《道路立体交叉》课件

第六章 道路立体交叉 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 第二节 交通流量预测与分析 第三节 立交的选型 第四节 立交主线横断面 第六章 道路立体交叉 定义： 立体交叉（简称立交）是利用桥、隧、涵等跨 线构造物，使相交道路在不同高程层面实现连续、 无冲突（或者少冲突）相互交错的连接方式。 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。 第六章 道路立体交叉 立体交叉组成部分： 跨线构造物、正线、匝道、出入 口、变速车道、集散车道等。 入口 出口 集散车道 集散车道 加速车道 减速车道 右转匝道 左转匝道 入口 出口 跨线桥 分离式立交 没有匝道相互联系、道路各方向的车辆不能相互来往。 第六章 道路立体交叉 第六章 道路立体交叉 互通式立交 相交道路通过专门设立的匝道相互联系，道路各方向的车 辆可以相互之间连续交流的。 一、互通式立体交叉按几何形状分类 1. 苜蓿叶形立体交叉 (1) 完全苜蓿叶形立体交叉 (2) 三枝苜蓿叶形立体交叉 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 2. 喇叭形立体交叉 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 广州至惠东高速公路 经环形左转匝道驶入主线（或正线） 经环形左转匝道驶出主线（或正线） 3. 迂回式立体交叉 (1) 双隧道远引式 (2) 双跨线匝道桥远引式 (3) 双跨线桥远引式 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 4. 定向式立体交叉 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 Y型立交 X形立交 5. 组合式立体交叉 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 6. 菱形立体交叉 将十字形平面交叉路口中的主要干路高程在竖向 与平交路口分离，次要道路与四条匝道相接，仍 为平面交叉，可满足所有转向要求。 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 7. 部分苜蓿叶形立体交叉 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 8. 环形立体交叉 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 二、互通式立交按其车辆交通组成分类 根据车辆交通组成可分为机动车与非机动车混行 或分行的立体交叉。 第一节 互通式立体交叉的交通组织分析及图示 1. 应依据道路网规划，在对全路网交通流量预测的 基础上确定路口处的远景交通量。 2. 应考虑立体交叉建成后对周围路网的影响而产生 的交通量转移。 3. 平交路口改建为立交，其交通流量预测应对原路 网交通流量进行调查，并分析路口近远期交通量 状况。 4. 应对交叉口的各转向流量进行预测，同时考虑预 测结果应与附近道路规划的通行能力相协调的问 题。 5. 应为立交选型提供可靠的依据 一、立交交通流量预测的一般原则 第二节 交通流量预测与分析 一、城市道路立交分类 第三节 立交的选型 1、立 A类：枢纽立交 立 A1类：主要形式为全定向、喇叭形、组合式全互通 立交； 宜用于城外 立 A2类：主要形式为喇叭形、苜蓿叶形、半定向、组 合式全互通立交。 宜用于城外与中心区间 2、立 B类：一般立交 主要形式为喇叭形、苜蓿叶形、环形、菱形、迂回式、 组合式全互通或半互通立交。 宜用于城市中心区间 3、立 C类：分离式立交。 一、城市道路立交分类 第三节 立交的选型 立体交叉口类型及交通流行驶特征 立体交叉口类型 主线直行车流行驶 特征 转向车流行驶特 征 非机动车及行人干 扰情况 立 A类 （枢纽立交） 连续快速行驶 较少交织、无平 面交叉 机非分行，无干扰 立 B类 （一般立交） 主要道路连续快速 行驶，次要道路存 在交织或平面交叉 部分转向交通存 在交织或平面交 叉 主要道路机非分行， 无干扰；次要道路 机非混行，有干扰 立 C类 （分离式立交） 连续行驶 二、立体交叉适用条件 第三节 立交的选型 立体交叉口类型 选 型 推荐形式 可选形式 快速路 快速路 立 A1类 快速路 主干路 立 B类 立 A2类、立 C类 快速路 次干路 立 C类 立 B类 快速路 支路 立 C类 主干路 主干路 立 B类 注：当城市道路与公路相交时，高速公路按快速路、一级公路按主干 路、二级和三级公路按次干路、四级公路按支路确定与公路相交的城市 道路交叉口类型 （强调功能的相似性 ）。 城市道路立交类型选择 立交主线横断面由车行道、路缘带、分车带、路 侧带、集散车道、变速车道以及防撞设施等部分 组成。 一、主线横断面组成 第四节 立交主线横断面 二、主线横断面布臵 第四节 立交主线横断面 一般主线横断面车行道布臵同路段。 