《城市道路立交設(shè)計》PPT課件.ppt

第六章 立體交叉的設(shè)計 第一節(jié) 概 述,一、立交的組成,一.組成,主線：組成立交的主體，指相交道路的直行車道。 匝道：指上下相交道路轉(zhuǎn)彎車輛行駛的連接道路。 出入口：主線進(jìn)出匝道的道口。 變速車道：為車輛提供變速行駛的匝道的部分。,二、公路立交與城市立交的特征 1.公路立交一般為收費(fèi)立交，可供選擇的形式少；而城市立交一般不收費(fèi)，選擇形式多樣。 2.公路立交一般不考慮行人和非機(jī)動車，立交形式簡單，以二層式為主；城市立交相反； 3.公路立交間距大，相互干擾??；城市立交間距小，相互影響大； 4.公路立交設(shè)計車速大，相應(yīng)的指標(biāo)高； 5.城市立交用地緊，往往采用非標(biāo)準(zhǔn)立交;,6.城市立交受地上地下的各種建筑物和管線的影響大； 7.城市立交比公路立交更多的注重美觀問題； 8.城市立交須考慮施工時在狹窄的場地條件下，便于維持原有的交通和進(jìn)行快速施工； 9.城市立交比公路立交的排水系統(tǒng)更為復(fù)雜.,公路立交等級,城市道路等級選用表,三.立交等級： 一級立交快速連續(xù)流，定向匝道為主，有部分半定向和環(huán)圈匝道。交通量20000（pcu/d） 二級立交主線定向連續(xù)形式，次要線路可能存在交織、減速行駛。交通量10000 （pcu/d） 三級立交主線連續(xù)形式，次線存在平交，機(jī)非混行。5000 （pcu/d） 四級立交分離式立交,四、立交的設(shè)計步驟,初擬方案 確定比較方案 確定推薦方案 確定采用方案 詳細(xì)測量 技術(shù)設(shè)計,第二節(jié) 立交的規(guī)劃,一、設(shè)置原則 必須以路網(wǎng)規(guī)劃為依據(jù)，以宏觀的角度和微觀分析結(jié)合的觀點(diǎn)判斷立交造成的各個方面的影響和效益； 二、設(shè)置條件,立交位置設(shè)置的考慮因素 相交道路的性質(zhì); 相交道路的任務(wù); 地形條件; 相交道路的交通量; 立交的位置布局應(yīng)該與立交的間距相協(xié)調(diào)。,三、立交布置要求 注意要點(diǎn)： 一條道路上應(yīng)避免平交立交交錯布置； 立交出口的位置應(yīng)該相似； 出口的方式應(yīng)該一致；（都為右進(jìn)右出等） 出口的形式、標(biāo)志設(shè)置、契形端部設(shè)計、等要一致；,四、立交的間距 影響立交間距的因素 道路網(wǎng)的交通密度要求； 相鄰立交交織段長度的要求； 標(biāo)志和信號布置的要求； 駕駛員操作順適的要求； 經(jīng)濟(jì)上的考慮 立交所處的區(qū)位（服務(wù)功能）,第三節(jié) 立交的選型與設(shè)計,一、按相交道路的跨越方式分 1.上跨式 2.下穿式,二、按交通功能分 分離式與互通式 互通式立交： 根據(jù)車流軌跡線的交叉方式和幾何形狀不同，又可分為完全互通式、部分互通式和交織型立交三種；,三、立交的形式及特點(diǎn),1.三路立交 （1）三路全互通式立體交叉 A ) 喇叭型立交 B) Y型立交,喇叭型立交 優(yōu)點(diǎn)： （1）除環(huán)圈匝道外，各個匝道都可以提供高速行駛； （2）只需一座跨線構(gòu)造物，投資少； （3）沒有沖突點(diǎn)和交織點(diǎn)； （4）結(jié)構(gòu)簡單，造型美觀，行車容易判別方向； 缺點(diǎn)：環(huán)圈匝道車速低，左轉(zhuǎn)車輛繞行長；,適用范圍： 城區(qū)的T形立交和市郊的收費(fèi)道路以及高速公路與一般道路的交叉，計算行車速度小于50km/h； 主線轉(zhuǎn)彎交通量大時宜采用A型，反之采用B型。,B)Y形立交：三路定向式立交,半定向Y形立交,優(yōu)點(diǎn)： 對左轉(zhuǎn)彎車輛提供較高速度的半定向運(yùn)行，通行能力較大；各方向運(yùn)行流暢，方向明確，不會發(fā)生錯路運(yùn)行；正線外側(cè)占用土地較少。 缺點(diǎn)：占地較大，造價較高。 適用：正線外側(cè)有平行于路線的鐵路、河流、房屋等障礙物的情況,(2)三路部分互通式立體交叉 匝道平交型立交 優(yōu)點(diǎn)：正線直行車輛快速暢通，轉(zhuǎn)彎車輛繞行距離較短；每個行車方向都為單一的出、入口；形式簡單，造價較低；正線兩側(cè)占地較小，使立交用地面積減少。 