講義-ch8-道路平面交叉設(shè)計(jì)

1、第八章 道路平面交叉設(shè)計(jì)4學(xué)時教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 概述          第二節(jié) 交叉口的交通組織設(shè)計(jì)第三節(jié) 交叉口的視距與轉(zhuǎn)彎設(shè)計(jì)第四節(jié) 交叉口的拓寬設(shè)計(jì)第五節(jié) 環(huán)形交叉口設(shè)計(jì)第六節(jié) 交叉口的立面設(shè)計(jì)第七節(jié) 平面交叉口的設(shè)計(jì)步驟與算例授課目的：3了解交叉口的視距檢查方法；4掌握交叉口的通行能力計(jì)算方法5了解交叉口的拓寬設(shè)計(jì)方法；6了解環(huán)行交叉口的設(shè)計(jì)方法；7了解交叉口立面設(shè)計(jì)方法；8掌握交叉口設(shè)計(jì)高程計(jì)算方法     重   點(diǎn)：1山嶺區(qū)紙上定線的方法；

2、            2交叉口的通行能力計(jì)算方法； 3交叉口設(shè)計(jì)高程計(jì)算方法； 難   點(diǎn)： 1交叉口的通行能力計(jì)算方法；2交叉口的等高線繪制方法；     參考文獻(xiàn)：1公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTJ001-972公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范3公路勘測設(shè)計(jì)何景華主編第八章 道路平面交叉設(shè)計(jì)第一節(jié) 交叉口設(shè)計(jì)概述一、交叉口設(shè)計(jì)的基本要求和內(nèi)容 定義：道路與道路（或鐵路）在同一平面上相交的地方稱為平面交叉，又稱為交叉口

3、。交叉口設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： （1）正確選擇交叉口的形式，確定各組成部分的幾何尺寸； （2）進(jìn)行交通組織，合理布置各種交通設(shè)施； （3）驗(yàn)算交叉口行車視距，保證安全通視條件； （4）交叉口立面設(shè)計(jì)，布置雨水口和排水管道。 二、交叉口的交通分析進(jìn)出交叉口的車輛可能產(chǎn)生的交錯點(diǎn)：分流點(diǎn)同一行駛方向的車輛向不同方向分離行駛的地點(diǎn)；合流點(diǎn)來自不同行駛方向的車輛以較小的角度，向同一方向匯合行駛的地點(diǎn)；沖突點(diǎn)來自不同行駛方向的車輛以較大的角度相互交叉的地點(diǎn)。 結(jié)論：1在無交通管制的交叉口，都存在各種交錯點(diǎn)。其數(shù)量是隨相交道路條數(shù)的增加而顯著增加，其中增加最快的是沖突點(diǎn)。當(dāng)相交道路均為雙車道時，各交錯點(diǎn)的數(shù)量可

4、用下式計(jì)算 ：分流點(diǎn) = 合流點(diǎn) =n（n -2） 沖突點(diǎn) =2產(chǎn)生沖突點(diǎn)最多的是左轉(zhuǎn)彎車輛。 減少或消滅沖突點(diǎn)的方法：1實(shí)行交通管制。在交叉口設(shè)置交通信號燈或由交通警指揮，使發(fā)生沖突的車流從通行時間上錯開。2采用渠化交通。在交叉口內(nèi)合理布置交通島、交通標(biāo)志和標(biāo)線、或增設(shè)車道等，引導(dǎo)各方向車流沿一定路徑行駛，減少車輛之間的相互干擾。如環(huán)形平面交叉可消滅沖突點(diǎn)。3修建立體交叉。將相互沖突的車流從通行空間上分開，使其互不干擾。這是解決交叉口交通問題最徹底的辦法。三、交叉口的類型及其適用范圍平面交叉口的形式：“十”字形，“T”字形及其演變而來的X形、Y形、錯位、多路交叉。平面交叉的布置類型： 1加鋪

