第三章立交的選型與設(shè)計(jì)-課件

3立體交叉的選型與設(shè)計(jì)及特點(diǎn)3.1立體交叉的分類3.1.1按相交道路跨越方式劃分2020/10/281（1）上跨式主線高出地表面，施工比較方便，造價較低，因下挖較小，與地下管線于擾小，排水容易處理。其主要缺點(diǎn)是占地較大，路線橋影響視線和周圍景觀，引道較長或縱坡較大，不利于非機(jī)動車交通行駛。（2）下穿式主線低于地表面，占地較少，立面易處理，立交構(gòu)造物對視線和周圍景觀影響小，對非機(jī)動車交通影響不大。其主要缺點(diǎn)是施工時地下管線于擾較大，排水困難，施工工期較長，造價較高，養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用大。2020/10/282精品資料33.1.2按交通功能劃分立體交叉分離式立體交叉互通式立體交叉完全互通式立體交叉部分互通式立體交叉交織型立體交叉2020/10/284是否收費(fèi)立體交叉的用途立體交叉的層數(shù)相交道路的條數(shù)其他方式3.1.3按其它方式劃分2020/10/2853.2立體交叉的形式及特點(diǎn)前面已經(jīng)提到，互通式立交的形式問題實(shí)質(zhì)就是各種左右轉(zhuǎn)彎匝道的選擇和組合問題。不同的左右轉(zhuǎn)彎匝道組合在一起就形成了不同的互通式立交。設(shè)計(jì)一座立交實(shí)質(zhì)上就是在當(dāng)?shù)氐闹鳌⒖陀^條件下如何選擇最優(yōu)的左轉(zhuǎn)彎匝道進(jìn)行組合。2020/10/2862020/10/287(一)三肢全互通式立體交又1．喇叭形立體交叉喇叭形立交可分為A式和B式，經(jīng)環(huán)圈式左轉(zhuǎn)匝道駛?cè)酥骶€為A式，駛出時為B式。2020/10/288優(yōu)點(diǎn)：(1)除環(huán)圈式匝道外，其它匝道都能為轉(zhuǎn)彎車輛提供較高速度的半定向運(yùn)行；(2)只需一座跨線構(gòu)造物，投資較??；(3)沒有沖突點(diǎn)和交織，通行能力大，行車安全；(4)結(jié)構(gòu)簡單，造形美觀，行車方向容易辨別。缺點(diǎn)：(1)環(huán)圈式匝道上行車速度低，線形較差，若采用較高的計(jì)算行車速度時，占地較大；(2)左轉(zhuǎn)彎車輛繞行距離較長。2020/10/2892．子葉式立體交叉子葉式立體交叉是用兩個環(huán)圈式匝道來實(shí)現(xiàn)車輛左轉(zhuǎn)彎的全互通式立交，如圖子葉式立體交叉2020/10/2810優(yōu)點(diǎn)：(1)只需一座跨線構(gòu)造物，造價較低；(2)匝道對稱布置呈葉狀，造型美觀。缺點(diǎn)：(1)環(huán)圈式左轉(zhuǎn)匝道線形較差，運(yùn)行條件不如喇叭形好；(2)左轉(zhuǎn)彎車輛繞行距離較長；(3)正線上存在交織運(yùn)行。子葉式立體交叉的適用性與喇叭形上交相近，多用于苜蓿葉式立交的前期工程。布設(shè)時以使正線下穿為宜。2020/10/28113．Y形立體交叉Y形立體交叉是用定向匝道或半定向匝道來實(shí)現(xiàn)車輛左轉(zhuǎn)彎的全互通式立體交叉，相應(yīng)地可分為定向Y形和半定向Y形兩種。1)定向Y形立體交叉2020/10/2812優(yōu)點(diǎn)：(1)對轉(zhuǎn)彎車輛能提供直接、無阻的定向運(yùn)行，行車速度高，通行能力大；(2)轉(zhuǎn)彎行駛路徑短捷，運(yùn)行流暢，方向明確；(3)正線外側(cè)不需占用過多土地。缺點(diǎn)：(1)正線雙向行車道之間必須有足夠距離，以滿足匝道縱斷面布置的要求；(2)當(dāng)正線單向有兩條或兩條以上車道，左側(cè)車道為超車道或快車道，使得左轉(zhuǎn)彎車輛由左側(cè)車道快速分離或由左側(cè)車道快速匯入困難，而且不安全；(3)需要跨線構(gòu)造物多，占地較大，造價較高。