道路立體交叉課件

第9章道路立體交叉第9章道路立體交叉1

提綱第一節(jié)立體交叉的概念、作用、設(shè)置條件、類型及形式的選擇第二節(jié)立交主線的平縱線形第三節(jié)立交匝道提綱第一節(jié)立體交叉2第一節(jié)立體交叉的概念、

作用、

設(shè)置條件、

類型及形式的選擇

第一節(jié)立體交叉的概念、

作用3一、立體交叉的概念

是指兩條線路（公路與公路公路與鐵路公路與其它通道）在不同平面上相互交叉的聯(lián)接方式。具體的說，就是用跨線橋或地道橋使相交路線在高程不同的平面上互相交叉的交通設(shè)施。一、立體交叉的概念是指兩條線路（公路與公路公路與鐵4二、立體交叉的作用

幾條道路在一個平面互相交叉形成平面交叉口，則在這個平面交叉口范圍內(nèi)，車輛從不同方向匯集而來，又向不同方向疏散，形成復(fù)雜的交通狀態(tài)，使行車速度大大降低，通行能力大大降低，交通安全嚴重惡化，往往造成交通堵塞。但如果采用立體交叉，則可使各向車流在不同平面上通過，各行其道，互不干擾，從而顯著提高行車速度，增大通行能力，同時保持交通安全，改善交通環(huán)境，提高經(jīng)濟效益和社會效益。二、立體交叉的作用幾條道路在一個平面互5三、立體交叉的設(shè)置條件其設(shè)置條件可概括如下：1.相交道路等級高⑴高速公路或快速路與各級道路相交，均應(yīng)設(shè)置立體交叉。⑵一級公路或主干路與交通繁忙的其他道路相交，通過技術(shù)經(jīng)濟論證，可設(shè)置立體交叉。

由于立體交叉占地面積大，施工復(fù)雜，投資額大，立體交叉的設(shè)置應(yīng)根據(jù)相交道路的性質(zhì)、等級、社會條件、自然條件及交通管理方式等因素確定，因此興建立交的決策，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟論證和規(guī)劃確定之。2.交叉口的交通量大相交道路為四車道以上，交通量大，且對平面交叉口采取改善交通的組織措施難以奏效時，可設(shè)置立體交叉。3.道路與鐵路的交叉，符合下列條件時，可設(shè)置立體交叉：⑴高速公路或快速路與鐵路交叉，必須設(shè)置立體交叉⑵一般公路、城市道路與鐵路交叉，道口交通量大，因鐵路作業(yè)致使封閉道口的時間較長，應(yīng)設(shè)置立體交叉。三、立體交叉的設(shè)置條件其設(shè)置條件可概括如下：由于立體6四、立體交叉的類型

車行立體交叉的形式很多，目前世界各國建成的共有180余種以上，其中應(yīng)用最廣泛的有10余種。如此之多，如何來描述它，下面對他進行分類：四、立體交叉的類型車行立體交叉的形式很多，目前世界7五、各種類型的特點及實用性：1.上跨式和下穿式立體交叉：⑴上跨式：上跨式立交橋的主要交叉構(gòu)筑物高于地面交通設(shè)施，如圖：⑵下穿式：下穿式立交橋的主要交叉構(gòu)筑物低于地面交通設(shè)施，如圖：⑶半上跨半下穿式（相對于地面標高）的立交橋五、各種類型的特點及實用性：1.上跨式和下穿式立體交叉：⑴上8二者的優(yōu)缺點及實用性列表比較：