5、轉(zhuǎn)角式：交叉口用適當(dāng)半徑的圓曲線平順連接相交道路的路基和路面。 特點(diǎn)：交叉口形式簡單，占地少，造價低，設(shè)計(jì)方便，但行車速度低，通行能力小。 適用：交通量小，車速低，轉(zhuǎn)彎車輛少的三、四級公路或地方道路： 也可用于轉(zhuǎn)彎交通量較小的主要道路與次要道路交叉。 特點(diǎn)：交叉口形式簡單，占地少，造價低，設(shè)計(jì)方便，但行車速度低，通行能力小。適用：交通量小，車速低，轉(zhuǎn)彎車輛少的三、四級公路或地方道路： 也可用于轉(zhuǎn)彎交通量較小的主要道路與次要道路交叉。 2分道轉(zhuǎn)彎式：通過設(shè)置導(dǎo)流島、劃分車道等措施，使單向右轉(zhuǎn)或雙向左、右轉(zhuǎn)車流以較大半徑分道行駛的平面交叉， 特點(diǎn)：交叉口轉(zhuǎn)彎車輛，尤其是右轉(zhuǎn)彎車輛行駛速度和通行能力

6、都較高。適用：車速較高，轉(zhuǎn)彎車輛較多的一般道路。 3擴(kuò)寬路口式：為使轉(zhuǎn)彎車輛不影響其它車輛的正常行駛，在交叉口連接部增設(shè)變速車道和轉(zhuǎn)彎車道的平面交叉。可以單增右轉(zhuǎn)或左轉(zhuǎn)車道，也可以同時增設(shè)左、右彎車道。 為使轉(zhuǎn)彎車輛不影響其它車輛的正常行駛，在交叉口連接部增設(shè)變速車道和轉(zhuǎn)彎車道的平面交叉。 特點(diǎn)：可減少轉(zhuǎn)彎交通對直行交通的干擾，車速較高，事故率低，通行能力大，但占地多，投資較大。適用：交通量較大、轉(zhuǎn)彎車輛較多的二級公路和城市主干路。設(shè)計(jì)時主要解決擴(kuò)寬的車道數(shù)，同時也要滿足視距和轉(zhuǎn)角曲線半徑的要求。 4環(huán)形交叉：在交叉口中央設(shè)置中心島，用環(huán)道組織渠化交通，使進(jìn)入環(huán)道的所有車輛一律按逆時針方向繞島

7、單向行駛，直至所要去的路口離島駛出的平面交叉，俗稱轉(zhuǎn)盤。 特點(diǎn)：駛?cè)虢徊婵诘母鞣N車輛可連續(xù)不斷地單向運(yùn)行，沒有停滯，減少了車輛在交叉口的延誤時間； 環(huán)道上行車只有分流與合流，消滅了沖突點(diǎn)，提高了行車的安全性；交通組織簡便，不需信號管制；對多路交叉和畸形交叉，用環(huán)道組織渠化交通更為有效。缺點(diǎn)是占地面積大，城區(qū)改建困難；增加了車輛繞行：距離，特別是左轉(zhuǎn)彎車輛；一般造價高于其他平面交叉。適用：多條道路相交，通過交叉口的交通量總數(shù)為5003000輛小時，左右轉(zhuǎn)彎車輛較多，且地形較平坦的情況。 四、交叉口的設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)速度1交叉口范圍直行交通：設(shè)計(jì)速度原則上應(yīng)與路段設(shè)計(jì)速度相同。兩相交公路的等級或交通量

8、相近時，平面交叉范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)速度可適當(dāng)降低，但不得低于路段設(shè)計(jì)速度的70%。2轉(zhuǎn)彎交通：設(shè)計(jì)速度因分、合流及用地等影響，通常應(yīng)適當(dāng)降低，或按變速行駛需要而定。右轉(zhuǎn)彎車道：設(shè)計(jì)速度不宜大于40km/h；左轉(zhuǎn)彎車道：設(shè)計(jì)速度不宜大于20km/h。 設(shè)計(jì)車輛1交叉口范圍直行交通：道路設(shè)計(jì)采用小客車、載重汽車、鞍式列車 （ 或餃接車 ） 作為設(shè)計(jì)車輛，平面交叉口的設(shè)計(jì)也采用這三種車輛作為設(shè)計(jì)依據(jù)。平面交叉轉(zhuǎn)彎曲線的線形和路幅寬度應(yīng)以設(shè)計(jì)車輛轉(zhuǎn)彎時 的行跡作為設(shè)計(jì)控制，其轉(zhuǎn)彎時的行跡與行駛速度有關(guān)。 各級公路的平面交叉口應(yīng)以 16m 總長的鞍式列車進(jìn)行控制設(shè)計(jì) ，左轉(zhuǎn)彎曲線采用 515km/h 行駛速度