定向Y形立體交叉適用于各方向交通量都很大的高速公路之間的交叉，特別是正線雙向?yàn)榉蛛x式斷面，且相距一定寬度時較為適宜。另外，當(dāng)正線外側(cè)有障礙物時最為適宜。2020/10/28132)半定向Y形立體交叉雙向行車道之間不必拉開或難以拉開的情況2020/10/2814優(yōu)點(diǎn)：(1)對左轉(zhuǎn)彎車輛能提供較高速度的半定向運(yùn)行，通行能力較大；(2)各方向運(yùn)行流暢，方向明確，不會發(fā)生錯路運(yùn)行；(3)正線外側(cè)占用土地較少；(4)左轉(zhuǎn)彎車輛由正線右側(cè)分離或匯人．運(yùn)行安全方便，正線雙向行車道之間不必分開。缺點(diǎn)：(1)匝道修建和運(yùn)行長度較定向Y形長；(2)需要跨線構(gòu)造物多占地較大，造價較高。2020/10/2815(二)三肢部分互通式立體交叉優(yōu)點(diǎn)：(1)能保證主要行車方向暢通；(2)僅需一座跨線構(gòu)造物，形式簡單，造價較低；(3)正線外側(cè)占地較少。2020/10/2816缺點(diǎn)：(1)正線某一直行方向與左轉(zhuǎn)匝道相交處為平面交叉；(2)平面交叉位置布設(shè)不當(dāng)時，會產(chǎn)生視認(rèn)性差的問題，影響行車安全。2.匝道平交型立體交叉2020/10/2817優(yōu)點(diǎn)：(1)正線直行車輛快速暢通，轉(zhuǎn)彎車輛繞行距離較短；(2)每個行車方向都為單一的出、入口，車輛出入正線方便；(3)形式簡單，僅需一座跨線構(gòu)造物，造價較低；(4)正線兩側(cè)占地短小，使立交用地面積減少。缺點(diǎn)：(1)匝道相立交叉處為平面交叉，可通過的交通量不大；(2)平面交叉口處的視認(rèn)性和安全性受到一定影響。2020/10/2818(三)三肢交織型立體交叉優(yōu)點(diǎn)：(1)轉(zhuǎn)彎行駛方向明確，交通組織方便；(2)除了b)圖外側(cè)直行車輛略有繞行外，能保證正線交通快速暢通；(3)結(jié)構(gòu)緊湊，占地較少。缺點(diǎn)：(1)存在交織運(yùn)行，限制了通行能力和行車速度；(2)左轉(zhuǎn)繞行距離較長；(3)跨線構(gòu)造物較多。2020/10/2819武漢市北互通收費(fèi)廣場2020/10/2820紅巖峙互通2020/10/28213.3四肢互通式立交由前節(jié)分析，四肢立交有四個左轉(zhuǎn)彎，的述10種左轉(zhuǎn)彎匝道的任一種皆可選用，四肢立交理論上有10000種不同的組合形式。這些形式并不都具有實(shí)際的使用價值，因?yàn)椋孩倏紤]到造價的經(jīng)濟(jì)，應(yīng)盡量縮短匝道長度，減少立交橋梁的數(shù)量和層次；②考慮到造型的美觀，應(yīng)盡量采用對稱的形式；③考慮到設(shè)計(jì)和施工的方便，各左、右轉(zhuǎn)彎匝道線形和橋梁布設(shè)應(yīng)盡量爭取一致。2020/10/28223.3.1四肢立體交叉的形式(一)四肢全互通式立體交叉1．苜蓿葉式立體交叉1)普通苜蓿葉式立體交叉2020/10/2823優(yōu)點(diǎn)：(1)交通運(yùn)行連續(xù)而自然；(2)無沖突點(diǎn)，無須設(shè)信號控制；(3)可由部分苜蓿葉式分期修建而成；(4)僅需一座跨線構(gòu)造物，造價較低。缺點(diǎn)：(1)左轉(zhuǎn)彎車輛繞行距離較長，占地較大；(2)環(huán)圈式左轉(zhuǎn)匝道線形差，行車速度低；(3)上、下線左轉(zhuǎn)匝道山入口之間存在交織運(yùn)行，限制了通行能力；(4)正線上為雙重出口，其中左轉(zhuǎn)匝道出口在跨線構(gòu)造物之后，使標(biāo)志復(fù)雜。