缺點(diǎn)：匝道相互交叉處的平面交叉，可通過的交通量不大；平面交叉口的視認(rèn)性和安全性受到影響。,（3）三路交織型立交A)子葉式立交 優(yōu)點(diǎn)：1）只需建一座構(gòu)造物，造價低； 2）匝道對稱布置，造型美觀： 缺點(diǎn)：1）環(huán)型匝道半徑小，線形差； 2）左轉(zhuǎn)車輛繞行距離長； 3）存在交織問題；,B)三路環(huán)形立交(完全互通，但有交織）,2.四路立交 1）部分互通立交（菱形、部分苜蓿葉） 2）全互通立交（苜蓿葉、半定向、定向和渦輪式立交） 3）交織型立交（環(huán)形立交）,1）四路全互通式立交 a.全苜蓿葉立交 b.X型立交 c.定向式立交 d.渦輪式立交 e.組合式立交,全苜蓿葉立交,優(yōu)點(diǎn)： 1.左轉(zhuǎn)變?yōu)橛肄D(zhuǎn)，不存在沖突點(diǎn)。 2.車流組織順暢，容易。 3.只有一座橋梁。 4.綠化面積大，比較美觀 缺點(diǎn)： 1.占地面積大，一般約在6公頃以上。 2.存在交織問題。 3.環(huán)狀匝道的車速低。,增加集散車道，以改善交織問題。,X型立交(半定向立交),定向式立交,渦輪式立交（半定向式立交）,組合式立交： 無環(huán)圈式匝道型 一個環(huán)圈式匝道型 兩個環(huán)圈式匝道型 三個環(huán)圈式匝道型,兩個環(huán)型匝道的類型,三個環(huán)圈匝道型,2).四路部分互通式立交 存在平交沖突點(diǎn)的立交形式。 菱形立交 部分苜蓿葉型立交 部分連接式立交,菱形立交（半互通立交）,部分苜蓿葉型,3).四路交織型立交 環(huán)形立交 匝道交織型立交 主線交織型立交,環(huán)形立交： 優(yōu)點(diǎn)：保證主要道路快速暢通，轉(zhuǎn)彎行駛方向明確；無沖突點(diǎn)，行車較安全，交通組織方便；結(jié)構(gòu)緊湊，占地較小。 缺點(diǎn)：存在交織運(yùn)行，通行能力受到環(huán)道交織能力的限制；車速受到中心島半徑的影響，速度較低；構(gòu)筑物較多，工程費(fèi)用高；左轉(zhuǎn)彎車輛繞行距離長。,3.多路相交的立交,4、收費(fèi)立交,四、立交形式的選擇,1.影響立交形式選擇的因素 相交道路的性質(zhì) 交通條件 自然條件 環(huán)境條件,2.立交選型的基本原則：,1).立交的形式取決于相交道路的性質(zhì)、使用任務(wù)和遠(yuǎn)景交通量； 2).選型應(yīng)與定位相結(jié)合； 3).要分清主次、全面安排； 4).選定的立交形式與立交所在地的自然條件和環(huán)境條件相適應(yīng)； 5).選型要全面考慮近遠(yuǎn)期結(jié)合； 6).選型有利于施工、養(yǎng)護(hù)和排水。,第四節(jié) 匝道設(shè)計,一、匝道的組成與分類 1.車流軌跡線的交錯形式,2.分合流的組合形式,3.匝道的組成,4.匝道的分類 1）右轉(zhuǎn)匝道,2）左轉(zhuǎn)匝道 a.直接式（左出左進(jìn)式） 優(yōu)點(diǎn)：匝道長度最短，自然順暢；適應(yīng)車速高，通行能力大； 缺點(diǎn)：跨線構(gòu)造物多，雙向行車道之間必須有一定寬度以便布線。對慢速車輛駛出困難。,b.半直接式 左出右進(jìn)式 與定向式匝道相比，右進(jìn)改變了左進(jìn)的缺點(diǎn)，但存在左出的問題；匝道略繞行；駛出道路雙向車道之間需有足夠的間距；,右出左進(jìn)式 改善了左出的缺點(diǎn)，但存在左進(jìn)的問題；駛?cè)氲缆冯p向車道之間需有足夠間距。,右出右進(jìn)式 完全消除了左出、左進(jìn)的缺點(diǎn)，行車安全，但匝道繞行最長，構(gòu)造物最多。,c.間接式（環(huán)圈式） 環(huán)圈式左轉(zhuǎn)匝道的特點(diǎn)是右出右進(jìn)，行車安全，匝道上不需設(shè)跨線構(gòu)造物，造價最低。匝道線形指標(biāo)差，適應(yīng)車速低，通行能力較小左轉(zhuǎn)繞行距離長。,以匝道橫斷面車道類型分 a)單向單車道 b)單向雙車道 c)雙向雙車道(無分隔） d)雙向雙車道（有分隔）,二 匝道的設(shè)計依據(jù),（一）立交的等級,（二）計算行車速度 匝道的計算行車速度主要是根據(jù)立交的等級、轉(zhuǎn)彎交通量的大小以及用地等條件控制的。 