第八章 道路立体交叉.ppt

第8章道路立体交叉设计，第1节概要第2节立体交叉的基本类型和选择第3节灯设计第4节灯端部和变速车道设计，第8章道路立体交叉，第2节立体交叉的基本类型和选择，立体交叉的种类很多，形式多样，名称也不统一。 分类根据不同的依据，其分类也不一致。 影响立体交叉的基本类型的因素有许多，可基于实际条件找到主要因素，并基于主要因素来选择立体交叉类型。 1、立体交叉的基本类型1 )交通功能分类(1)分离式立体交叉分离式立体交叉不能在交通道路上的交通流之间转移，因此立体交叉的占地面积少，构造简单，但交通功能受到限制，如图8-1所示。 第八章道路立体交叉，(2)交互作用立体交叉通过用灯连接交叉道路，可以保证车辆在交叉道路上的转移运行。 这种立体交叉场地多，成本高，但交通功能比较完善。 图8-2给出了一些典型的互操作性立体交叉点。 第八章道路的立体交叉，2 )交叉路口交通流线的相互关系中交通流在交叉路口行驶的轨迹称为交通流线，一个行驶方向的交通流形成一条流线，在交叉路口交通流之间存在空间分离、交叉、平面交叉三种基本情况，相应地将立体交叉分为以下三种类型。 (1)完全立交型立体交叉道路的所有交通流线在空间上分离的立体交叉。 这种交叉没有碰撞点和交叉段，是理想的立体交叉类型。 第八章道路的立体交叉、半方向性y形立体交叉、x形立体交叉、组合式立体交叉、(2)交叉型立体交叉道路的交通流线彼此重叠，即存在交叉路段的立体交叉。 这种交会有几个交点，但是如图8-4所示，碰撞点完全消除了。 (3)不完全立体交叉道路的交通流线之间至少存在一个平面碰撞点的立体交叉。 通常，通过立体交叉来消除直行交通流线之间的冲突点，但是如图8-5所示，在直行流线和左转弯流线之间形成的冲突点至少存在一处。 因为有突进点，所以多只在干线道路和一般道路相交的立体交叉中采用。 在这种情况下，必须在普通道路和交通量少的道路上配置突出点。第八章道路的立体交叉、第三章道路的立体交叉、第三章道路的立体交叉的平面几何形状分类(第一章)苜蓿叶形立体交叉分为全苜蓿叶式和部分苜蓿叶式，用于四路交叉时，如图8-6所示。 (2)喇叭状立体交叉喇叭状立体交叉，如图8-7a、b所示，分为a、b两种形式。 第八章道路的立体交叉、喇叭式立体交叉、全苜蓿叶式立体交叉、部分苜蓿叶式立体交叉、(3)环状立体交叉如图8-8所示，采用实现各方向车辆转弯或部分直行的共同环路。 (4)叶式立体交叉如图8-9所示，叶式立体交叉采用两个小环实现车辆左转，呈叶状。 第八章道路立体交叉、叶式立体交叉、(5)菱形立体交叉菱形立体交叉，4根左右的灯配置成直线，构成菱形图案。 第八章道路立体交叉、2、立体交叉的形式选择如上所述，交通功能立体交叉分为分离式和互通式两种类型。 每个立体交叉都有特征和适用条件，但其边界往往不明确。 立体交叉类型的选择通常需要综合考虑通信束和交通结构、地形、成本、道路类型等因素。 1 )交通和运行条件为分离式立体交叉口，交叉道路纵向坡度陡峭且比例较大的大型载重车，直行交通一般不受干扰或阻塞。 相互运用式立体交叉的灯，如果通行能力和变速车线长充分的话，对直行交通也没有大的影响。 分离式立体交叉适用于转弯交通量较少的情况，而相互式立体交叉适用于各种交通条件，适用于装载车的转弯交通比例较大的交通条件。第八章道路立体交叉，2 )地形条件的相互作用式立体交叉能很好地适应丘陵区的地形条件，立体交叉的主线可通过各种纵断法达到比较的髌骨标准，起伏的地形条件也有助于灯的设置。 在平原地区，互通立体交叉的设计比较简单，但必须设置不利于车辆行驶的坡道，立体交叉的外观也会变差，不像丘陵地区那样适合地形。 交叉道路段差较大时，分离式立体交叉可能是合理的选择。 在地面上，由于转向灯的设置，交互作用的立体交叉需要很多用地，而交互作用的立体交叉用地一般很少。 三)经济因素的经济因素主要包括建设费用、养护费用和车辆运营费用三个方面。 在建设费用和养护费用方面，互操作式立体交叉比分离式高得多。 交互式立体交叉在结构、灯、土方、景观处理及现有设施调整方面建设费用高，在路面、边坡绿带、标识、照明和管理方面养护费用也高。 在车辆运营费方面，情况也很复杂。 对于直行车辆，对于两种立体交叉几乎没有差别的转弯车辆，一般来说，相互运用式立体交叉总体上可以减少很多车辆的运营费用。 第八章道路立体交叉，4 )道路类型的交互式立体交叉适合各种类型的交叉和设计速度的要求。 但是，由于交互式立体交叉的建设和养护费用高，一般只在设计速度高的道路上采用。 在风景名胜区，造型优美、建筑结构轻、边坡平缓的互通立体交叉常使人赏心悦目。 