城市道路与立体交叉之立交的选型与设计

3立体交叉的选型与设计及特点3.1立体交叉的分类3.1.1按相交道路跨越方式划分（1）上跨式主线高出地表面，施工比较方便，造价较低，因下挖较小，与地下管线于扰小，排水容易处理。其主要缺点是占地较大，路线桥影响视线和周围景观，引道较长或纵坡较大，不利于非机动车交通行驶。（2）下穿式主线低于地表面，占地较少，立面易处理，立交构造物对视线和周围景观影响小，对非机动车交通影响不大。其主要缺点是施工时地下管线于扰较大，排水困难，施工工期较长，造价较高，养护管理费用大。3.1.2按交通功能划分3.1.3按其它方式划分3.2立体交叉的形式及特点前面已经提到，互通式立交的形式问题实质就是各种左右转弯匝道的选择和组合问题。不同的左右转弯匝道组合在一起就形成了不同的互通式立交。设计一座立交实质上就是在当地的主、客观条件下如何选择最优的左转弯匝道进行组合。(一)三肢全互通式立体交又1．喇叭形立体交叉喇叭形立交可分为A式和B式，经环圈式左转匝道驶人主线为A式，驶出时为B式。优点：(1)除环圈式匝道外，其它匝道都能为转弯车辆提供较高速度的半定向运行；(2)只需一座跨线构造物，投资较省；(3)没有冲突点和交织，通行能力大，行车安全；(4)结构简单，造形美观，行车方向容易辨别。缺点：(1)环圈式匝道上行车速度低，线形较差，若采用较高的计算行车速度时，占地较大；(2)左转弯车辆绕行距离较长。2．子叶式立体交叉子叶式立体交叉是用两个环圈式匝道来实现车辆左转弯的全互通式立交，如图子叶式立体交叉优点：(1)只需一座跨线构造物，造价较低；(2)匝道对称布置呈叶状，造型美观。缺点：(1)环圈式左转匝道线形较差，运行条件不如喇叭形好；(2)左转弯车辆绕行距离较长；(3)正线上存在交织运行。子叶式立体交叉的适用性与喇叭形上交相近，多用于苜蓿叶式立交的前期工程。布设时以使正线下穿为宜。3．Y形立体交交叉Y形立体交交叉是用用定向匝匝道或半半定向匝匝道来实实现车辆辆左转弯弯的全互互通式立立体交叉叉，相应应地可分分为定向向Y形和半定定向Y形两种。。1)定向Y形立体交交叉优点：(1)对转弯车车辆能提提供直接接、无阻阻的定向向运行，，行车速速度高，，通行能能力大；；(2)转弯行驶驶路径短短捷，运运行流畅畅，方向向明确；；(3)正线外侧侧不需占占用过多多土地。。缺点：(1)正线双向向行车道道之间必必须有足足够距离离，以满满足匝道道纵断面面布置的的要求；；(2)当正线单单向有两两条或两两条以上上车道，，左侧车车道为超超车道或或快车道道，使得得左转弯弯车辆由由左侧车车道快速速分离或或由左侧侧车道快快速汇入入困难，，而且不不安全；；(3)需要跨线线构造物物多，占占地较大大，造价价较高。。定向Y形立体交交叉适用用于各方方向交通通量都很很大的高高速公路路之间的的交叉，，特别是是正线双双向为分分离式断断面，且且相距一一定宽度度时较为为适宜。。另外，，当正线线外侧有有障碍物物时最为为适宜。。2)半定向Y形立体交叉双向行车道之之间不必拉开开或难以拉开开的情况优点：(1)对左转弯车辆辆能提供较高高速度的半定定向运行，通通行能力较大大；(2)各方向运行流流畅，方向明明确，不会发发生错路运行行；(3)正线外侧占用用土地较少；；(4)左转弯车辆由由正线右侧分分离或汇人．．运行安全方方便，正线双双向行车道之之间不必分开开。缺点：(1)匝道修建和运运行长度较定定向Y形长；(2)需要跨线构造造物多占地较较大，造价较较高。(二)三肢部分互通通式立体交叉叉优点：(1)能保证主要行行车方向畅通通；(2)仅需一座跨线线构造物，形形式简单，造造价较低；(3)正线外侧占地地较少。