9、的鞍式列車控制設(shè)計(jì) ，右轉(zhuǎn)彎行車道設(shè)置分隔的情況下，轉(zhuǎn)彎速度不宜大于 4Okm/k 當(dāng)主要公路設(shè)計(jì)速度較低時，右轉(zhuǎn)彎速度不宜低于主要公路設(shè)計(jì)速度的50% 。規(guī)劃交通量 在平面交叉設(shè)計(jì)中，多數(shù)情況下采用相交道路設(shè)計(jì)小時交通量作為交叉口規(guī)劃交通量，并根據(jù)實(shí)測的轉(zhuǎn)彎車輛比率決定各路口的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和直行交通量。對缺乏觀測資料和新建的 交叉口，可參照條件相似交叉口的交通量觀測值類推確定。 通行能力 平面交叉口設(shè)計(jì)，必須使其設(shè)計(jì)服務(wù)水平下的通行能力滿足交叉口的規(guī)劃交通量的要求 ，而且不同的交通管制方式，交叉口的通行能力不一樣，計(jì)算方法也不同。相關(guān)內(nèi)容參見交通工程有關(guān)文獻(xiàn)。第二節(jié) 交叉口的交通組織設(shè)計(jì)一、車

10、輛交通組織方法（一）設(shè)置專用車道：組織不同行駛方向的車輛在各自的車道上分道行駛，互不干擾，根據(jù)行車道寬度和左、直、右行車輛的交通量大小可作出多種組合的車道劃分。 （二）左轉(zhuǎn)彎車輛的交通組織1設(shè)置專用左轉(zhuǎn)車道2實(shí)行交通管制3變左轉(zhuǎn)為右轉(zhuǎn) （圖a，b）（三）組織渠化交通在車道上劃線，或用綠帶和交通島來分隔車流，使各種不同類型和不同速度的車輛能象渠道內(nèi)的水流那樣，沿規(guī)定的方向互不干擾地行駛的交通組織。渠化交通可以有效地提高道路的通行能力，減少交通事故（1）利用分車線或分隔帶、交通島等，把不同方向和速度的車輛劃分車道行駛，容易看清互相行駛的方向，如圖a） 。（2）利用交通島的布置，限制車輛行駛方向，使

11、斜交對沖的車流為直角交叉或銳角交叉，如圖 b）、c）。（3）利用交通島的布置，限制車道寬度，控制車速，防止超車，如圖d）、e）。（4）利用渠化交通設(shè)置的交通島或分隔帶，設(shè)置各種交通標(biāo)志，并可作為行人過街時避讓車輛的安全島。最常用的是交通島。按其作用不同可分為方向島、分隔島、中心島、安全島等 。方向島又稱導(dǎo)流島，用以指引行車方向，它在渠化交通中起著很大作用，許多復(fù)雜的交叉口，往往只需用幾個簡單的方向島，就能組織好交通，減少或消滅沖突點(diǎn)。方向島還可用于約 束車道，使車輛減速轉(zhuǎn)彎，保證行車安全。分隔島是用來分隔機(jī)動車和非機(jī)動車、快速車和慢速車，以及對向行駛的車流，保證行車速度和交通安全的長條形交通島

12、，有時也可在路面上畫線來代替分隔島。中心島是設(shè)在交叉口中央，用來組織左轉(zhuǎn)彎車輛和分隔對向車流的交通島。安全島供行人過街時避讓車輛之用。在寬闊交通繁忙的街道上，宜在人行橫道線中央設(shè)置安全島，以保證行人過街安全。 二、行人及非機(jī)動車交通組織（一）行人交通組織行人交通組織的主要任務(wù)是組織行人在人行道上行走，在人行橫道線內(nèi)安全過街，使人、車分離，干擾最小。（二）非機(jī)動車交通組織1在交叉路口，非機(jī)動車道通常布置在機(jī)動車道和人行道之間。2在交叉口內(nèi)，一般車流量下非機(jī)動車隨機(jī)動車按交通規(guī)則在右側(cè)行駛，不設(shè)分離設(shè)施。3車流量較大時，可采用分隔帶（或墩）將機(jī)動車與非機(jī)動車分離行駛，減少相互干擾。4當(dāng)車流量很大，

13、機(jī)、非之間干擾嚴(yán)重時，可考慮采用立體非機(jī)動車交通組織，并與人行天橋或地道一起考慮。 第三節(jié) 交叉口的視距與圓曲線半徑一、交叉口的視距（一）視距三角形 為了保證交叉口上行車安全，駕駛員在進(jìn)入交叉口前的一段距離內(nèi)，應(yīng)能看到相交道路上的行車情況，以便能及時采取措施順利駛過或安全停車。這段必要的距離應(yīng)該大于或等于停車視距ST。視距三角形：由相交道路上的停車視距所構(gòu)成的三角形稱為視距三角形。在其范圍內(nèi)不能有任何阻擋駕駛員視線的障礙物。 （二）識別距離 識別距離：為保證車輛安全順利通過交叉口，應(yīng)使駕駛員在交叉口之前的一定距離能識別交叉口的存在及交通信號和交通標(biāo)志等，這一距離稱為識別距離。1無信號控制的交叉