分离式立体交会一般需要(1)道路与铁路相交时采用的(2)横穿控制进出的干线道路(3)通过主要道路，但不转向交通需求(4)限制在非汽车、行人非常集中的地区(5)合理的间隔，不能设立立体交会区域(6)地形条件非常有利。 第八章道路立体交叉，第四节车灯端部和变速车道设计，车灯端部(出，也称人口)是进出正线的三角渐变段和连接主线和车灯段的变速车道三部分的总称。 在两端的端部加上中间的灯段形成灯。 根据车流是从主线出来还是进入正线，灯的端部分为出口和入口两种。 但是，对于灯，出口是车流进入灯，而入口是车流出灯进入主线。 这是初学者容易混淆的问题。 第八章道路立体交叉、1、出口、人口的设计要求1 )互通式立体交叉的出口、人口一般设置在干线道路的右侧。 2 )出口位置应明显易于识别。 一般来说，出口设置在桥梁等结构物前面。 之后设置时，到渡线桥的距离最好在150m以上。 3 )出口灯的分流点应具有较大的曲率半径，使曲率变化适应行驶速度的变化。 4 )出口为下坡的灯必须保证驾驶员能够看到平曲线的起点和方向。 5 )入口设置在主线下坡，促进大型车辆加速，在灯进入主线之前，必须保持图8-18所示的相互通视的道路。 第八章道路的立体交叉，6 )主线和灯的分流处，需要向错误的行驶车辆提供返回地时，行驶车道的边缘扩大一定的偏移值和楔形(也称为鼻端，其配置如图8-19所示)，分流点的偏移值和端部半径的规定如表8-13所示。 在主干线硬路肩宽度满足停车宽度要求的情况下，偏移宽度可以采用此硬路肩宽度，渐变部分的硬路肩应该铺设在与行驶道路面相同的构造上。、第八章道路立体交叉、第八章道路立体交叉、主线硬路肩狭窄时、主线硬路肩宽时、2、变速车道在主线入口，为了使灯上的车辆逐渐加速，利用主线道路上的车流空隙以与主线车流速度相等或接近的车速进入主线，完成合流运行，不妨碍或中断主线交通流同样，在主线出口设置车辆减速行驶所需的车道，称为减速车道，将两者统称为变速车道。 第八章道路立体交叉，图8-20变速车道的形式，1 )变速车道的形式变速车道如图8-20所示，分为直接式和平行式。 减速车道原则上采用直接式，加速车道原则上采用平行式。 变速车道为双车道时，加减速车道应采用直接式。 (1)平行式变速车道的位置与主线平行设置。 其特征在于，车道区分明确，行驶车辆容易识别，但车辆的出入必须沿着s字曲线行驶，不利于行驶车辆。 一般的加速车道为了减小合流角度，多采用平行式，如果采用直接式，三角端会变细，配置会很困难。 (2)直接式变速车道不设置平行连杆，从出、入口沿着主线逐渐扩宽，形成追加的变速车道并与灯连接，因此全段呈锥状。 其特点是线性过渡平滑，与车辆进出轨迹一致，有利于行驶，但起点难以识别。 第8章道路立体交叉，2 )变速车道横截面变速车道横截面的构成与自行车道灯基本相同，如图8-21所示，由行车道、右路肩(包括路缘石带)和左路缘石带构成。 图8-21变速车道宽度，3 )变速车道长变速车道由加速(或减速)车道和渐变段或三角端构成。 其主要平面尺寸包括加减速车线长度、渐变段长度和输出、入口渐变率等3个部分。 (1)加减速车线变速车线长度是加速或减速车线长度与渐变段长度之和。 首先，分析加减速车线长度。 车辆离主线比较快的速度V1、比较慢的速度V2的灯需要一定长度的减速车道，相反需要一定长度的加速车道，其长度l必须使驾驶员能够安全舒适地转换速度。 l的计算式是第8章道路立体交叉，加速车道长度是从入口渐变段达到转弯路面标准宽度的点开始的。 请计算减速车线长度，直到出口三角渐变段的路面宽度开始变得比标准宽度窄为止。 在三角渐变的区间，汽车还没有完全脱离主线原来的车道，人们不能调整速度车道的长度。 加减速车线长度如表8-14所示。 第八章道路立体交叉，(2)渐变段长度渐变段长度的计算渐变段长度的规定如表8-14所示。 变速车线长的选择除了应满足上述规定的最小长度要求外，还应根据主线和灯的设计速度、交通量、大型车所占比例等来管理变速车线长，并根据情况决定合理的长度。 (3)渐变率渐变率是指直接式变速车道的中心线相对于主线的倾斜度。 为了方便灯端车线的转换和灯线的协调、相互通视、识别，要求渐变率不要太大，在中国变速车线的出、入口渐变率的最大值如表8-14所示。 第8章道路立体交叉，4 )主线为曲线时的变速车道(1)平行式变速车道a、主线与变速车道的平曲线的曲率差较小，因此平行式变速车道可以采用与主线相同的曲率。 另外，b、平行式变速车道与斜坡曲线的连接(图8-22a )为：相同方向时，能够通过卵形回转线路或复合形回转线路连接的主线圆曲线的半径R1500M保持看起来为r的状态，成为回转线路的起点。 反方向时，可通过s形回转线路连接。主线圆曲线半径为R20