城市道路设计课件：城市道路立体交叉

城市道路立体交叉本章学习内容一、城市道路立体交叉基本概念二、立交规划与形式选择三、立交基本功能与选型分析四、立体交叉的主要部分设计五、匝道设计一、立交基本概念立交定义：城市主干道、次干道与快速路或高速公路相交，其主线车流分层通过的交通转换节点。城市立交明显的体现占地与复杂特征。第一节立交基本概念立交的构成：一般立交主要由主线、匝道、出入口、变速车道四部分组成。主线指相交道路的直行车道，是组成立交的主体；匝道指供上下相交道路转弯车辆行驶的连接道路；出入口是主线进出匝道的道口；变速车道是为合流、分流车辆提供加、减速行驶的匝道的部分。二、立体交叉的一般分类1、按结构物型式分类

立体交叉按相交时根据主要道路跨线型式可分为上跨式和下穿式两类。实线桥地道或深路堑2.按交通互通性分类

立交分类

分离式

互通式完全互通式部分互通式交织型立交没有冲突点主线没有冲突点次线全部交织第二节立交规划与形式选择一、立交分级

城市道路立交等级的选择，是根据相交道路等级、直行及转向（主要是左转）车流行驶特征、非机动车对机动车干扰等。城市道路立交类型选择，应根据交叉节点在城市道路网中的地位、作用、相交道路等级，并应结合城市性质、规模、交通需求及立交节点所在区域用地条件等选定。各类型立交的特征立交布置要求一条道路上应避免平交立交交错布置；立交出口的位置应该相似；出口的方式应该一致；（都为右进右出等）出口的形式、标志设置、契形端部设计、等要一致；二、立体形式选择因素1、影响立交形式选择的因素造价（桥梁、隧道长度）造型（美观）安全（隐患）合理（符合交通流以及驾驶习惯）影响立交形式的基本因素一、全互通式立交（无交织）定向式立交定向式立交是用明确的转向匝道来实现车辆转弯的完全互通式立交。第三节立交基本型功能与选型分析

为减少定向式立交可能误行的不利情况，半定向型立交采用了迂回型式的左转匝道，通过右出右进、或右出左进等方式汇入主线2.半定向式立交半定向三路立交、四路立交有涡轮式立交、星型立交以及其他变化形式。三路半定向式立交3.间接式（叶片型）立交

叶片式立交也是全互通半定向式立交的一种，利用两个或多个环形左转匝道实现了各个方向全互通，其中三路立交称之为子叶式立交，四路立交称为全苜蓿叶型立交，该类立交只需一座构造物，造价较低。子叶式立交全苜蓿叶型立交喇叭形立交

喇叭形立交是一类结构较为简单的立交，它用一个环圈匝道和一个半定向匝道来实现车辆的左转弯。单喇叭形立交双喇叭形立交①实现了全方向互通互联②只需建一个跨线构造物，投资较省③没有冲突点和交织点，通行能力较大，行车安全④结构简单，造型美观，行车方向容易辨认①环圈匝道上行车速度低，且可能存在长直线尽头设小半径平曲线的情况，线形组合不利。②左转匝道绕行距离较长。优点缺点二、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四路立交（1）菱形立交三路立交这种形式立交能保证主线直行车辆快速通畅；转弯车辆绕行距离较短；主线上具有高标准的单一进出口，交通标志简单；主线下穿时匝道坡度便于驶出车辆减速和驶入车辆加速；仅需建一座桥，用地与工程费用省。但次线（图中上跨线）与匝道连接处为平面交叉，影响了通行能力和行车安全，因此需在次线上进行交通渠化或信号管控。主要道路的出入均为立体交叉，次要道路保留平面交叉或限制部分左转车辆通行。适用于主次道路相交的交叉口，或城市用地拆迁困难的立交路口。（2）部分苜蓿叶式立交三、交织型立交

交织型立交主要利用环道或共用匝道使转向交通通过变换车道交织运行，将交通冲突点转化为交织点，而主线交通不参与交织，以高架或隧道穿越立交区域。a)三路环形立交b)四路环形立交c)迂回式立交一、立交车流轨迹的交错形式