设集散车道时，集散车道布臵在主线机动车道右 侧，其间宜设分车带。 在进、出立交的主线段落，为保证驾驶员对交通 标志识别的要求，其行车视距宜大于或等于 1.25 倍的停车视距。 一、主线平面线形 第五节 立交主线的平纵线形 二、主线纵断面线形 第五节 立交主线的平纵线形 二、主线纵断面线形 第五节 立交主线的平纵线形 三、非机动车道线形 第五节 立交主线的平纵线形 1. 平面线形 1) 非机动车道与主线平行布臵时，其平面线形与主 线一致。 2) 独立布臵的非机动车道平面线形由直线和圆曲线 组成，其缘石圆曲线最小半径为 5m。兼有辅道功 能的非机动车道，其圆曲线最小半径采用机动车 道技术指标最小值。 2. 纵断面线形 1) 非机动车道纵坡度宜小于 2.5%，最大纵坡度为 3.5%，大于或等于 2.5%时 三、非机动车道线形 第五节 立交主线的平纵线形 2) 非机动车道变坡点处应设竖曲线，竖曲线最小 半径为 500m。 1. 互通式立交匝道形式分右转匝道和左转匝道两大 类。 1) 右转匝道 定向右转匝道 半定向右转匝道 环形右转匝道 一、互通式立交匝道基本形式 第六节 立交匝道 一、互通式立交匝道基本形式 第六节 立交匝道 右转匝道的曲线布臵 2) 左转匝道 环形匝道 半定向匝道 定向匝道 一、互通式立交匝道基本形式 第六节 立交匝道 一、互通式立交匝道基本形式 第六节 立交匝道 左转内环匝道的曲线布臵 2. 按线形分定向匝道、半定向匝道、左转环形匝道、 右转环形匝道 1) 在相交次要道路左侧车道驶入 2) 在相交次要道路车道驶出 一、互通式立交匝道基本形式 第六节 立交匝道 3. 喇叭形立交环形匝道 一、互通式立交匝道基本形式 第六节 立交匝道 1) 进口匝道尽量采用单圆线形，环形匝道单圆半径 一般宜采用 6040m。 当受场地限制半径小于 40m的推荐下限制，环形 匝道常采用卵形线，大圆和小圆半径之比应在 1.5 之下。 2) 出口匝道采用卵形线，大圆和小圆半径之比应在 22.5以下。环形匝道半径大于 60m也可采用单圆 线形。 4. 立交的环道 1) 环道车速 控制环道车速在 25km/h 至 40km/h。 一、互通式立交匝道基本形式 第六节 立交匝道 2) 中心岛的形状和尺寸 其尺寸应满足最小交织长度和环道计算行车速度 要求。 3) 环道车道数和路面宽度 环道一般设三条车道，交通量大时交织车道可设 臵双车道。 一、互通式立交匝道基本形式 第六节 立交匝道 车道宽度必须按照弯道加宽予以加宽，交织车道 为双车道的仅需加宽一条车道。 4) 环道进出口设计 环道出口车道半径 R1应大于进口车道半径 R2。入 口车速和环道车速一致，出口车速略高于环道车 速。 一、互通式立交匝道基本形式 第六节 立交匝道 二、互通式立交匝道横断面设计 第六节 立交匝道 二、互通式立交匝道横断面设计 第六节 立交匝道 二、互通式立交匝道横断面设计 第六节 立交匝道 二、互通式立交匝道横断面设计 第六节 立交匝道 二、互通式立交匝道横断面设计 第六节 立交匝道 匝道的圆曲线最小半径指为加宽前内侧机动车道 中心线的半径。 三、互通式立交匝道平面线形设计 第六节 立交匝道 匝道平面线形中，直线与圆曲线或大半径圆曲线 与小半径圆曲线之间应设缓和曲线。缓和曲线采 用回旋曲线。 三、互通式立交匝道平面线形设计 第六节 立交匝道 四、互通式立交匝道纵断面设计 第六节 立交匝道 匝道最大纵坡 (%) 匝道设计速度 (km/h) 80 70 60 50 40 一般地区 5 5.5 6 7 8 积雪冰冻地区 4 4 4 4 4 互通式立交匝道纵断面线形设计要点： 1) 匝道纵断面线形应平缓，且满足最小坡长要求， 避免不顺适的急剧变化。在条件困难时刻不受最 小坡长限制，以优化匝道上车辆经常变速行驶的 行车条件。避免断背竖曲线。 2) 匝道驶入主线附近的纵断面线形，要与主线有相 当长的平行段，充分保证主线上的视距，使车辆 能自然顺适的驶入主线。 3) 匝道及其端部纵坡处，应采用较大的竖曲线半径， 以保证有足够的停车视距 四、互通式立交匝道纵断面设计 第六节 立交匝道 设计车速条件下，匝道平曲线半径引起的离心力 不能由道路横坡和正常轮胎磨阻力所平衡时，采 用小于不设超高推荐的平曲线须设臵超高横坡。 一般最大超高不超过 6%，有冰雪地区不超过 4%。 坡道上平曲线设臵超高，合成坡度一般最大不超 过 8%，冰雪地区不应超过 6%。 五、立交匝道超高与横坡 第六节 立交匝道 匝道端部包括匝道渐变段，变速车道、匝道端点 等邻近主线出入口部分。 匝道端部可以根据端部变速车道的外形分为平行 式和直接式。 也可根据端部变速车道车道数分为单车道和多车 道型。 1. 匝道端部出入口设计要点 1) 立交枢纽匝道的出入口，应设臵在主线行车道右 侧。受条件限制设臵在左侧时，应把左侧出入口 按主线车道分流或合流形式设计。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 2) 出入口端部位臵应明显及易于识别 一般情况宜将出口设臵在跨线桥等构造物前，困 难地段可把变速车道端部设臵在跨线桥前。