2020/10/28242)帶集散車道苜蓿葉式立體交叉集散車道2020/10/2825優(yōu)點(diǎn)：(1)使交織路段從高速公路上分離至車速較低的集散車道上，減少了對正線交通的影響，提高了行車的安全性；(2)使高速公路上雙重的出入口變?yōu)閱我坏某隹诨蛉肟?，簡化了交通?biāo)志；(3)比普通苜蓿葉式立體交叉通過的交通量更大；(4)各左、右轉(zhuǎn)彎車輛運(yùn)行自然流暢。缺點(diǎn)：(1)在環(huán)圈式匝道半徑相同情況下，與普通苜蓿葉式相比占地更多；(2)跨線構(gòu)造物因跨度增大而造價更高些。2020/10/28262．X形（四星式）立體交叉又稱半定向式立交，是四肢全互通式立交的最高級形式之一2020/10/2827優(yōu)點(diǎn)：(1)各轉(zhuǎn)彎方向車輛運(yùn)行都有專用匝道，自由流暢，轉(zhuǎn)向明確；(2)單一的出口或入口，便于車輛運(yùn)行和簡化標(biāo)志；(3)無交織，無沖突點(diǎn)，行車安全；(4)適應(yīng)車速高，通行能力大。缺點(diǎn)：(1)層多橋長，造價高；(2)占地面積大，在城區(qū)很難實(shí)現(xiàn)。2020/10/28283．定向式式體交叉2020/10/2829優(yōu)點(diǎn)：(1)匝道轉(zhuǎn)彎半徑大，行車方向明確，路徑短捷；(2)能為轉(zhuǎn)彎車輛提供高速的定向運(yùn)行，通行能力大；(3)無交織，無沖突點(diǎn)，行車安全。缺點(diǎn)：(1)存在左側(cè)分離和左側(cè)匯人的困難；(2)正線雙向行車道之間必須拉開足夠距離，直行車輛略有繞行；(3)跨線構(gòu)造物數(shù)量多，占地面積大，造價高。此類立體交叉適用于高速公路之間相互的高級立體交叉情況。由于存在左出和左進(jìn)的問題，只有在交通量大、車速高的情況下可考慮采用。2020/10/28304．渦輪式立體交叉2020/10/2831優(yōu)點(diǎn)：(1)匝道平曲線半徑較大，縱坡和緩，適應(yīng)車速較高；(2)車輛進(jìn)出正線安全順暢；(3)無交織，無沖突，通行能力較大。缺點(diǎn)：(1)左轉(zhuǎn)彎車輛繞行距離較長，營運(yùn)費(fèi)用較大；(2)需建二層式跨線構(gòu)造物五座，造價較高；(3)占地面積大。2020/10/28325.組合式立體交叉一個環(huán)圈式匝道型兩個環(huán)圈式匝道型2020/10/2833三個環(huán)圈式匝道型無環(huán)圈式匝道型2020/10/2834(二)四肢部分互通式立體交叉四肢部分互通式立體交叉是在次要道路上或匝道上存在平面沖突點(diǎn)或個別轉(zhuǎn)彎方向不設(shè)專用匝道的立體交叉，一般多用于主要道路與次要道路相交，也可用于地物限制較嚴(yán)或分期修建的情況。部分互通式立體交叉的代表形式主要有菱形立交體交叉和部分首宿葉式立體交叉等。1．菱形立體交叉菱形立體交叉是只設(shè)右轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)公用的匝道，在跨線構(gòu)造物兩側(cè)的次要道路上存在平面交叉口。2020/10/2835圖為分離式菱形立體交叉常用形式2020/10/2836優(yōu)點(diǎn)：(1)能保證主線直行車輛快速暢通；(2)主線上具有高標(biāo)準(zhǔn)的單一進(jìn)出口，交通標(biāo)志簡單；(3)主線下穿時匝道坡度便于駛出車輛減速和駛?cè)胲囕v加速；(4)形式簡單，僅需一座路線構(gòu)造物，用地和工程費(fèi)用小。缺點(diǎn)：(1)次線與匝道連接處為平面交叉，影響了通行能力和行車安全；(2)次線上可能存在視認(rèn)性、錯路運(yùn)行或行車等待等問題。菱形立體交叉多用于城市道路的主要道路與次要道路相交且用地困難的情況，而公路上多為收費(fèi)的，—般不采用。2020/10/28372．