8道路立體設(shè)計

1、 道路勘測設(shè)計 武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容一、立體交叉口的設(shè)置條件一、立體交叉口的設(shè)置條件二、立體交叉的基本類型二、立體交叉的基本類型三、立交規(guī)劃三、立交規(guī)劃四、立交設(shè)計四、立交設(shè)計第九章第九章 道路立體交叉設(shè)計道路立體交叉設(shè)計設(shè)計任務(wù)：正確立體交叉口形式和規(guī)模、完成線位設(shè)計，包括匝道、端部和其他方法等。正線匝道構(gòu)造物出口入口第一節(jié)第一節(jié) 立體交叉口的設(shè)置條件立體交叉口的設(shè)置條件一、影響因素一、影響因素1.1.道路等級道路等級2.2.交通性質(zhì)、交通量交通性質(zhì)、交通量3.3.社會條件，自然條件及管理方式社會條件，自然條件及管理方式二、道路等級二、道路等級高速公路與其他道路

2、相交，必須立交（含鐵路）高速公路與其他道路相交，必須立交（含鐵路）一級公路與其他道路相交，應(yīng)盡量立交一級公路與其他道路相交，應(yīng)盡量立交一般路有條件可設(shè)立交一般路有條件可設(shè)立交城市快速路與快速路相交，必須立交（含鐵路）城市快速路與快速路相交，必須立交（含鐵路）城市快速路與主干路相交，應(yīng)采用立交。城市快速路與主干路相交，應(yīng)采用立交。三、交通量、交通性質(zhì)三、交通量、交通性質(zhì)城市道路：城市道路：q q現(xiàn)狀現(xiàn)狀=4000=40006000pcv/h6000pcv/h主要交通性主干道，可選擇立交。主要交通性主干道，可選擇立交。四、社會條件、自然條件及管理方式四、社會條件、自然條件及管理方式1.1.城市重要

3、交叉口（出入城交叉口、快速路系統(tǒng)）城市重要交叉口（出入城交叉口、快速路系統(tǒng)）2.2.山城、大橋下的濱河路山城、大橋下的濱河路3.3.城市邊緣，交通量大而管理不方便。城市邊緣，交通量大而管理不方便。五、公、鐵立交設(shè)置條件五、公、鐵立交設(shè)置條件1.1.車交一次封閉時間超過車交一次封閉時間超過2020分鐘。分鐘。2.2.晝間汽車和火車交通量達(dá)到一定程度。晝間汽車和火車交通量達(dá)到一定程度。3.3.晝間緊急封閉道口時間過長，且汽車交通量大。晝間緊急封閉道口時間過長，且汽車交通量大。第二節(jié)第二節(jié) 立體交叉的基本類型立體交叉的基本類型一、分類一、分類1.1.按交通功能分按交通功能分分離式：僅設(shè)一座跨線構(gòu)造物

4、，使相交道路空間分離，分離式：僅設(shè)一座跨線構(gòu)造物，使相交道路空間分離，上、下道路的連接不設(shè)匝道。這類立交結(jié)構(gòu)簡單、占上、下道路的連接不設(shè)匝道。這類立交結(jié)構(gòu)簡單、占地少、造價低，但交叉口處車輛不能轉(zhuǎn)彎。適于在高地少、造價低，但交叉口處車輛不能轉(zhuǎn)彎。適于在高速道路與鐵路或次要道路間的交叉口修建。速道路與鐵路或次要道路間的交叉口修建。半互通式：相交道路的車流軌跡線間至少有一個平面半互通式：相交道路的車流軌跡線間至少有一個平面沖突點的交叉。適用于個別方向的交通量很小或分期沖突點的交叉。適用于個別方向的交通量很小或分期建造及高速道路與次要道路相交或用地和地形等受到建造及高速道路與次要道路相交或用地和地形

5、等受到限制的交叉口處。部分互通式的代表型式有菱形立交、限制的交叉口處。部分互通式的代表型式有菱形立交、部分苜蓿葉式立交等。部分苜蓿葉式立交等?；ネㄊ剑合嘟坏缆分械能嚵鬈壽E線全部在空間分離的互通式：相交道路中的車流軌跡線全部在空間分離的交叉。這類交叉是一種比較完善的高級交叉型式，匝交叉。這類交叉是一種比較完善的高級交叉型式，匝道數(shù)與轉(zhuǎn)彎方向數(shù)相等，各轉(zhuǎn)向都設(shè)有專用匝道。適道數(shù)與轉(zhuǎn)彎方向數(shù)相等，各轉(zhuǎn)向都設(shè)有專用匝道。適用于高速道路與其它高等級道路間的交叉口。其代表用于高速道路與其它高等級道路間的交叉口。其代表型式有喇叭形立交、苜蓿葉形立交、型式有喇叭形立交、苜蓿葉形立交、y y形立交、形立交、x