缺点：(1)正线某一直行行方向与左转转匝道相交处处为平面交叉叉；(2)平面交叉位置置布设不当时时，会产生视视认性差的问问题，影响行行车安全。2.匝道平交型立立体交叉优点：(1)正线直行车车辆快速畅畅通，转弯弯车辆绕行行距离较短短；(2)每个行车方方向都为单单一的出、、入口，车车辆出入正正线方便；；(3)形式简单，，仅需一座座跨线构造造物，造价价较低；(4)正线两侧占占地短小，，使立交用用地面积减减少。缺点：(1)匝道相立交交叉处为平平面交叉，，可通过的的交通量不不大；(2)平面交叉口口处的视认认性和安全全性受到一一定影响。。(三)三肢交织型型立体交叉叉优点：(1)转弯行驶方方向明确，，交通组织织方便；(2)除了b)图外侧直行行车辆略有有绕行外，，能保证正正线交通快快速畅通；；(3)结构紧凑，，占地较少少。缺点：(1)存在交织运运行，限制制了通行能能力和行车车速度；(2)左转绕行距距离较长；；(3)跨线构造物物较多。武汉市北互互通收费广场场红岩峙互通通3.3四肢互通式式立交由前节分析析，四肢立立交有四个个左转弯，，的述10种左转弯匝匝道的任一一种皆可选选用，四肢肢立交理论论上有10000种不同的组组合形式。。这些形式式并不都具具有实际的的使用价值值，因为：：①考虑到到造价的经经济，应尽尽量缩短匝匝道长度，，减少立交交桥梁的数数量和层次次；②考虑虑到造型的的美观，应应尽量采用用对称的形形式；③考考虑到设计计和施工的的方便，各各左、右转转弯匝道线线形和桥梁梁布设应尽尽量争取一一致。3.3.1四肢立体交交叉的形式式(一)四肢全互通通式立体交交叉1．苜蓿叶式式立体交叉叉1)普通苜蓿叶叶式立体交交叉优点：(1)交通运行连连续而自然然；(2)无冲突点，，无须设信信号控制；；(3)可由部分苜苜蓿叶式分分期修建而而成；(4)仅需一座跨跨线构造物物，造价较较低。缺点：(1)左转弯车辆辆绕行距离离较长，占占地较大；；(2)环圈式左转转匝道线形形差，行车车速度低；；(3)上、下线左左转匝道山山入口之间间存在交织织运行，限限制了通行行能力；(4)正线上为双双重出口，，其中左转转匝道出口口在跨线构构造物之后后，使标志志复杂。2)带集散车道道苜蓿叶式式立体交叉叉集散车道优点：(1)使交织路段从高高速公路上分离离至车速较低的的集散车道上，，减少了对正线线交通的影响，，提高了行车的的安全性；(2)使高速公路上双双重的出入口变变为单一的出口口或入口，简化化了交通标志；；(3)比普通苜蓿叶式式立体交叉通过过的交通量更大大；(4)各左、右转弯车车辆运行自然流流畅。缺点：(1)在环圈式匝道半半径相同情况下下，与普通苜蓿蓿叶式相比占地地更多；(2)跨线构造物因跨跨度增大而造价价更高些。2．X形（四星式）立立体交叉又称半定定向式立立交，是是四肢全全互通式立立交的最最高级形形式之一一优点：(1)各转弯方向车车辆运行都有有专用匝道，，自由流畅，，转向明确；；(2)单一的出口或或入口，便于于车辆运行和和简化标志；；(3)无交织，无冲冲突点，行车车安全；(4)适应车速高，，通行能力大大。缺点：(1)层多桥长，造造价高；(2)占地面积大，，在城区很难难实现。3．定向式式体体交叉优点：(1)匝道转弯半径径大，行车方方向明确，路路径短捷；(2)能为转弯车辆辆提供高速的的定向运行，，通行能力大大；(3)无交织，无冲冲突点，行车车安全。缺点：(1)存在左侧分离离和左侧汇人人的困难；(2)正线双向行车车道之间必须须拉开足够距距离，直行车车辆略有绕行行；(3)跨线构造物数数量多，占地地面积大，造造价高。