序號分析的出發(fā)點和情況上跨式（跨線橋）下穿式（地道橋）1地形適用于凹形地形適用于凸形地形2周圍環(huán)境和街道寬度適用于寬街道及周圍房屋簡單可以拆遷適用于窄街道及周圍房屋較好不可以拆遷3城市街道的藝術(shù)處理因高出地面，對藝術(shù)處理要求高不會破壞原街道藝術(shù)美觀，無高出地面結(jié)構(gòu)物4原有地下管線不需要改建需要改建5排水容易解決要添設(shè)排水泵站，保證排水，對墻體的防水要求較高6施工過程對原有交通的影響工期短，影響小，甚至可以在不封鎖交通的情況下施工工期較長，特別是大開挖施工影響更大7經(jīng)濟工程的養(yǎng)護費用相對較低，鋼材用量小，圬工體積大淺埋地道橋費用較大，深埋隧道造價更貴，養(yǎng)護要求高，鋼材用量大，圬工體積小二者的優(yōu)缺點及實用性列表比較：序號分析的出發(fā)點和情況上92.分離式立體交叉：⑴概念：又稱簡單立交，是指上下層之間互不連通的立體交叉形式，僅建造供直行方向車流通行的立交橋，而轉(zhuǎn)彎車道則須繞道行使。如圖：2.分離式立體交叉：⑴概念：又稱簡單立交，是指上下層之間互不10⑵適用條件：①道路與鐵路的立體交叉。②道路等級性質(zhì)或交通量相差懸殊的交叉口，如：高速公路與三四級公路之間的立體交叉，又如，城市快速路與次要道路或支路相交時，采用分離式立交，可不受轉(zhuǎn)彎交通的干擾，保證主要道路的交通快速通暢。③適用于城區(qū)路網(wǎng)密度大，交叉口間距短，在直行交通為主的交叉口，轉(zhuǎn)彎車輛有其他道路可以通行時，可修建分離式立體交叉。⑵適用條件：113.互通式立體交叉：

⑴概念：除設(shè)有滿足直行功能的跨線橋外，并設(shè)有匝道連接上下兩條道路，全部或部分滿足車輛的轉(zhuǎn)向要求，稱為互通式立體交叉。分為部分互通式、完全互通式和環(huán)行立交。3.互通式立體交叉：⑴概念：除設(shè)有滿足直行功能的跨線橋外12