6、x形立形立交等。交等。 2.2.按跨越方式分按跨越方式分上跨：用跨線橋跨過相交道路上方的交叉型式。上跨：用跨線橋跨過相交道路上方的交叉型式。這類立交便于施工，造價較低，排水處理容易，這類立交便于施工，造價較低，排水處理容易，但占地多，引道較長，高架橋影響視線和市容。但占地多，引道較長，高架橋影響視線和市容。宜于在市區(qū)以外或周圍有高大建筑物的地方選宜于在市區(qū)以外或周圍有高大建筑物的地方選用。用。 下穿下穿: :用地道（或隧道）穿過相交道路下方的交用地道（或隧道）穿過相交道路下方的交叉型式。這類立交占地少，立面易處理，對視叉型式。這類立交占地少，立面易處理，對視線和市容影響不大，但工期較長，造價較

7、高，線和市容影響不大，但工期較長，造價較高，排水困難。多用于市區(qū)。排水困難。多用于市區(qū)。 二、常用形式二、常用形式1.1.互通式互通式環(huán)交立交環(huán)交立交苜蓿葉苜蓿葉喇叭形喇叭形全定向全定向組合式組合式上述幾種的組合上述幾種的組合2.2.半互通式半互通式菱形菱形不完全苜蓿葉、不完全定向等不完全苜蓿葉、不完全定向等3.3.各種立交分析各種立交分析菱形立交部分互通式 部分苜蓿葉式立交部分互通式 喇叭形立交完全互通 苜蓿葉式立交完全互通 x型式立交完全互通 環(huán)形立交完全互通 y型式立交完全互通 第三節(jié)第三節(jié) 立體交叉的規(guī)劃立體交叉的規(guī)劃n一、滿足立交的設(shè)置條件n二、立交的間距q1.交通需求：太大不能滿足

8、交通要求；太小浪費運營質(zhì)量下降q2.足夠的交織段長度q3.城市道路規(guī)范規(guī)定v80 60 50 40間距1000 900 800 700q 4.公路規(guī)范規(guī)定： 大城市、重要工業(yè)區(qū)周圍為510km；一般地區(qū)為1525 km；4 km第四節(jié)第四節(jié) 立體交叉的設(shè)計立體交叉的設(shè)計n一、基本原則一、基本原則q1.功能性原則功能性原則q2.經(jīng)濟(jì)性原則經(jīng)濟(jì)性原則q3.適應(yīng)性原則適應(yīng)性原則q4.藝術(shù)性原則藝術(shù)性原則n二、立體交叉的設(shè)計資料和設(shè)計步驟二、立體交叉的設(shè)計資料和設(shè)計步驟q設(shè)計資料設(shè)計資料n自然資料、交通資料、道路資料、排水資料、文書資自然資料、交通資料、道路資料、排水資料、文書資料、其他資料料、其他資

9、料q設(shè)計步驟設(shè)計步驟n初擬方案初擬方案n確定比較方案確定比較方案n確定推薦方案確定推薦方案n確定采用方案確定采用方案n詳細(xì)測量詳細(xì)測量n技術(shù)設(shè)計技術(shù)設(shè)計第四節(jié)第四節(jié) 立體的設(shè)計立體的設(shè)計n一、基本原則一、基本原則q1.功能性原則功能性原則q2.經(jīng)濟(jì)性原則經(jīng)濟(jì)性原則q3.適應(yīng)性原則適應(yīng)性原則q4.藝術(shù)性原則藝術(shù)性原則n二、立體交叉的設(shè)計資料和設(shè)計步驟二、立體交叉的設(shè)計資料和設(shè)計步驟n三、匝道設(shè)計三、匝道設(shè)計q匝道是互通式立交必不可少的組成部分，匝道設(shè)計的合匝道是互通式立交必不可少的組成部分，匝道設(shè)計的合理與否，直接關(guān)系到立交樞紐的功能、營運及安全等，理與否，直接關(guān)系到立交樞紐的功能、營運及安全等