当设 臵在跨线桥后，距跨线桥宜大于 150m。 一般情况宜将出口设臵在凸形竖曲线上坡道上。 当设臵在凸型竖曲线下坡道处，应将凸形竖曲线 设臵得长些，以增大视距使驾驶员能看清出口端 部变速车道渐变段的起点和匝道平曲线的方向。 入口端部宜设在主线下坡路段，以便于重型车辆 利用下坡加速，并在入口端点应保持充分的视距， 以便匝道上汇流车辆能调整车速汇入主线车流间 隙中。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 3) 驶出匝道出口端部，在减速车道终点，应设臵一 条缓和曲线，使分流点处具有较大的曲率半径， 并使曲率变化适应行驶速度的变化。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 4) 立 A1类主线与驶出匝道的出口分流点处，当需给 误行车辆提供返回余地时，行车道边缘宜加宽一 定偏臵值，并用圆弧连接主线和匝道路面的边缘。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 5) 立交范围内相邻匝道出入口之间保持一定净距： 干道的驶出或驶入紧挨着的情况应考虑变速道长 度及标志之间距离，根据所需距离最长的条件取 用。 驶入的前面有驶出的情况，应根据交织的交通量 计算其交织所需长度，并取其长者来决定距离采 用值。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 2. 单车道出入口 1) 单车道 直接式入口 是按 1:401:20（纵横比）均匀 的渐变率和主线连接，汇合点设定在主线直行车 道右侧边缘 3.5m（一条车道）处，汇合点后方为 加速段，汇合点前方为过渡段。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 2) 单车道 平行式入口 是在汇流点处起，提供一条附 加平行车道，使车辆从汇合点处开始加速到接近 主线车速。在附加变速车道末端设臵过渡渐变段， 使有较长的的插入区段，有利于车辆驶入。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 3) 直接式出口线形符合行车轨迹，其出口是按 1:251:15(纵横比 )均匀的渐变率和主线相接，分 散角通常为 2 5 ，有利于主线大交通量车辆 快速、平稳驶出。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 4) 平行式出口线型其渐变段及减速车道线型特征明 显，能提供驾驶员注目的出口区域，以防止主线 车辆误驶出主线。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 3. 多车道出入口 按照功能分类： 按出入口设计，适应于互通式立交匝道的出入口 设计 按主要岔口分流合流设计，适应于高等级道路起、 讫点处立交枢纽的定向匝道出入口设计。 1) 按出入口形式设计 双车道直接式出入口，布臵形式和单车道一样， 第二条变速车道加在第一条变速车道右侧，按经 验内侧车道加速段长是单车道规定值的 80%。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 双车道平行式出入口，布臵形式和单车道一样， 第二条车道加在第一条车道右侧，右侧变速车道 较左侧第一车道短一渐变段长度。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 2) 按增设辅助车道的双车道出入口设计 一般位于立交枢纽的定向匝道，当出入口交通量 很大时，双车道出入口必须在下行方向按 车道数 平衡 、 基本车道数连续 这两条原则，增设辅助车 道。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 3) 按 “ 主要岔口 ”分流、合流形式设计 枢纽型立交处，为能在与主线车速基本相同形式 条件下实现大交通量的分、合流和路线的转换， 道路分岔端部须按 “ 分岔 ” 方式保证主线基本车 道数连续和主线车道数的平衡，必要时增设辅助 车道。相对次要分岔流向应靠右侧进出。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 城市快速路在起讫点处一般分成两条定向多车道， 与类似高等级道路相衔接。大交通量的分、合流 或路线间交通流转换期间车速基本保持不变。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 特大型互通式立交枢纽的 “ 主要岔口 ”除了按车道 平衡原则进行设计外，还应按树枝分岔，以每两 个流向分别进行分流、合流设计。 六、匝道端部出入口设计 第六节 立交匝道 通过设臵辅助车道来满足基本车道数连续及车道 平衡的设计原则。辅助车道的宽度应与直行车道 相同。 辅助车道长度（包括渐变段）在分流端为 1000m， 最小为 600m，在合流端为 600m。 