14、口：對無任何信號控制的交叉口，可采用各相交道路的停車視距 。2有信號控制的交叉口：對有信號控制的交叉口，在車輛正常行駛條件下，識別距離力使駕駛員能看清交通信號和顯示內(nèi)容，能有足夠時間制動減速直至停車，但這種制動停車并非急剎車。 3停車標(biāo)志控制的交叉口：對停車標(biāo)志控制的交叉口，一般為主要道路與次要道路交叉，主次關(guān)系明確，而且對標(biāo)志的識別要比對信號容易，因此，可采用上式及識別時間為2s計(jì)算。二、交叉口的圓曲線半徑交叉口的圓曲線半徑：交叉范圍相交道路的圓曲線半徑分道轉(zhuǎn)彎式圓曲線半徑加鋪轉(zhuǎn)角式圓曲線半徑（一）相交道路的最小圓曲線半徑 在交叉口范圍內(nèi)，主要道路的設(shè)計(jì)速度V仍采用路段規(guī)定值，次要道路可取路

15、段的0.7倍；橫向力系數(shù)可按不同計(jì)算行車速度在0.150.20之間選用；超高橫坡ih，以不大于2%為宜，最大不應(yīng)超過6%。 設(shè)計(jì)速度（二）分道轉(zhuǎn)彎式交叉口最小圓曲線半徑當(dāng)右轉(zhuǎn)彎車輛比較多時，為保證右轉(zhuǎn)車輛能以規(guī)定速度分道行駛，應(yīng)對最小轉(zhuǎn)彎半徑加以限制。在右轉(zhuǎn)車輛計(jì)算行車速度已確定的條件下，取=0.160.20，最小圓曲線半徑的一般值采用ih=2%計(jì)算，極限值用ih=6%計(jì)算。 （三）加鋪轉(zhuǎn)角式交叉口轉(zhuǎn)角半徑為了保證各種右轉(zhuǎn)車輛能以一定速度順利轉(zhuǎn)彎，交叉口轉(zhuǎn)角處的緣石或行車道邊緣應(yīng)做成圓曲線或多心復(fù)曲線。加鋪轉(zhuǎn)角邊緣的圓曲線半徑： 第四節(jié) 交叉口的拓寬設(shè)計(jì)定義：在交叉口內(nèi)增加左、右轉(zhuǎn)車道，以提高

16、交叉口的通行能力的設(shè)計(jì)方法。一、設(shè)置條件1平面交叉符合下列條件時應(yīng)設(shè)右轉(zhuǎn)車道：（1）平面交叉角小于60°，且右轉(zhuǎn)車較多時； （2）右轉(zhuǎn)交通量大，且為主要交通方向時；（3）右轉(zhuǎn)車輛所需車速較高時；（4）有特殊需要時。2平面交叉除下列條件外應(yīng)設(shè)左轉(zhuǎn)車道：（1）不允許左轉(zhuǎn)彎時；（2）道路交通量很小，通行能力有富裕時；（3）相交道路設(shè)計(jì)速度為40km/h以下，設(shè)計(jì)小時交通量小于200輛時；（4）無對向直行交通，且進(jìn)口道車道數(shù)較路段多一條時。二、設(shè)置方法（一）右轉(zhuǎn)車道設(shè)置方法：在進(jìn)口道的右側(cè)或同時在出口道的右側(cè)拓寬右轉(zhuǎn)車道。（二）左轉(zhuǎn)車道設(shè)置方法：左轉(zhuǎn)車道是在進(jìn)口道左側(cè)擴(kuò)寬出的車道。1寬型中間