匝道的車速一般為主線的50%70%； 匝道的計算行車速度通常都較正線低，但降低不得過大，以免車輛在離開或進(jìn)入正線時產(chǎn)生急劇的減速或加速，導(dǎo)致行車危險和不順暢。期望值以接近主線平均行駛速度為宜。,（三）設(shè)計交通量 匝道的設(shè)計交通量指遠(yuǎn)景設(shè)計年限的交通量。 根據(jù)相交道路設(shè)計年限的年平均日交通量，結(jié)合交通調(diào)查資料推算出各轉(zhuǎn)彎方向的交通量而得。 設(shè)計小時交通量： DHV=AADT*K K-高峰小時系數(shù)，一般應(yīng)通過實際調(diào)查得到。,三、匝道的線形設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),（一）匝道的平面線形 （1）一般要求 a汽車在匝道上的行駛速度是由高到低再到高逐漸變化的過程，在匝道平面線形設(shè)計中，平曲線的曲率變化也應(yīng)與此變速行駛狀態(tài)相適應(yīng)； b. 匝道平面線形應(yīng)與其交通量相適應(yīng)。轉(zhuǎn)彎交通量大的匝道通行能力較大，行車速度要求高一些,線形應(yīng)采用較高的技術(shù)指標(biāo)，行車路徑應(yīng)盡量短捷。 c. 出口匝道的平面線形指標(biāo)應(yīng)高于入口匝道。 d. 分、合流處應(yīng)具有良好的平面線形和通視條件。 e. 匝道平面線形在滿足交通條件、場地條件和技術(shù)指標(biāo)的前提下，各條匝道應(yīng)合理組合，盡量減少拆遷和占地面積 。,1.匝道的圓曲線半徑,（二）匝道的平曲線要素,2.匝道的回旋線參數(shù) 對以曲線為主的匝道來說，在匝道平面線形設(shè)計中應(yīng)以回旋線作為主要的線形要素加以靈活應(yīng)用。直線與圓曲線之間、圓曲線與圓曲線(同向曲線或反向曲線)之間均應(yīng)以回旋線平順連接。 3.分流點(diǎn)處的曲率半徑與回旋線參數(shù),（三）匝道的縱斷面 1.匝道的最大縱坡 2.豎曲線最小半徑,（四）匝道的橫斷面 1.橫斷面形式 2.匝道的加寬,四、匝道的幾何設(shè)計,（一）匝道的平面設(shè)計 1.一般要求 匝道平曲線曲率的變化要與變速行駛狀態(tài)相適應(yīng)； 平面線形的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與交通量相適應(yīng)； 出口匝道的線形指標(biāo)應(yīng)高于入口匝道； 分、合流出應(yīng)有良好的線形指標(biāo)； 平面線形在滿足交通條件、場地條件、和技術(shù)指標(biāo)的前提下，各個匝道應(yīng)合理組織，盡量減少占地積；,當(dāng)匝道上設(shè)有收費(fèi)站、停車場等設(shè)施時，要考慮這些設(shè)施的用地以及保證變速行駛的條件； 2.匝道的平曲線的特殊性 1）展線空間??； 2）需充分考慮縱斷面； 3）匝道端部的線形的約束作用； 4）平曲線的組合問題；,五、匝道的端部設(shè)計 （一）車道平衡設(shè)計 1.基本車道數(shù) 是指一條道路或某一區(qū)段內(nèi)，根據(jù)交通量和通行能力的要求所必須設(shè)的一定數(shù)量的車道數(shù)。 2.車道平衡原則 1）兩條車流合流后主線上的車道數(shù)應(yīng)不少于合流前交匯道路上所有車道總數(shù)總和減一； 2）主線上車道數(shù)應(yīng)不少于分流后分叉道路的所有車道數(shù)總和減一； 3）主線上的車道數(shù)每次減少不應(yīng)多于一條；,3.輔助車道 在分、合流處既要保持車道數(shù)平衡，又要保證基本車道數(shù)，如果二者發(fā)生矛盾，可通過在分流點(diǎn)前與合流點(diǎn)后的主線上增設(shè)輔助車道的辦法來解決。,（1）平行式：是在正線外側(cè)平行增設(shè)的一條附加車道。其特點(diǎn)是車道劃分明確，行車容易辨認(rèn)，但車輛行駛軌跡呈反向曲線，對行車不利。加速車道原則上采用平行式，因為加速車道較長，平行式容易布置，設(shè)計簡單。,（2）直接式：不設(shè)平行路段，由正線斜向漸變加寬，形成一條與匝道連接的附加車道。其特點(diǎn)是線形