部分苜蓿葉式立體交叉2020/10/2838優(yōu)點(diǎn)：(1)可保證主要道路直行車輛快速通暢；(2)單一的駛出方式簡化了主要道路上的交通標(biāo)志；(3)僅需一座跨線構(gòu)造物，用地和工程費(fèi)用較少；(4)便于分期修建，遠(yuǎn)期可擴(kuò)建為全苜蓿葉式立體交叉。缺點(diǎn)：(1)次要道路上存在平面沖突點(diǎn)，影響通行能力和行車安全；(2)次要道路上可能有停車等待和錯路運(yùn)行現(xiàn)象；(3)有時次要道路平而交叉口需設(shè)信號控制，若出口匝道儲存能力不足時，往往會影響主要道路的交通。2020/10/28393．部分連接式立體交叉部分連接式立體交叉是指某些轉(zhuǎn)彎方向因交通量很小、地形和地物限制較嚴(yán)或因交通組織需要，限制個別轉(zhuǎn)彎方向車輛行駛而不設(shè)專用轉(zhuǎn)彎匝道，形成部分連接式立體交叉。2020/10/2840(三)四肢交織型立體交叉環(huán)形立體交叉1．環(huán)形立體交叉2020/10/2841優(yōu)點(diǎn)：(1)能保證主要道路快速暢通，轉(zhuǎn)彎行駛方向明確；(2)無沖突點(diǎn)，行車較安全，交通組織方便；(3)結(jié)構(gòu)緊湊，占地較少。缺點(diǎn)：(1)存在交織運(yùn)行，通行能力受到環(huán)道交織能力的限制；(2)車速受到中心島半徑的影響，速度較低；(3)構(gòu)造物較多，工程費(fèi)用較高；(4)左轉(zhuǎn)彎車輛繞行距離長。2020/10/28422020/10/28432020/10/28443.4多肢立交——轉(zhuǎn)盤（環(huán)道）式3.4.1一般的環(huán)道四個以上肢道交匯于一處時經(jīng)常采用上線上跨或下穿，保證主要道路直通運(yùn)行不受干擾其余道則經(jīng)過一個圓形環(huán)道進(jìn)行直通或轉(zhuǎn)彎運(yùn)行，稱為轉(zhuǎn)盤或環(huán)道。2020/10/2845優(yōu)點(diǎn)：環(huán)道使進(jìn)入的車輛都繞中心的環(huán)島作單方向的轉(zhuǎn)彎繞行，以相互交織運(yùn)行的方式消除了所有的交叉沖突點(diǎn)，造形美觀，工程簡易，造價低廉。缺點(diǎn)：占地面積較大，車輛繞行距離較長，行人通過困難，尤其沿著轉(zhuǎn)盤的一周將連續(xù)個斷地發(fā)生匯人和分離的交織運(yùn)行，因而通行能力受到限制，尤其當(dāng)快慢車混行時相互干擾更為嚴(yán)重2020/10/2846這種形式有如下持點(diǎn)：(1)這種形式適應(yīng)對又有四條或更多的肢道而速度和交通量又不太高(2)要求大的用地。(3)交織段限制了速度和通行能力。(4)定向標(biāo)志難于設(shè)置，除非圓圈半徑足夠大，能提供交織段適當(dāng)?shù)拈L度多路交織型立體交叉2020/10/2847規(guī)劃時應(yīng)盡量避免多條道路相交，不得已時方可采用。

對于多肢相交的情況下，完全互通式立體交叉的功能完善，規(guī)模宏大但立交構(gòu)造物多，占地面積大，工程費(fèi)用高，容易導(dǎo)致錯路運(yùn)行。此類立體交叉可用于市郊地區(qū)以及公路上不實(shí)行收費(fèi)的高速公路之間或高速公路與環(huán)城快速干道相交的情況。布設(shè)時，盡量做到結(jié)構(gòu)緊湊，減少占地面積，必要時向空間發(fā)展為宜；在立體交叉形式設(shè)計(jì)時應(yīng)結(jié)合具體地形、地物和交通量條件，可采用前述三肢和四肢立體交叉形式的有機(jī)組合，并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；當(dāng)正線上有連續(xù)多個進(jìn)出口時，宜在正線一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置集散車道，以減少對直行車輛的干擾。