17、帶：當(dāng)沒有較寬中間帶（一般不小于5m）時，將道口一定長度的中間帶壓縮寬度，由此增辟出左轉(zhuǎn)車道。2窄型中間帶：當(dāng)設(shè)有較窄中間帶（寬度小于5m）時，利用中間帶后寬度不夠，可將道口單向或雙向車道線向外側(cè)偏移，增加不足部分寬度。 3無中間帶：當(dāng)相交道路不設(shè)中間帶時，可通過兩種途徑增辟左轉(zhuǎn)車道。（1）向進(jìn)口道的一側(cè)或兩側(cè)擴(kuò)寬，增加進(jìn)口道路幅總寬度，在進(jìn)口道中心線附近辟出左轉(zhuǎn)車道。（2）不擴(kuò)寬進(jìn)口道，占用靠近中心線的對向車道作為左轉(zhuǎn)車道。 三、拓寬車道的長度 （一） 右轉(zhuǎn)車道的長度1車道等寬的右轉(zhuǎn)車道的長度交叉口的進(jìn)口道設(shè)置了右轉(zhuǎn)車道后，為不影響橫向相交道路上的直行車流，在橫向相交道路的出口道應(yīng)設(shè)加速車道

18、。1）漸變段長度2）減速所需長度和加速所需長度 3）等侯車隊(duì)長度 右轉(zhuǎn)車道長度應(yīng)能使右轉(zhuǎn)車輛從直行車道最長的等侯車隊(duì)的尾車后駛?cè)胪貙挼能嚨溃L度為第五節(jié) 環(huán)形交叉口設(shè)計(jì)一、中心島的形狀和半徑（一）中心島的形狀一般多用圓形，有時也用圓角方形和菱形；主次道路相交時宜采用橢圓形；交角不等的畸形交叉可采用復(fù)合曲線形。 （二）中心島的半徑1按計(jì)算行車速度的要求計(jì)算：式中：b緊靠中心島的車道寬度（m）； ib環(huán)道橫坡度（%），一般采用1.5%；2按交織段長度的要求計(jì)算半徑R：交織：就是兩條車流匯合交換位置后又分離的過程。交織長度：進(jìn)環(huán)和出環(huán)的兩輛車輛，在環(huán)道行駛時相互交織，交換一次車道位置所行駛的距離，稱

19、為交織長度。 交織段長度所要求的中心島半徑Rd，近似地按交織段長度所圍成的圓周大小來推導(dǎo)。 式中：Bp相交道路的平均路寬（m） 。二、環(huán)道的寬度環(huán)道上的車道布置： （1）靠近中心島的一條車道作繞行之用；（2）最靠外側(cè)的一條車道供右轉(zhuǎn)彎之用；（3）中間一至二條車道為交織之用。環(huán)道上一般設(shè)計(jì)三到四條車道為宜。如交織段長度較長時，環(huán)道車道數(shù)可布置四條；若相交道路的車行道較窄，也可設(shè)二條車道。 每條車道寬3.503.75m， 三、交織角交織角：是進(jìn)環(huán)車輛軌跡與出環(huán)車輛軌跡的平均相交角度。它以距右轉(zhuǎn)機(jī)動車道的外緣1.5m和中心島邊緣1.5m的兩條切線交角來表示的。交織角越小，行車就越安全。交織角以控制在

20、2030°之間為宜。三、入口讓路環(huán)形交叉口 （一） 入口讓路環(huán)形交叉口的行駛規(guī)則 入口讓路環(huán)形交叉口將人口當(dāng)成“支路”，到達(dá)入口的車輛發(fā)現(xiàn)左方環(huán)道上有車輛，且無插入間隙時，應(yīng)在人口等候，待機(jī)人環(huán)。為使當(dāng)環(huán)行車流出現(xiàn)間隙時，等候車輛能高效地使用這一間隙，人口應(yīng)為 不同去向的車輛分別提供等候車道，即左轉(zhuǎn)彎車輛 等候在較左的車道上，右轉(zhuǎn)彎車輛等候在較右的車道上。 （二）中心島的形狀和半徑 由于交叉口應(yīng)為不同流向的車流提 供盡可能寬的通道，必須壓縮中心島的直徑，以增加環(huán)道上的車道數(shù)，但一般情況下直徑應(yīng)不小于10m，最小可采用5m。中心島一般由緣石圍成，其形狀除特殊需要外，均應(yīng)為圓形。 （三）出入口設(shè)計(jì)為提高人口讓路環(huán)形交叉口的通行能力，人口要為不同去向的車輛分別提供等候車道，人口應(yīng)增辟車道做成喇叭狀。增辟的車道數(shù)至少為一個，最多為兩個，入口車道總數(shù)不大于四個。停車線處車道寬度為 3.Om，增辟車道起點(diǎn)車道寬度為 2.5m，拓寬有效長度為25m。 （四）環(huán)道的