⑵互通式立體交叉的基本組成：互通式立體交叉，通常由立交橋（或地道）、主線、匝道、變速車道、出入口及斜帶等部分組成，如圖：①主線：是指兩條相互交叉的公路或道路，是組成立體交叉的主體。②立交橋（地道）：是指立體交叉實現(xiàn)車流分離的主體構(gòu)造物。立體交叉有上跨和下穿之分。上跨式設(shè)跨線橋，下穿式設(shè)地道，有的利用地形做成隧道。③匝道：是指相交道路之間相互連通的連接道路。它主要是供轉(zhuǎn)彎車輛運行時使用。匝道可分為左轉(zhuǎn)匝道和右轉(zhuǎn)匝道。匝道與主線的連接點稱為匝道的端部，包括起點和終點。④變速車道：匝道的計算行車速度一般低于主線，因此，車輛進出主線都要改變車速。在匝道端部附近，設(shè)置在主線右側(cè)供車輛進出變速時使用的附加車道稱之為變速車道。出口端為減速車道，入口端為加速車道。⑵互通式立體交叉的基本組成：13⑤出口和入口：由主線駛出進入匝道的路口稱之為出口，由匝道駛出進入主線的路口稱之為入口。⑤出口和入口：由主線駛出進入匝道的路口稱之為出口，由匝道駛出14⑶部分互通式立體交叉：是用部分匝道連接上下道路或因受地物限制或某方向交通量極少而不設(shè)匝道，仍然保留次要道路上的平面交叉。常用的有菱形立體交叉和部分苜蓿葉形立交。①菱形立體交叉：由四條匝道呈菱形連接相交道路的立體交叉。菱形立交占地少、結(jié)構(gòu)簡單、造價低，但適用于主次道路相交、次路上交通量不大的交叉口。⑶部分互通式立體交叉：是用部分匝道連接上下道路或因受地物限制15②部分苜蓿葉形立交：主要道路的出入均為立體交叉，次要道路保留平面交叉或限制部分左轉(zhuǎn)車輛通行。適用于主次道路相交的交叉口，或城市用地拆遷困難的立交路口。②部分苜蓿葉形立交：主要道路的出入均為立體交叉，次要道路保留16⑷完全互通式立體交叉：根據(jù)匝道形式的不同，又可分為下列基本形式：①苜蓿葉形立體交叉：a：特點：一般設(shè)置在四路交叉的路口，四岔道交叉的右轉(zhuǎn)彎均用外側(cè)直接匝道連通，使車輛直接上下道路，而左轉(zhuǎn)彎車輛均用環(huán)行匝道連通，先與直行車輛一同過橋，然后進入匝道，這種立交平面圖形似苜蓿葉，所以叫苜蓿葉形立體交叉。這種立交形式車流沒有任何沖突點，可安全連續(xù)行駛，但是：b：局限性：我們看到，直行車輛與左轉(zhuǎn)車輛共同過橋，然后左轉(zhuǎn)車輛駛?cè)朐训?，沿匝道右轉(zhuǎn)270°，再穿過交叉中心即可駛?cè)胂嘟坏缆?，此時，環(huán)形匝道半徑較小，并且是反向轉(zhuǎn)彎270°，行駛條件很不好，若將半徑做的大一些，則本身這種形式占地面積較大，再擴大半徑，占地更多，工程量加大，造價增加，所以這種形式僅適用于等級高交通量大的兩條道路相交，且用地較充分的地方。⑷完全互通式立體交叉：根據(jù)匝道形式的不同，又可分為下列基本形17C：實際應(yīng)用：在實際中，有時為節(jié)省用地，可將左轉(zhuǎn)彎使用的匝道壓縮為長條形，形成180°小半徑的回頭彎，行駛條件更差，稱為長條苜蓿葉形立交。C：實際應(yīng)用：18道路立體交叉ppt課件19②喇叭形立體交叉：以喇叭形匝道連接上下道路的三岔道互通式立交，這種形式結(jié)構(gòu)簡單，行車也較安全，但占地較大，喇叭口設(shè)在轉(zhuǎn)彎車輛較多的道路一側(cè)，以利主流方向行車，多用在T形或Y形交叉口。②喇叭形立體交叉：以喇叭形匝道連接上下道路的三岔道互通式立交20③定向式與部分定向式立體交叉定向式立體交叉為各個方向均設(shè)有直接的連接匝道（不用環(huán)形匝道），保證交通的便捷通暢和安全，提高了通行能力，是互通式立體交叉的最高級形式，但由于這種立體交叉的橋梁多，工程量大，造價貴，一般用于直行與轉(zhuǎn)彎交通量均較大的高等級道路相交處，如圖：如果只在主要車流方向設(shè)置定向匝道，這種立交稱為部分定向式立體交叉。③定向式與部分定向式立體交叉21道路立體交叉ppt課件22道路立體交叉ppt課件23道路立體交叉ppt課件24④環(huán)形立體交叉：由環(huán)行平面交叉發(fā)展而成，是一種交織型立體交叉，分為：二層式環(huán)形立體交叉三層式環(huán)形立體交叉四層式環(huán)形立體交叉④環(huán)形立體交叉：由環(huán)行平面交25⑤組合式立體交叉⑤組合式立體交叉26道路立體交叉ppt課件27道路立體交叉ppt課件28道路立體交叉ppt課件29道路立體交叉ppt課件30六．立體交叉類型的選擇：立體交叉的類型是多種多樣的，而每種類型又都有其特點及實用條件。因此，類型選擇是否合理，不僅影響交叉口本身的功能，如通行能力、行車安全、行程時間和工程運營經(jīng)濟等，而且對地區(qū)的整體規(guī)劃、地方交通的作用發(fā)揮、環(huán)境市容等都有十分密切的關(guān)系。所以選型時應(yīng)滿足以下基本要求：1、選定的類型應(yīng)確保行車安全通暢和車流連續(xù)。2、選擇類型應(yīng)充分考慮地區(qū)規(guī)劃，結(jié)合地形地質(zhì)條件、可能提供的用地范圍、周圍建筑物等條件。在滿足交通要求的前提下綜合考慮，力求達到合理利用地形，結(jié)構(gòu)合理新穎，既經(jīng)濟又美觀。3、選擇類型應(yīng)注意遠近期結(jié)合。既要考慮近期交通要求，減少投資；又要考慮遠期交通發(fā)展，對工程進行改建的需要和可能性。六．立體交叉類型的選擇：立體交叉的類型是多種多樣的，而每種類31第二節(jié)立交主線的平縱線形

