立体交叉设计

1、20082008年年4 4月月 道路勘测设计 主讲教师：秦建平 长 安 大 学 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 立体交叉 设计 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3 9.3 互通立体几何设计互通立体几何设计 9.3.1 9.3.1 主线线形设计主线线形设计 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

2、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3 9.3 互通立体几何设计互通立体几何设计 9.3.1 9.3.1 主线线形设计主线线形设计 （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

3、限值则是将临界横坡值增加 1%反算出来的。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3 9.3 互通立体几何设计互通立体几何设计 9.3.1 9.3.1 主线线形设计主线线形设计 （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

4、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3 9.3 互通立体几何设计互通立体几何设计 9.3.1 9.3.1 主线线形设计主线线形设计 （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

5、 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%。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.2 9.3.2 匝道设计匝道设计 9.3.2.1 9.3.2.1 匝道的组成匝道的组成 （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

6、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.2 9.3.2 匝道设计匝道设计 9.3.2.1 9.3.2.1 匝道的组成匝道的组成 （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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.2 9.3.2 匝道设计匝道设计 9.3.2.1

7、9.3.2.1 匝道的组成匝道的组成 （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。 Highway

8、college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.2.2 9.3.2.2 右转匝道（外环）曲线布置右转匝道（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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.2.2 9.3.2.2 右转匝道（外环）曲线布置右转匝道（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

9、a)所示。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.2.2 9.3.2.2 右转匝道（外环）曲线布置右转匝道（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，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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.2.2 9.3.2.2 右转匝道（外环）曲线布置右转匝道（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

10、 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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.2.2 9.3.2.2 右转匝道（外环）曲线布置右转匝道（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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.2.3 9.3.2.3 左转匝道曲线布置左转

11、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 1）直接式（定向）匝道）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 2

12、 2）半直接式（半定向）匝道）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

13、道绕行最长，构造物 最多。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 2 2）半直接式（半定向）匝道）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 3 3）内环匝道）内环匝

14、道 内环是一种封闭形回头曲线，如图所示。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 3 3）内环匝道）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。

15、Highway college, Changan University 长安大学公路学院 3 3）内环匝道）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

16、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.3 9.3.3 辅助车道与集散车道设计辅助车道与集散车道设计 9.3.3.1 9.3.3.1 辅助车道

17、辅助车道 1 1）基本车道数）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.3 9.3.3 辅助车道与集散车道设计辅助车道与集散车道设计 9.3.3.1 9.3.3.1 辅助车道辅助车道 2 2）车道数平衡原则）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。

18、 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： 1 efc NNN Highway college, Changan University 长安大学公路学院 3 3）辅助车道）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

19、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 3 3）辅助车道）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

20、道；c-减速道。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.3.2 9.3.3.2 集散车道集散车道 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：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

21、不能用标志诱导。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.3.2 9.3.3.2 集散车道集散车道 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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4 9.3.4 出、入口设计出、入口设计 9.3.4.1 9.3.4.1 出、入口位置要求出、入口位置要求 1 1）位置类型）位置类型 主线上的出、入口，一般为右

22、侧出入，然而有主线上的出、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；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、还有些立交型式，需要在主线上连续两次出、 入，称之为入，称之为“双出口双出口”、“双入口双入口”。 车辆从主线右侧出入以及单出、入口，是通常车辆从主线右侧出入以及单出、入口，是通常 采用的形式；采用的形式； 车辆从主线左侧出、入或者车辆从主线左侧出、入或者“双出口双出口”和和“双双 入口入口”，一般不常采用，这类出入口一般避免采，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。用为好，但条件

23、具备或必要时，也可以采用。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4 9.3.4 出、入口设计出、入口设计 9.3.4.1 9.3.4.1 出、入口位置要求出、入口位置要求 1 1）位置类型）位置类型 主线上的出、入口，一般为右侧出入，然而有主线上的出、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；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、还有些立交型式，需要在主线上连续两次出、 入，称之为入，称之为“双出口双出口”、“双入口双入口”。 车辆从主线右侧出入以及单出、入口，

24、是通常车辆从主线右侧出入以及单出、入口，是通常 采用的形式；采用的形式； 车辆从主线左侧出、入或者车辆从主线左侧出、入或者“双出口双出口”和和“双双 入口入口”，一般不常采用，这类出入口一般避免采，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。用为好，但条件具备或必要时，也可以采用。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4 9.3.4 出、入口设计出、入口设计 9.3.4.1 9.3.4.1 出、入口位置要求出、入口位置要求 2 2）匝道端部出入口布置）匝道端部出入口布置 匝道端部出入口宜设置在主线行车

25、道右侧；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（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；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。的视距，出口宜设在主线凸形竖曲线上坡道上。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4 9.3.4 出、入口设计出、入口设计 9.3.4.1

26、 9.3.4.1 出、入口位置出、入口位置 要求要求 3 3）端部最小间距）端部最小间距 端部最小间距，实际指匝端部最小间距，实际指匝 道与主线分岔尖端（楔形端道与主线分岔尖端（楔形端 ）之间最小距离。）之间最小距离。 （1 1）相邻匝道出入口之间的）相邻匝道出入口之间的 最小净距最小净距L L指干道（主线）上指干道（主线）上 连续驶入或驶出，如图连续驶入或驶出，如图a)a)所所 示。示。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4 9.3.4 出、入口设计出、入口设计 9.3.4.1 9.3.4.1 出、入口位置要求出、入口位置要求