辅助车道过渡段渐变率应大于等于 1/50（渐变段 长，一车道一般可用 200m）。 第七节 辅助车道 当前一个互通式立体交叉（立交枢纽）的加速车 道末端至下一个互通式立体交叉（立交枢纽）的 减速车道的起点之间的距离小于 500m时，必须设 辅助车道，将二者连接起来。 交通量较大、交织运行交通量比例较高，即使两 者间距达 2000m，也宜考虑设臵连续的辅助车道。 辅助车道只用于立交枢纽的主要道路和互通式立 交以及分合流处，对于次要道路的分合流处则无 须设臵。 第七节 辅助车道 变速车道分为直接式和平行式。 城市互通立交中减速车道一般采用直接式，加速 车道一般采用平行式。 一、变速车道 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 1. 平行式变速车道 当为同向时，主线与变速车道可用卵形回旋线或 复合型回旋线连接；当主线圆曲线半径 R11500m 时，可视 R1，而直接作为回旋线的起点。 当为反向时，主线与变 速 车道可采用 S型回旋线连 接；当主线圆曲线半径 R12000m式可视 R1， 而直接作为回旋线的起点。 二、主线为曲线时变速车道线形 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 二、主线为曲线时变速车道线形 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 2. 直接式变速车道 由于弯道上主线与变速车道的曲率差很小，直接 式变速车道线形一般可采用与主线为直线时相同 的宽度渐变率顺主线线形变宽接入或接出。 也可按照内切圆法曲线接入或接出主线。 当主线位于回旋线范围内，变速车道亦可采用同 一参数的回旋线。 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。 二、主线为曲线时变速车道线形 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 二、主线为曲线时变速车道线形 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 变速车道长度为加速或减速车道长度与渐变段长 度之和，应根据主线计算行车速度值确定。 下坡路段的减速车道和上坡路段的加速车道，其 长度应予以修正。 二、主线为曲线时变速车道线形 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 变速车道宜设一条车道，宽度为单车道宽，其位 臵自主线的路缘带外侧算起。变速车道外侧应另 加路缘带（与高速公路相接时为紧急停车带）。 二、主线为曲线时变速车道线形 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 1. 交织长度 由其交织路段的全交织交通量以及交通流的性质 决定。 三、交织路段 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 交织段长度可用图及表来求解 三、交织路段 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 2. 交织路段宽度（车道数） 设 V01、 V02为不交织交通量（辆 /h）； SV为每一 条车道上的运行交通量，则不发生交织的交通流 所需车道数为： (V01 + V02)/SV 设 Vw1为较大的交织交通量 (辆 /h)； Vw2为较小的交 织交通量 (辆 /h)； K为交织影响系数， 1.0K3.0， 则交织车流所需的附加车道数为 (Vw1 +KVw2)/SV 根据以上两式求得交织路段全部车道数 N： 三、交织路段 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 N=(V01 + V02+Vw1 +KVw2)/SV 小数部分的车道可按下述原则处理： 不需要增加车道的情况： 道路的服务水平高（低交通量） 不产生交织的交通量占多数 小数部分的数值小 需增加一个车道的情况： 交通量接近于通行能力 交织的交通量比率高 小数部分数值大 三、交织路段 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 在立交枢纽中交织路段长度得不到保证，或立交 多个匝道出入口端部间距较近，不能满足车辆交 织要求，对主线交通干扰较大，有下列情况可考 虑设臵集散车道： 1) 通过车道交通量大，需要分离 2) 两个以上出口分流岛端部靠得很近 3) 三个以上出入口分流岛端部靠得很近 4) 所需要交织长度得不到保证 5) 因交通标志密集而不能用标志诱导 四、集散车道 第八节 变速车道、交织路段和集散车道 集散车道每条宽取 3.5m。 主线和集散道路之间的外分隔带应由足够宽度， 其最小宽度应足以设臵集散道路的路肩宽度 (等于 主线的路肩宽度 )，并足以设臵适当的护栏以防车 辆任意跨越。 四、集散车道 第八节 变速车道、交织路段和集散车道