第二節(jié)立交主線的平縱線形32一、主線平面線形立交主線為相交道路的一部分，其平面線形技術(shù)要求與路段相同，各項技術(shù)指標見《城市道路設(shè)計規(guī)范》(GJJ37)。二、主線縱斷面線形最大縱坡：非冰凍地區(qū)，設(shè)計車速80km／h為4％，設(shè)計車速≤60km/h為5％～6％；冰凍地區(qū)均為4％。其它各項技術(shù)指標見《城市道路設(shè)計規(guī)范》。一、主線平面線形二、主線縱斷面線形33三、非機動車道線形1．平面線形(1)非機動車道與主線平行布置時，其平面線形與主線一致。(2)獨立布置的非機動車道平面線形由直線和圓曲線組成，其緣石圓曲線最小半徑為5m。2．縱斷面線形(1)非機動車道縱坡度宜小于2.5％，最大縱坡度為3.5％，大于或等于2.5％時，應(yīng)按表6-4規(guī)定控制坡長。(2)非機動車道變坡點處應(yīng)設(shè)豎曲線，豎曲線最小半徑為500m。三、非機動車道線形1．平面線形2．縱斷面線形34第三節(jié)立交匝道

第三節(jié)立交匝道351．互通式立交匝道形式分右轉(zhuǎn)匝道和左轉(zhuǎn)匝道兩大類一、互通式立交匝道基本形式(1)右轉(zhuǎn)匝道(圖6-10)為實施右轉(zhuǎn)行駛，從主線行車道駛離的匝道形式。①定向右轉(zhuǎn)匝道：直接實施右轉(zhuǎn)；②半定向右轉(zhuǎn)匝道(迂回定向匝道)：為減少占地，沿環(huán)形左轉(zhuǎn)匝道迂回右轉(zhuǎn)；③環(huán)行右轉(zhuǎn)匝道：并入環(huán)行左轉(zhuǎn)匝道實施右轉(zhuǎn)。1．互通式立交匝道形式分右轉(zhuǎn)匝道和左轉(zhuǎn)匝道兩大類一、互通式立36(2)左轉(zhuǎn)匝道(圖6-11)①環(huán)形匝道：為了實施左轉(zhuǎn)行駛，從主線行車道右側(cè)駛離主線后，大約向右轉(zhuǎn)270°，構(gòu)成環(huán)形左轉(zhuǎn)彎的匝道。②半定向匝道(迂回定向匝道)：為了實施左轉(zhuǎn)行駛，從主線行車道右側(cè)駛離主線后，前進方向大致不變，跨過相應(yīng)道路然后向左轉(zhuǎn)的匝道形式。③定向匝道：為了實施左轉(zhuǎn)行駛，從主線行車道右側(cè)駛離主線(一般駛出偏離角度較小，并在交叉點的左側(cè))，在干道上直接實施左轉(zhuǎn)的匝道形式。(2)左轉(zhuǎn)匝道(圖6-11)①環(huán)形匝道：為了實施左轉(zhuǎn)行駛，從372．喇叭形立交環(huán)形匝道喇叭形互通式立交，其環(huán)形匝道可分為進口匝道(A型)、出口匝道(B型)，見圖6-13?？紤]行車安全，環(huán)形匝道設(shè)計車速應(yīng)不大于40km/h。(1)進口匝道盡量采用單圓線形，環(huán)形匝道單圓半徑一般宜采用60~40m。當受場地限制半徑小于40m的推薦下限值，環(huán)形匝道常采用卵形線，大圓和小圓半徑之比應(yīng)在1.5以下。(2)出口匝道采用卵形線；線形美觀順適，大圓和小圓半徑之比應(yīng)在2~2.5以下。環(huán)形匝道半徑大于60rn也可采用單圓線形。2．喇叭形立交環(huán)形匝道(1)進口匝道盡量采用單圓線(2)出口383．立交的環(huán)道作為市區(qū)受用地制約的交叉口，尤其是五岔和五岔以上的交叉，采用環(huán)形互通式立交有一定優(yōu)勢，是一種可選用形式。(2)中心島的形狀和尺寸中心島形狀應(yīng)根據(jù)地形和交通流特性，采用圓形、長圓形、橢圓形等，其尺寸應(yīng)滿足最小交織長度和環(huán)道計算行車速度要求。具體取值參見表6-5。立交的環(huán)道是互通式立交匝道的特殊形式，其設(shè)計基本要素如下：(1)環(huán)道車速對交通、安全、通行能力綜合考慮，控制環(huán)道設(shè)計車速在25km／h至40km／h(高架環(huán)道)。3．立交的環(huán)道(2)中心島的形狀和尺寸立交的環(huán)道是互通式立交39(3)環(huán)道車道數(shù)和路面寬度環(huán)道一般采用三條車道，左轉(zhuǎn)車道、交織車道、右轉(zhuǎn)車道，交通量大時交織車道可設(shè)置雙車道。(4)環(huán)道進出口設(shè)計環(huán)道出口車道半徑R1應(yīng)大于進口車道半徑R2