立交车流轨迹的交错类型特点交错类型安全性可能发生的交通事故道路设计不良表现分流高追尾、端部碰撞标志不明或诱导设计不佳，导致误行。合流较高追尾，挤撞，抢道视距不良，加速空间不够，车辆低速融入主流交通。发生碰撞危险。交织较低刮擦、追尾，抢道挤撞交织段过短，交织车道数量过少。交叉低正面或侧面碰撞无渠化，视距不良，无交通信号标志。第四节立体交叉的主要部分设计二、匝道分类与特性1.匝道的组成2.匝道的基本形式

按匝道的功能及其与相交道路的关系，可将匝道分为右转匝道和左转匝道两大类。（1）右转匝道定向右转匝道：直接实施右转半定向右转匝道（迂回定向匝道）：为减少占地，沿环形左转匝道迂回右转环形右转匝道：并入环形左转匝道实施右转(2)左转匝道a.直接式（左出左进式）优点：匝道长度最短，自然顺畅；适应车速高，通行能力大。缺点：跨线构造物多，双向行车道之间必须有一定宽度以便布线。对慢速车辆驶出困难b.半直接式（左出右进式）与定向式匝道相比，右进改变了左进的缺点，但存在左出的问题匝道略绕行；驶出道路双向车道之间需有足够的间距

c.右出左进式改善了左出的缺点，但存在左进的问题驶入道路双向车道之间需有足够间距，其余同上

左出右进式和右出左进式,左转车辆分别从主线行车道左侧（或右侧）直接驶出，到另一主线时由行车道右侧（或左侧）驶入。与定向式匝道相比，部分改进了前述左出和左进的缺点，但匝道略绕行，且构筑物工程量大。右出右进式完全消除了左出、左进的缺点，行车安全，但匝道绕行最长，构造物最多。

3、匝道的特性一、匝道的设计依据1、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等条件控制的。匝道的车速一般为主线的50%~70%；匝道的计算行车速度通常都较正线低，但降低不得过大，以免车辆在离开或进入正线时产生急剧的减速或加速，导致行车危险和不顺畅。期望值以接近主线平均行驶速度为宜。

第五节匝道设计2、设计交通量匝道的设计交通量指远景设计年限的交通量。根据相交道路设计年限的年平均日交通量，结合交通调查资料推算出各转弯方向的交通量而得。设计小时交通量：DHV=AADT*KK---高峰小时系数，一般应通过实际调查得到。3.匝道的通行能力1）匝道本身的通行能力：《规范》规定计算行车速度50403020可能通行能力（PCU/h）1690164015501380匝道出入口的通行能力单车道匝道驶入双车道正线单车道匝道驶出单向双车道主线1、匝道的平面线形设计1）一般要求a．汽车在匝道上的行驶速度是由高到低再到高逐渐变化的过程，在匝道平面线形设计中，平曲线的曲率变化也应与此变速行驶状态相适应。b.匝道平面线形应与其交通量相适应。c.出口匝道的平面线形指标应高于入口匝道。d.分、合流处应具有良好的平面线形和通视条件。e.匝道平面线形在满足交通条件、场地条件和技术指标的前提下，各条匝道应合理组合，尽量减少拆迁和占地面积。二、匝道的几何设计2）匝道的平面设计匝道平曲线曲率的变化要与变速行驶状态相适应；平面线形的技术标准应与交通量相适应；出口匝道的线形指标应高于入口匝道；分、合流出应有良好的线形指标；平面线形在满足交通条件、场地条件、和技术指标的前提下，各个匝道应合理组织，尽量减少占地面积；当匝道上设有收费站、停车场等设施时，要考虑这些设施的用地以及保证变速行驶的条件；a.匝道的圆曲线半径3）匝道的平曲线要素匝道计算行车速度（km/h）806050403530匝道圆曲线最小半径（m）一般值280150100604030极限值23012080453525b.匝道的回旋线参数对以曲线为主的匝道来说，在匝道平面线形设计中应以回旋线作为主要的线形要素加以灵活应用。直线与圆曲线之间、圆曲线与圆曲线(同向曲线或反向曲线)之间均应以回旋线平顺连接。c.分流点处的曲率半径与回旋线参数匝道计算行车速度（km/h）8060