此类立体交叉叉适用于高速速公路之间相相互的高级立立体交叉情况况。由于存在在左出和左进进的问题，只只有在交通量量大、车速高高的情况下可可考虑采用。。4．涡轮式立体体交叉优点：(1)匝道平曲线半半径较大，纵纵坡和缓，适适应车速较高高；(2)车辆进出正线线安全顺畅；；(3)无交织，无冲冲突，通行能能力较大。缺点：(1)左转弯车辆绕绕行距离较长长，营运费用用较大；(2)需建二层式跨跨线构造物五五座，造价较较高；(3)占地面积大。。5.组合式立体交交叉一个环圈式匝匝道型两个环圈式匝匝道型三个环圈式匝匝道型无环圈式匝道道型(二)四肢部分互通通式立体交叉叉四肢部分互通通式立体交叉叉是在次要道道路上或匝道道上存在平面面冲突点或个个别转弯方向向不设专用匝匝道的立体交交叉，一般多多用于主要道道路与次要道道路相交，也也可用于地物物限制较严或或分期修建的的情况。部分分互通式立体体交叉的代表表形式主要有有菱形立交体体交叉和部分分首宿叶式立立体交叉等。。1．菱形立体交交叉菱形立体交叉叉是只设右转转和右转公用用的匝道，在在跨线构造物物两侧的次要要道路上存在在平面交叉口口。图为分离式菱菱形立体交叉叉常用形式优点：(1)能保证主线直直行车辆快速速畅通；(2)主线上具有高高标准的单一一进出口，交交通标志简单单；(3)主线下穿时匝匝道坡度便于于驶出车辆减减速和驶入车车辆加速；(4)形式简单，仅仅需一座路线线构造物，用用地和工程费费用小。缺点：(1)次线与匝道连连接处为平面面交叉，影响响了通行能力力和行车安全全；(2)次线上可能存存在视认性、、错路运行或或行车等待等等问题。菱形立体交叉叉多用于城市市道路的主要要道路与次要要道路相交且且用地困难的的情况，而公公路上多为收收费的，—般不采用。2．部分苜蓿叶叶式立体交叉叉优点：(1)可保证主要道道路直行车辆辆快速通畅；；(2)单一的驶出方方式简化了主主要道路上的的交通标志；；(3)仅需一座跨线线构造物，用用地和工程费费用较少；(4)便于分期修建建，远期可扩扩建为全苜蓿蓿叶式立体交交叉。缺点：(1)次要道路上存存在平面冲突突点，影响通通行能力和行行车安全；(2)次要道路上可可能有停车等等待和错路运运行现象；(3)有时次要道路路平而交叉口口需设信号控控制，若出口口匝道储存能能力不足时，，往往会影响响主要道路的的交通。3．部分连接式式立体交叉部分连接式立立体交叉是指指某些转弯方方向因交通量量很小、地形形和地物限制制较严或因交交通组织需要要，限制个别别转弯方向车车辆行驶而不不设专用转弯弯匝道，形成成部分连接式式立体交叉。。(三)四肢交织型立立体交叉环形立体交叉叉1．环形立体交交叉优点：(1)能保证主要道道路快速畅通通，转弯行驶驶方向明确；；(2)无冲突点，行行车较安全，，交通组织方方便；(3)结构紧凑，占占地较少。缺点：(1)存在交织运行行，通行能力力受到环道交交织能力的限限制；(2)车速受到中心心岛半径的影影响，速度较较低；(3)构造物较多，，工程费用较较高；(4)左转弯车辆绕绕行距离长。。3.4多肢立交——转盘（环道））式3.4.1一般的环道四个以上肢道道交汇于一处处时经常采用用上线上跨或或下穿，保证证主要道路直直通运行不受受干扰其余道道则经过一个个圆形环道进进行直通或转转弯运行，称称为转盘或环环道。优点：环道使使进入的车辆辆都绕中心的的环岛作单方方向的转弯绕绕行，以相互互交织运行的方式消除了所所有的交叉冲突点，造形美观，，工程简易，造造价低廉。