(圖6-14)，入口車速和環(huán)道車速一致，出口車速略高于環(huán)道車速，但不應(yīng)過高，否則帶來的大半徑會導(dǎo)致交織長度縮短，從而對交通不利。環(huán)道最外側(cè)緣石不應(yīng)設(shè)計成反向曲線，可增加少量路面面積按圖b)設(shè)計。(3)環(huán)道車道數(shù)和路面寬度(4)環(huán)道進出口設(shè)計40匝道橫斷面由車道、路緣帶、硬路肩(緊急停車帶)和防撞墻(防護欄)組成。采用填土路堤時，防護欄設(shè)于土路肩上。匝道橫斷面組成如表6-6。二、互通式立交匝道橫斷面設(shè)計匝道橫斷面由車二、互通式立交匝道橫斷面設(shè)計41匝道橫斷面形式單向應(yīng)采用單幅式斷面，雙向應(yīng)采用雙幅式斷面。中央分車帶困難路段可采用分隔物(鋼護欄和混凝土護欄)。機動車車道寬應(yīng)根據(jù)車型及計算行車速度確定，見表6-7所列數(shù)值。單車道匝道須設(shè)緊急停車帶，緊急停車帶寬度為2.5m。雙幅式斷面分車帶應(yīng)滿足最小寬度的要求(表6-8)。匝道橫斷面形式單向應(yīng)采用單幅式斷面，雙向應(yīng)采用雙幅式斷面。42三、互通式立交匝道平面線形設(shè)計互通式立交匝道平面線形設(shè)計，應(yīng)根據(jù)互通式立體交叉所相交道路的等級和重要性程度所確定的互通式立體交叉的等級，依據(jù)預(yù)測的交通量流向主次、地形、用地條件、地下管網(wǎng)設(shè)置等因素來確定立交匝道類型及其曲線半徑，使其適應(yīng)行車速度的變化，保證車輛能連續(xù)安全地在立交中運行。匝道的圓曲線最小半徑指未加寬前內(nèi)側(cè)機動車道中心線的半徑，其值應(yīng)根據(jù)匝道計算行車速度選用大于表6-9所列限值。匝道平面線形中，直線與圓曲線或大半徑圓曲線與小半徑圓曲線之間應(yīng)設(shè)緩和曲線。

三、互通式立交匝道平面線形設(shè)計互通式立交匝道平面線形設(shè)計，應(yīng)43互通式立交匝道最大縱坡不應(yīng)大于表6-12值。各種計算行車速度的匝道所對應(yīng)的最小豎曲線半徑及豎曲線長度見表6-13值。四、互通式立交匝道縱斷面設(shè)計互通式立交匝道最大縱坡不應(yīng)大于表6-12值。各種計算行車速度44五、立交匝道超高與橫坡設(shè)計車速條件下，匝道平曲線半徑引起的離心力不能由道路橫坡和正常輪胎摩阻力所平衡時，取用小于不設(shè)超高推薦半徑的平曲線須設(shè)置超高橫坡。一般最大超高不超過6％，有冰雪地區(qū)不超過4%。坡道上平曲線設(shè)置超高，必須考慮縱坡對實際超高的不利影響。合成坡度一般最大不超過8％，冰雪地區(qū)不應(yīng)超過6％。合成坡度按下式計算：iH=(i2h+i2Z)1/2

