第九章 道路立体交叉设计.ppt

第一节概述定义：立体交叉（简称立交）是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。立交是高速道路（高速公路和城市快速路的统称）必不可少的组成部分。优点：使各方向车流在不同标高的平面上行驶，消除或减少了冲突点；车流可连续运行，提高了道路的通行能力；节约了运行时间和燃料消耗；控制了相交道路车辆的出入，减少了对高速道路的干扰。,第九章道路立体交叉设计,一、立体交叉的组成,第二节立体交叉的类型和适用条件,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。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，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，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。多用于市区。,二、按交通功能分类,（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：立交结构简单，占地少，造价低，但相交道路的车辆不能转弯行驶。适用：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，但立交结构复杂，占地多，造价高。,二、按交通功能分类,（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：立交结构简单，占地少，造价低，但相交道路的车辆不能转弯行驶。适用：高速道路与铁路或次要道路之间的交叉。,互通式立体交叉分类及平面布置方式,1部分互通式立交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用地和地形等限制时可采用这种类型立交。代表形式：菱形立交部分苜蓿叶式立交等。,（1）菱形立交,三路立交,四路立交,（2）部分苜蓿叶式立交,（2）部分苜蓿叶式立交,2完全互通式立交,相交道路的车流轨迹线全部在空间分离的交叉。匝道数与转弯方向数相等，各转向都有专用匝道。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、y形、X形等。,1）喇叭形立交：,经环形左转匝道驶入主线（或正线）,1）喇叭形立交：,经环形左转匝道驶出主线（或正线）,2）苜蓿叶式立交：,2）苜蓿叶式立交：,（带集散车道形）,3）子叶式立交：,定向Y形,4）Y形立交：,半定向Y形,4）Y形立交：,5）X形立交：又称半定向式立交,对角左转匝道拉开布置,5）X形立交：又称半定向式立交,相交道路的车流轨迹线因匝道数不足而共同使用，且有交织路段的交叉。,3环形立交,三路立交,四路立交,相交道路的车流轨迹线因匝道数不足而共同使用，且有交织路段的交叉。,3环形立交,多路立交,相交道路的车流轨迹线因匝道数不足而共同使用，且有交织路段的交叉。,3环形立交,一、立体交叉的布置规划（一）立交位置的选定一般应选择在地势平坦开阔、地质良好、拆迁较少及相交道路具有较高的平纵线形指标处。（二）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。城市道路：互通式立交的间距一般比公路小，但最小间距按正线计算行车速度为80km、60km和50kmh，分别采用1km、0.9km和0.8km。,第三节立体交叉的布置规划与形式选择,二、立体交叉形式的选择,（一）影响立交形式选择的因素,二、立体交叉形式的选择,高速公路同其它各级公路交叉，必须采用立体交叉。除在控制出入的地点设互通式立体交叉外，均采用分离式立体交叉。（全部立交）一级公路同其它公路交叉，应尽量采用立体交叉。交叉类型可根据具体情况采用互通式立体交叉或分离式立体交叉。（部分立交）一般公路间的交叉，在交通条件需要或有条件的地点，可采用立体交叉。（个别立交）,（二）宜采用立体交叉的情况,1相交道路的性质、任务：高速、一级公路之间及其与通往市(县)级及其以上城市或其他重要政治、经济中心、重要港口、机场、车站和游览胜地的道路相交处应设置互通式立交。2相交道路的交通量：公路上采用平面交叉冲突交通量较大，通过渠化或信号控制仍不能满足通行能力要求时。城市道路规定进入交叉口的交通量达4000辆小时6000辆小时（小汽车），相交道路为四车道以上。3经济条件：经对投资成本、运营费用和安全性分析，设置互通式立体交叉的效益投资比和社会效益等大于设置平面交叉时。,（三）宜采用互通式立体交叉的情况,（四）互通式立体交叉形式的选择,（三）互通式立体交叉形式的选择,一、匝道的基本形式按匝道的功能及其与相交道路的关系划分：右转匝道、左转匝道。1右转匝道,第四节匝道设计,2左转匝道,车辆须转约90270越过对向车道，至少需要一座跨线构造物。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，左转弯，到相交道路的左侧驶入。,2）半直接式：又称半定向式匝道,（1）左出右进式：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。,（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。,（1）左出右进式：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。,2）半直接式：又称半定向式匝道,（3）右出右进式：左转车辆都是右转弯驶出和驶入，在匝道上左转改变方向。