设计时应充分考虑是否选用，若选用时，也应考虑其设置的象限，并设置必要的标志、标线、分隔带、交通岛等。设计应符合公路与公路平面交叉的有关要求及规定。2变速车道设计在匝道与正线连接的路段，为适应车辆变速行驶且不影响主要公路交通的需要，在匝道出入口前设置的附加车道称为变速车道。变速车道包括加速车道和减速车道。车辆由正线驶入匝道时需减速的称为减速车道；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，变速车道的形式一般有直接式和平行式两种。如图1-9-17所示，平行式是正线外侧平行增设的一条附加车道，其特点是车道划分明确，行车容易辨认，但车辆行驶轨迹呈反向曲线对行车不利。一般加速车道采用平行式。直接式为不平行路段，由正线斜向渐变加宽，形成一条与匝道连接的附加车道其特点是线形与行车轨迹吻合，有利于行车，但起点不易识别。一般在减速车道采用直接式。(2)变速车道的横断面组成与单车道基本相同，变速车道的长度为加速或减速车道长度与渐变段长度之和，可按下式计算取用。式中：v1正线平均行驶速度，km/h；v2匝道平均行驶速度，km/h；a汽车平均加(减)速度，加速时a0.81.2m/s2，减速时a23m/s2。四、立体交叉的测设要点1应搜集的资料，除平面交叉所要求的资料外，还应征求当地政府及有关部门的意见。2实地初步拟定交叉口的位置，用相交公路的中线为基线布设控制网，以供测量地形用。3地形测量除分离式立体文叉外均需测绘交叉范围内的地形图。比例尺用1：5001：1000。测绘的范围视实际情况而定，般应测至交叉口范围外至少100m。测量要求与桥位地形测量相同。4拟定方案，在地形图上定出不同方案的交叉位置和形式(包括匝道)，并到实地进行核实，然后根据所搜集的各类资料进行综合评定、拟定采用方案。为便于方案比选，必须时做模型或绘出透视图。5按采用方案在实地上放样，并测得平、纵、横三方面资料，以供内业设计。6地质勘探，在跨线桥和其他构造物处，应进行地质钻探，其要求与桥梁相同。五、公路立体交叉设计成果按实际需要，公路立体交叉在综合评定和精心设计的基础上，一般提供以下几方面成果：1远景交通量计算表及交通量分布图(如图1-9-18)2立体交叉线位图，包括立交主线及匝道分布、各线路的里程桩号及曲线要素、各匝道线位坐标表、直线、曲线及转角表(同平面设计)；3立体交叉的纵横断面图，比例尺和要求与平面交叉相同，格式同路线设计的纵、横面图；4跨线桥设计图、其要求与一般桥梁相同；5如遇有挡土墙、窖井、排水管、排水泵站等其他构造物，均需附设计图；4 有比较方案时，应绘制图并提供经济技术比较表等资料；5 交叉口的工程量等资料；6 立体交叉透视图及景观设计图（参见有关参考书）。第三节 公路与其他线路相交一、公路与铁路相交(一)公路与铁路平面交叉(二)公路与铁路立体交叉按公路工程技术标准规定高速公路及一级公路与铁路相交时必须设置文体交叉。他各级公路与铁路相交时若满足下列情况之一时应设置立体交叉：1当地形条件困难，采用平面交叉危及行车安全时；2与有大量调车作业的铁路线路交叉；3二级公路及其他具有重要意义的或交通繁忙的公路与铁路交叉；4当地形条件适宜，经过经济技术比较确为合理时；5确有特殊需要时。二、公路与乡村道路交叉乡村道路泛指乡村、城镇之间不属于等级公路之列，用于机动车、非机动车及行人通行的道路。高速公路、一级、二级公路与乡村道路交叉的数量，应予以控制，在乡村道路密集地区，当交叉点过密影响行车安全时，应采用分离式立体交叉；一级公路与交通繁忙的乡村道路交叉时，也可采用分离式立体交叉；其余各级公路与乡村道路交叉时，可采用平面交叉。平面交叉应选在视线良好的地点，乡村道路应设置一段水平路段并加铺与交叉公路相同的路