式中：iH--合成坡度(％)；ih--超高橫坡(％)ih--縱坡(％)五、立交匝道超高與橫坡設(shè)計車速條件下，匝道平曲線半徑引起的離45六、匝道端部出入口設(shè)計匝道端部是包括匝道漸變段，變速車道、匝道端點等鄰近主線出人口部分的統(tǒng)稱。匝道端部可以根據(jù)端部變速車道的外形分為平行式和直接式，也可根據(jù)端部變速車道車道數(shù)分成單車道和多車道。1．匝道端部出人口設(shè)計要點(1)立交樞紐匝道的出人口，應(yīng)設(shè)置在主線行車道右側(cè)。受條件限制的特殊情況下，出入口只能設(shè)置在主線行車道左側(cè)時，應(yīng)把左側(cè)出人口技主線車道分流或合流形式設(shè)計，具體要求按“主線分流合流處的輔助車道”的設(shè)置要求進行?；ネㄊ搅Ⅲw交叉匝道出人口一般情況應(yīng)設(shè)在主線行車道右側(cè)，除特殊情況或在相交次要道路且其出人口交通量較小的條件下才可設(shè)置在次要道路左側(cè)。六、匝道端部出入口設(shè)計匝道端部是包括匝道漸變段，變速車道、匝46(2)出人口端部位置應(yīng)明顯及易于識別。①一般情況宜將出口設(shè)置在跨線橋等構(gòu)造物前，困難地段可把變速車道大部設(shè)置在跨線橋前。當設(shè)置在跨線橋后時，則距跨線橋距離宜大于150m。②二般情況宜將出口設(shè)置在凸形豎曲線上坡道上。當設(shè)置在凸形豎曲線下坡道處，應(yīng)將凸形豎曲線設(shè)置得長些，以增大視距使駕駛員能看清出口端部變速車道漸變段的起點和匝道平曲線的方向。③入口端部宜設(shè)在主線下坡路段，以便于重型車輛利用下坡加速，并在入口端點應(yīng)保持充分的視距，以便匝道上匯流車輛能調(diào)整車速匯入主線車流間隙中，見圖4-3示。(2)出人口端部位置應(yīng)明顯及易于識別。47(3)駛出匝道出口端部，在減速車道終點，應(yīng)設(shè)置一條緩和曲線，使分流點處具有較大的曲率半徑，并使曲率變化適應(yīng)行駛速度的變化，如圖6-15示。分流點的曲率半徑與回旋線參數(shù)規(guī)定如表6-16列值。(3)駛出匝道出口端部，在減速車道終點，應(yīng)設(shè)置一條緩和曲線，48(4)一級立交主線與駛出匝道的出口分流點處，當需給誤行車輛提供返回余地時，行車道邊緣宜加寬一定偏量值，并用圓弧連接主線和匝道路面的邊緣。偏量值和楔形墻部鼻端半徑規(guī)定見第四章第五節(jié)所示。高架結(jié)構(gòu)段可不設(shè)偏移加寬。楔形端端部后的過渡長度z1、z2根據(jù)表4-13的漸變率計算。當主線硬路肩寬度能滿足停車寬度要求時，偏置寬度可采用該硬路肩寬度，漸變段部分硬路肩應(yīng)鋪成與行車道路面相同的結(jié)構(gòu)。同時，端部路段從前端起用緣石圍上10～15m長，使其輪廓醒目便于識別。(4)一級立交主線與駛出匝道的出口分流點處，當需給誤行車輛提49(5)立交范圍內(nèi)相鄰匝道出入口之間的最小凈距見表(5)立交范圍內(nèi)相鄰匝道出入口之間的最小凈距見表502．單車道出入口單車道出人口分單車道直接式出入口（圖6-17、圖6-19)和單車道平行式出入口（圖6-18、圖6-20)二類。(1)單車道直接式人口是按1：40～1：20(縱橫比)均勻的漸變率和主線連接，匯合點設(shè)定在主線直行車道右側(cè)邊緣3.5m(一條車道)處，匯合點后方為加速段，匯合點前方為過渡段。2．單車道出入口(1)單車道直接式人口是按1：40～1：251(2)單車道平行式入口是在匯流點處起，提供一條附加平行車道，使車輛從匯合點處開始加速到接近主線車速。在附加變速車道末端設(shè)置過渡漸變段，使有較長的插入?yún)^(qū)段，有利于車輛駛?cè)搿?2)單車道平行式入口是在匯流點處起，提供一條附加平行車道，52(3)直接式出口線形符合行車軌跡，其出口是按1：25～l：15(縱橫比)均勻的漸變率和主線相接，分散角通常為20～50，有利于主線大交通量車輛快速、平穩(wěn)駛出。(3)直接式出口線形符合行車軌跡，其出口是按1：25～l：1