2020/10/2848多肢完全互通式立體交叉集散車道2020/10/28493.4.2英國的“小環(huán)交”（Smallroundabout）1運(yùn)行規(guī)則和效果一個常規(guī)的或傳統(tǒng)的環(huán)道交叉，車輛運(yùn)行是沒有什么特殊規(guī)定的，只要有間隙，入口處車輛就可插入環(huán)道作交織繞行，交通量較小而環(huán)道直徑又相當(dāng)大的時候還可以適應(yīng)，當(dāng)交通量大到一定程度時就不能適應(yīng)了，會經(jīng)常發(fā)生阻塞現(xiàn)象。2020/10/2850保證在環(huán)道上繞行的車輛優(yōu)先通行，入口處車輛如遇見環(huán)流來車，必須停下讓環(huán)流車輛通過，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)流間隙才能伺機(jī)進(jìn)入環(huán)道，絕對不允許入口車輛搶先進(jìn)入環(huán)道，迫使環(huán)流車輛停車等待。英國曾經(jīng)修建過許多環(huán)道交叉。60年代以后，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通量激增，許多環(huán)交適應(yīng)不了增大了的交通量，發(fā)生嚴(yán)重鎖結(jié)現(xiàn)象。要全部把這些環(huán)交改為正規(guī)立交，在經(jīng)濟(jì)上不允許，因而就從運(yùn)行方面來想辦法。經(jīng)過對環(huán)交處車輛運(yùn)行的調(diào)查研究，提出了“環(huán)流優(yōu)先規(guī)則”2020/10/28511.能保持環(huán)流繞行車輛的連續(xù)運(yùn)行，不致停頓，因而也就保證了環(huán)道交通的活力，永遠(yuǎn)不會發(fā)生鎖結(jié)2.交通量大的時候，只會暫時或偶爾在進(jìn)入環(huán)道的各個匝道或道路上發(fā)生臨時停車排隊(duì)等待的現(xiàn)象。3.徹底取消了”交織長度”的概念。4.發(fā)揮了最大的通行能力“環(huán)流優(yōu)先”的特點(diǎn)2020/10/28521.宜把入口處擴(kuò)寬，把原來只有1或2個車道的駛?cè)氲缆吩谌肟谔帞U(kuò)寬成2、3或4個車道．2.環(huán)道也應(yīng)相應(yīng)有3～4個車道供左、中、右行車輛各行其道。3.同時，從環(huán)道駛出的出口也適當(dāng)加寬一個車道以利車輛快速順利地駛離環(huán)道。4.為有利于導(dǎo)流，設(shè)導(dǎo)向島。環(huán)道改進(jìn)2020/10/28533.5收費(fèi)道路的立交3.5.1收費(fèi)立交的形式收費(fèi)公路設(shè)置立交的作法是在距兩條相交道路的交叉口的適當(dāng)距離處另設(shè)以一條連絡(luò)線，在連絡(luò)線與兩條路相交的地方各設(shè)置一個三肢立交，這樣所有車輛就都集中經(jīng)由連絡(luò)線轉(zhuǎn)彎出入，只須在連絡(luò)線設(shè)置一個收費(fèi)站就夠了，從而大大簡化了管理。轉(zhuǎn)化為三肢立交問題2020/10/2854無連絡(luò)線2020/10/2855單喇叭型雙喇叭型2020/10/2856單Y型雙Y型2020/10/2857Y＋喇叭喇叭＋子葉1.當(dāng)?shù)氐牡匦魏偷匚锏惹闆r；2.交通情況設(shè)置連絡(luò)線的注意點(diǎn)收費(fèi)立交除原來兩道路相交處仍要設(shè)置跨線構(gòu)造物之外，還要增加三肢立交構(gòu)造物．匝道也將延長，工程造價要比不收費(fèi)立交增加．行駛距離和營運(yùn)費(fèi)用也有所增大。2020/10/28582020/10/2859沈大燈塔橋2020/10/2860天津徐莊子橋2020/10/2861武漢市北互通收費(fèi)廣場2020/10/2