缺点：占地面积积较大，车辆绕绕行距离较长，，行人通过困难难，尤其沿着转转盘的一周将连连续个断地发生生汇人和分离的的交织运行，因因而通行能力受到限限制，尤其当快慢车车混行时相互干干扰更为严重这种形式有如下下持点：(1)这种形式适应对对又有四条或更更多的肢道而速度和交通量又不太高(2)要求大的用地。。(3)交织段限制了速速度和通行能力。(4)定向标志难于设设置，除非圆圈半径径足够大，能提提供交织段适当当的长长度多路交织型立体体交叉规划时应尽量避避免多条道路相相交，不得已时时方可采用。对于多肢相交的的情况下，完全全互通式立体交交叉的功能完善善，规模宏大但但立交构造物多，占地面积大，工程费费用高，容易导导致错路运行。。此类立体交叉叉可用于市郊地区以及公路上不实实行收费的高速速公路之间或高高速公路与环城城快速干道相交交的情况。布设设时，尽量做到到结构紧凑，减减少占地面积，，必要时向空间间发展为宜；在在立体交叉形式式设计时应结合合具体地形、地地物和交通量条条件，可采用前前述三肢和四肢肢立体交叉形式式的有机组合，，并进行适当调调整；当正线上上有连续多个进进出口时，宜在在正线一侧或两两侧设置集散车道，以减少对直行行车辆的干扰。。多肢完全互通式式立体交叉集散车道3.4.2英国的“小环交交”（Smallroundabout）1运行规则和效果果一个常规的或传传统的环道交叉，车辆运行是没没有什么特殊规规定的，只要有有间隙，入口处处车辆就可插入入环道作交织绕绕行，交通量较较小而环道直径径又相当大的时时候还可以适应应，当交通量大大到一定程度时时就不能适应了了，会经常发生生阻塞现象。保证在环道上绕绕行的车辆优先通行，入口处车辆如如遇见环流来车车，必须停下让让环流车辆通过过，在适当的环环流间隙才能伺伺机进入环道，，绝对不允许入入口车辆抢先进进入环道，迫使使环流车辆停车车等待。英国曾经修建过过许多环道交叉叉。60年代以后，由于于经济发展，交交通量激增，许许多环交适应不不了增大了的交交通量，发生严严重锁结现象。要全部把把这些环交改为为正规立交，在在经济上不允许许，因而就从运运行方面来想办办法。经过对环环交处车辆运行行的调查研究，，提出了“环流优先规则”1.能保持环流绕行行车辆的连续运运行，不致停顿顿，因而也就保保证了环道交通通的活力，永远远不会发生锁结结2.交通量大的时候候，只会暂时或或偶尔在进入环环道的各个匝道道或道路上发生生临时停车排队队等待的现象。。3.彻底取消了”交交织长度”的概概念。4.发挥了最大的通通行能力“环流优先”的的特点1.宜把入口处扩宽，把原来只有1或2个车道的驶入道道路在入口处扩扩宽成2、3或4个车道．2.环道也应相应有3～4个车道供左、中、右行行车辆各行其道道。3.同时，从环道驶驶出的出口也适适当加宽一个车道以利车辆快速顺顺利地驶离环道道。4.为有利于导流，，设导向岛。环道改进3.5收费道路的立交交3.5.1收费立交的形式式收费公路设置立立交的作法是在在距两条相交道道路的交叉口的的适当距离处另另设以一条连络线，在连络线与两两条路相交的地地方各设置一个个三肢立交，这这样所有车辆就就都集中经由连连络线转弯出入入，只须在连络线设置一个个收费站就够了，从而大大大简化了管理理。转化为三肢立交交问题无连络线单喇叭型双喇叭型单Y型双Y型Y＋喇叭喇叭＋子叶1.当地的地形和地地物等情况；2.交通情况设置连络线的注注意点收费立交除原来来两道路相交处处仍要设置跨线线构造物之外，，还要增加三肢肢立交构造物．．匝道也将延长长，工程造价要要比不收费立交交增加．行驶距距离和营运费用用也有所增大。。沈大灯塔桥天津徐庄子桥武汉市北互通收收费广场营大公路处采用用y型立交收费站