27、2 2）端部最小间距）端部最小间距 （2 2）匝道分合，同一立体）匝道分合，同一立体 交叉范围内的相邻出入匝道交叉范围内的相邻出入匝道 布置应为布置应为“逐级分流、逐级逐级分流、逐级 合流合流”的形式，如图的形式，如图b)b)所示所示 。 （3 3）干道（主线）上先驶）干道（主线）上先驶 出后驶入，如图出后驶入，如图c)c)所示。所示。 （4 4）干道（主线）上先驶）干道（主线）上先驶 入后驶出，如图入后驶出，如图d)d)所示。所示。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4.2 9.3.4.2 出、入口三角区设计出、入口三角区设计

28、1 1）三角区范围）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4.2 9.3.4.2 出、入口三角区设计出、入口三角区设计 2）出口三角区）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。 Highway college, Changan U

29、niversity 长安大学公路学院 9.3.4.2 9.3.4.2 出、入口三角区设计出、入口三角区设计 2）出口三角区）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4.2 9.3.4.2 出、入口三角区设计出、入口三角区设计 2）出口三角区）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4.2 9.3.4.2 出、

30、入口三角区设计出、入口三角区设计 2）出口三角区）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4.2 9.3.4.2 出、入口三角区设计出、

31、入口三角区设计 3 3）入口三角区）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4.2 9.3.4.2 出、入口三角区设计出、入口三角区设计 3 3）入口三角区）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

32、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4.2 9.3.4.2 出、入口三角区设计出、入口三角区设计 4 4）三角区要求）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

33、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.4.2 9.3.4.2 出、入口三角区设计出、入口三角区设计 5）分岔尖圆心位置）分岔尖圆心位置 主线或交叉

34、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.59.3.5变速车道设计变速车道设计 9.3.5.1 9.3.5.1 变速车道形式与组成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

35、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.59.3.5变速车道设计变速车道设计 9.3.5.1 9.3.5.1 变速车道形式与组成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: Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.59.3.5变速车道设计变速车道设计 9.3.

36、5.1 9.3.5.1 变速车道形式与组成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: Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.3.5.2 9.3.5.2 变速车道几何设计变速车道几何设计 1 1）平面）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。 Highway college

37、, Changan University 长安大学公路学院 9.3.5.2 9.3.5.2 变速车道几何设计变速车道几何设计 1 1）平面）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。 正线 减速车道 回旋线 圆曲线 匝道 分流点 渐变段 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 （1）主线为直线的平行式变速车道 其优点是: 路

38、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 （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

39、色的路面或在路面上画线，以利交通。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 （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： 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R11500m时，可视R1而直接作回旋 线的起点。 当为反向时，可采用S形回旋线连接；当主线圆曲线半径 R12000m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。 Highway college, Changan University 长安大学

40、公路学院 （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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 2 2）纵断面）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

41、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 Highway college, Changan Univers

42、ity 长安大学公路学院 3 3）横断面）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 4 4）超高及设置方法）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 4 4）超高及设置方法）超高及设置方法

43、（2）主线与匝道曲线为反向 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。 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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 5 5）变速车道长度）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：

44、 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=0.81.2 m/s2；减速时a=23 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。 )26/()( 22 aVVL cb Highway college, Changan University 长安大学公路学院 5 5）变速车道长度）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

45、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.4 9.4 城市高架道路城市高架道路 9.4.1 9.4.1 概述概述 9.4.1.1 9.4.1.1 高架道路概念高架道路概念 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

46、，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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.4.1.2 9.4.1.2 高架道路特点高架道路特点 1 1）高架道路优点）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

47、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

48、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 2 2）高架道路缺点）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。 Highway college, Changan University 长安

49、大学公路学院 9.4.1.3 9.4.1.3 高架道路设置条件高架道路设置条件 （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8001200m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(45个/km)，交叉口间距200m，相交道路中80 以上属

50、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0.850.90，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。

51、 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.4.2 9.4.2 高架道路主线（干道）设计高架道路主线（干道）设计 9.4.2.1 9.4.2.1 平、纵面设计平、纵面设计 9.4.2.2 9.4.2.2 横断面设计横断面设计 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.4.3 9.4.3 高架道路匝道设计高架道路匝道设计 9.4.3.19.4.3.1设置原则设置原则 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

52、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.4.3.2 9.4.3.2 匝道类型匝道类型 1 1）按其功能划分）按其功能划分 （1）驶出高架道路的匝道（出口匝道或下匝道）

53、。 （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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 2 2）按出入口匝道纵向位置划分）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

54、，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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 2 2）按出入口匝道纵向位置划分）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

55、转交通的时候。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 3 3）按出入口匝道横向位置划分）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12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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 3 3）按出入口匝道横向位置划分）按出入口匝道横向位置划分 （2

56、）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 3 3）按出入口匝道横向位置划分）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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.4.3.3 9.4.3.3 入口匝道交通组织入口匝道交通组织 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

57、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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 9.4.3.4 9.4.3.4 出口匝道交通组织出口匝道交通组织 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

58、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。 Highway college, Changan University 长

59、安大学公路学院 1 1）无禁行和分隔条件）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

60、 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。 Highway college, Changan University 长安大学公路学院 2 2）物理分隔条件）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