,（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。,（1）左出右进式：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。,2）半直接式：又称半定向式匝道,3）间接式：又称环圈式,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。,二、匝道的特性,1对称性：,二、匝道的特性,1对称性：,2任何一个方向左转的车辆，均可在所有象限内完成左转弯运行。,3所有行驶方向左转的车辆，均可在部分象限内完成左转弯运行。,一个象限集中布置,二、匝道的特性,1对称性：,2任何一个方向左转的车辆，均可在所有象限内完成左转弯运行。,两个象限集中布置,3所有行驶方向左转的车辆，均可在部分象限内完成左转弯运行。,二、匝道的特性,1对称性：,2任何一个方向左转的车辆，均可在所有象限内完成左转弯运行。,三个象限集中布置,3所有行驶方向左转的车辆，均可在部分象限内完成左转弯运行。,二、匝道的特性,1对称性：,2任何一个方向左转的车辆，均可在所有象限内完成左转弯运行。,三、匝道的设计依据,（一）立交的等级公路互通式立交根据相交道路的等级划分为三级。,（二）匝道的设计速度,匝道的计算行车速度主要是根据立交的等级、转弯交通量的大小以及用地和建设费用等条件选定。,四、匝道的线形设计标准：,（一）匝道的平面1匝道平曲线半径：,匝道圆曲线最小半径,（一）匝道的平面1匝道平曲线半径：2匝道回旋线参数：,四、匝道的线形设计标准：,（二）匝道的纵断面1匝道最大纵坡,四、匝道的线形设计标准：,（一）匝道的平面1匝道平曲线半径：2匝道回旋线参数：,2匝道竖曲线半径及长度,（二）匝道的纵断面1匝道最大纵坡,四、匝道的线形设计标准：,（一）匝道的平面1匝道平曲线半径：2匝道回旋线参数：,（三）匝道横断面及加宽,1匝道横断面,（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不设超高的圆曲线半径,（四）匝道的超高及其过渡,1不设超高的圆曲线半径2超高值确定,（四）匝道的超高及其过渡,1不设超高的圆曲线半径2超高值确定,3超高过渡方式：绕行车道中心旋转绕中央分隔带边缘旋转,第五节端部设计,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，出口位置应易于识别。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,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。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,二、变速车道设计,1变速车道的形式：（1）平行式：在正线外侧平行增设的一条附加车道。,二、变速车道设计,原则上加速车道采用平行式，因加速车道较长，平行式容易布置。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。原则上减速车道采用直接式，另外加速车道较短或双车道的变速车道应采用直接式。,1变速车道的形式：（1）平行式：在正线外侧平行增设的一条附加车道。,二、变速车道设计,原则上加速车道采用平行式，因加速车道较长，平行式容易布置。平行式变速车道端部应设渐变段与正线连接。,1变速车道的形式,二、变速车道设计,2.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。,一、收费站和收费广场（一）收费道路上立交的布置1收费道路设置立交的办法,第六节立体交叉的其他设计,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常用收费立交的形式,2）四路收费立交：一般只设1个收费站。,高速公路与一般道路相交,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常用收费立交的形式,高速公路与一般道路相交,2）四路收费立交：一般只设1个收费站。,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常用收费立交的形式,高速公路与其他高等级道路相交,2）四路收费立交：一般只设1个收费站。,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常用收费立交的形式,高速公路与其他高等级道路相交,2）四路收费立交：一般只设1个收费站。,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常用收费立交的形式,高速公路与其他高等级道路相交,2）四路收费立交：一般只设1个收费站。,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常用收费立交的形式,分段收费管理,2）四路收费立交：一般只设1个收费站。,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常用收费立交的形式,（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起、终点处；（2）设在立交匝道或连接线上用于控制相交道路上的车辆进、出主线的收费。2收费站车道数：收费站所需的车道数应根据交通量、服务时间和服务水平三个因素来确定。,（三）收费广场,1线形标准：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