10、，其中左轉(zhuǎn)是關(guān)鍵。其中左轉(zhuǎn)是關(guān)鍵。q1、匝道基本形式、匝道基本形式左出左進(jìn)式左出右進(jìn)式右出左進(jìn)式右出右進(jìn)式2 2、匝道的特性（對稱性、任何一個方向、匝道的特性（對稱性、任何一個方向左轉(zhuǎn)的車輛均可在所有象限內(nèi)左轉(zhuǎn)、所有左轉(zhuǎn)的車輛均可在所有象限內(nèi)左轉(zhuǎn)、所有行駛方向左轉(zhuǎn)的車輛均可在部分象限內(nèi)左行駛方向左轉(zhuǎn)的車輛均可在部分象限內(nèi)左轉(zhuǎn)）轉(zhuǎn)）3 3、匝道的設(shè)計依據(jù)、匝道的設(shè)計依據(jù)（1 1）立交的等級）立交的等級（2 2）匝道的設(shè)計車速）匝道的設(shè)計車速（3 3）設(shè)計交通量）設(shè)計交通量（4 4）匝道的通行能力）匝道的通行能力4 4、匝道平面線形設(shè)計、匝道平面線形設(shè)計 匝道平面線形要素仍然是直線、圓曲線及緩匝道

11、平面線形要素仍然是直線、圓曲線及緩和曲線，但由于匝道通常較短，難以爭取到較長和曲線，但由于匝道通常較短，難以爭取到較長直線，故多以曲線為主。對右轉(zhuǎn)匝道及直接式左直線，故多以曲線為主。對右轉(zhuǎn)匝道及直接式左轉(zhuǎn)匝道，可采用單曲線或多心復(fù)曲線。轉(zhuǎn)匝道，可采用單曲線或多心復(fù)曲線。 用多心復(fù)曲線時，相鄰半徑之比不應(yīng)該大于用多心復(fù)曲線時，相鄰半徑之比不應(yīng)該大于1.51.5，并使兩端連接出、入口的圓曲線采用較大半，并使兩端連接出、入口的圓曲線采用較大半徑，且出口半徑應(yīng)大于入口半徑，中間圓曲線半徑，且出口半徑應(yīng)大于入口半徑，中間圓曲線半徑可小一些。否則會使車輛多次減速和加速運行，徑可小一些。否則會使車輛多次減速

12、和加速運行，且在中間路段過早加速，駛?cè)朐训罆r易失去控制。且在中間路段過早加速，駛?cè)朐训罆r易失去控制。對半直接式左轉(zhuǎn)匝道，其平面線形可由反向?qū)Π胫苯邮阶筠D(zhuǎn)匝道，其平面線形可由反向曲線與單曲線或復(fù)曲線組成。反向曲線之間曲線與單曲線或復(fù)曲線組成。反向曲線之間最好不插設(shè)直線段而以緩和曲線相連形成最好不插設(shè)直線段而以緩和曲線相連形成s s形形曲線。對稱圈式左轉(zhuǎn)匝道，最簡單的是采用曲線。對稱圈式左轉(zhuǎn)匝道，最簡單的是采用單曲線，它設(shè)計簡便，但與匝道上車速的變單曲線，它設(shè)計簡便，但與匝道上車速的變化不適應(yīng)。最好采用曲率半徑由大到小再到化不適應(yīng)。最好采用曲率半徑由大到小再到大的水滴形或卵形曲線，可滿足車速變化要

13、大的水滴形或卵形曲線，可滿足車速變化要求，但設(shè)計計算比較復(fù)雜。求，但設(shè)計計算比較復(fù)雜。5 5、匝道縱面線形設(shè)計：駛?cè)?、駛出處的、匝道縱面線形設(shè)計：駛?cè)?、駛出處的縱坡設(shè)計，最大縱坡與行車速度有關(guān)，縱坡設(shè)計，最大縱坡與行車速度有關(guān)，城市立交機動車與非機動車不同城市立交機動車與非機動車不同坡道坡道上行駛其最大縱坡應(yīng)按非機動車的最大上行駛其最大縱坡應(yīng)按非機動車的最大縱坡控制。凈空限制、視距、凈高?？v坡控制。凈空限制、視距、凈高。6 6、匝道橫面線形設(shè)計、匝道橫面線形設(shè)計匝道寬度匝道寬度基本寬度：車行道、基本寬度：車行道、 路緣帶、路緣帶、 緊急停車帶緊急停車帶匝道加寬：匝道加寬：a a全線加寬全線加寬

14、城市道路，城市道路，b b曲線曲線段加寬段加寬公路公路匝道車道數(shù)匝道車道數(shù)考慮爬坡車道考慮爬坡車道考慮與地面銜接（集散）考慮與地面銜接（集散）集散道是高速公路的一段輔助道路。與高集散道是高速公路的一段輔助道路。與高速公路的直行車道橫向分開，但兩端與高速公路的直行車道橫向分開，但兩端與高速公路相連。速公路相連。目的：目的：消除高速公路上的交織，把交織消除高速公路上的交織，把交織轉(zhuǎn)移到集散道上來。轉(zhuǎn)移到集散道上來。 減少高速公路上的進(jìn)出口數(shù)目。減少高速公路上的進(jìn)出口數(shù)目。7 7、匝道平、縱線形組合設(shè)計：匝道平、縱、匝道平、縱線形組合設(shè)計：匝道平、縱線形組合設(shè)計的基本要求是使匝道立體線線形組合設(shè)計的

15、基本要求是使匝道立體線形平順無扭曲，視野開闊，行車安全舒適，形平順無扭曲，視野開闊，行車安全舒適，視覺美觀，并與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。設(shè)計的原視覺美觀，并與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。設(shè)計的原則和要點與正線基本相同，但應(yīng)注意進(jìn)、則和要點與正線基本相同，但應(yīng)注意進(jìn)、出口處平、縱組合的處理。出口處平、縱組合的處理。四、端部設(shè)計四、端部設(shè)計1.1.車道平衡原則車道平衡原則正線的車流量必然會因分、合流的存在而發(fā)生變正線的車流量必然會因分、合流的存在而發(fā)生變化，分流減少，合流增大。為適應(yīng)這種車流量的化，分流減少，合流增大。為適應(yīng)這種車流量的變化，保證車流暢通和工程經(jīng)濟(jì)，在分、合流處變化，保證車流暢通和工程經(jīng)濟(jì)，在分、合流處的

16、車道數(shù)應(yīng)保持平衡。車道平衡的原則為：的車道數(shù)應(yīng)保持平衡。車道平衡的原則為：（1 1）兩條車流合流以后正線上的車道數(shù)應(yīng)不少）兩條車流合流以后正線上的車道數(shù)應(yīng)不少于合流前交匯道路上所有車道數(shù)總和減一；于合流前交匯道路上所有車道數(shù)總和減一；（2 2）正線上車道數(shù)應(yīng)不少于分流以后分叉道路）正線上車道數(shù)應(yīng)不少于分流以后分叉道路的所有車道數(shù)總和減一；的所有車道數(shù)總和減一；（3 3）正線上的車道數(shù)每次減少不應(yīng)多于一條。）正線上的車道數(shù)每次減少不應(yīng)多于一條。1efcnnn2.2.輔助車道輔助車道: :在分、合流處，既要保持車道數(shù)平衡，在分、合流處，既要保持車道數(shù)平衡，又要保持基本車道數(shù)，如果二者發(fā)生矛盾，可通

17、過又要保持基本車道數(shù)，如果二者發(fā)生矛盾，可通過在分流點前與合流點后的正線上增設(shè)輔助車道的辦在分流點前與合流點后的正線上增設(shè)輔助車道的辦法來解決。法來解決。在基本車道數(shù)連續(xù)的條件下，通常單車道匝道也能在基本車道數(shù)連續(xù)的條件下，通常單車道匝道也能滿足車道數(shù)平衡的要求；而設(shè)置雙車道匝道時車道滿足車道數(shù)平衡的要求；而設(shè)置雙車道匝道時車道數(shù)不平衡，應(yīng)增設(shè)輔助車道。一般規(guī)定輔助車道長數(shù)不平衡，應(yīng)增設(shè)輔助車道。一般規(guī)定輔助車道長度在分流端為度在分流端為1000m1000m，最小為，最小為600m600m；在合流端為；在合流端為600m600m。另外，當(dāng)前一個立交加速車道的末端至下一。另外，當(dāng)前一個立交加速車

18、道的末端至下一個立交減速車道起點之間的距離小于個立交減速車道起點之間的距離小于500m500m時，必須時，必須設(shè)輔助車道將兩者連接起來。設(shè)輔助車道將兩者連接起來。3.3.變速車道設(shè)計變速車道設(shè)計: :在匝道與正線連接的路段，在匝道與正線連接的路段，為適應(yīng)車輛變速行駛，而不致影響正線交通為適應(yīng)車輛變速行駛，而不致影響正線交通所設(shè)置的附加車道稱為變速車道。變速車道所設(shè)置的附加車道稱為變速車道。變速車道包括減速車道和加速車道。車輛由正線駛?cè)氚p速車道和加速車道。車輛由正線駛?cè)朐训罆r減速所需設(shè)置的附加車道稱為減速車匝道時減速所需設(shè)置的附加車道稱為減速車道；車輛從匝道駛?cè)胝€時加速所設(shè)的附加道；車輛從匝道駛?cè)胝€時加速所設(shè)的附加車道稱為加速車道。車道稱為加速車道。變速車道一般