《道路立体交叉》PPT课件.ppt

第八章 道路立体交叉设计,第一节 概述第二节 立体交叉的基本类型及选择第三节 匝道设计第四节 匝道端部与变速车道设计,第八章 道路立体交叉,第二节 立体交叉的基本类型及选择,立体交叉的种类很多，形式多样，名称也不统一。分类依据不同，其分类也不一致。影响立体交叉基本类型的因素有很多，可根据实际条件找出主要因素，并依此选择立交类型。1、立体交叉的基本类型1）按交通功能分类（1）分离式立体交叉 分离式立体交叉在相交道路上的交通流之间不能转移过渡，这种立体交叉占地较少、构造简单，但其交通功能受限，如图8-1所示。,第八章 道路立体交叉,(2)互通式立体交叉 通过匝道将相交道路连接起来，可以保证相交道路上车辆的转移运行。这类立体交叉占地多、造价较高，但其交通功能比较完善。图8-2示出几种典型的互通式立交。,第八章 道路立体交叉,2)按交叉口交通流线相互关系分类 交通流在交叉口的行驶轨迹称为交通流线，一个行车方向上的交通流，形成一条动线，交叉口交通流之间有空间分离、交织和平面交叉等三种基本情况，相对应地将立体交叉依次分为以下三种类型。（1）完全立交型立体交叉 相交道路的所有交通流线均空间分离的立体交叉。此类交叉无冲突点和交织段，是最理想的立体交叉类型，如图8-3所示。,第八章 道路立体交叉,半定向Y形立交,X形立交,组合式立交,（2）交织型立体交叉 相交道路的交通流线之间相互重叠，即存在交织路段的立体交叉。这类交叉虽然存在一些交织点，但却完全消除了冲突点，如图8-4所示。（3）不完全立交型立体交叉 相交道路的交通流线之间至少存在一个平面冲突点的立体交叉。一般通过立体交叉消除直行交通流线间的冲突点，但直行流线与左转流线间所形成的冲突点至少存在一处，如图8-5所示。因为存在有冲突点，通常只是在干线道路与一般道路相交的立体交叉上才采用这种类型。这时,应将冲突点安排在一般道路上或交通量较小的道路上。,第八章 道路立体交叉,3）按立体交叉的平面几何形状分类（1）苜蓿叶形立体交叉 苜蓿叶形立体交叉分为全苜蓿叶式和部分苜蓿叶式两种，用于四路交叉的情况下，如图8-6所示。（2）喇叭形立体交叉 喇叭形立体交叉分为A、B两种形式，如图8-7a、b所示。,第八章 道路立体交叉,喇叭式立交,全苜蓿叶式立交,部分苜蓿叶式立交,（3）环形立体交叉 采用一个公用环道来实现各方向车辆转弯或部分直行的立体交叉形式，如图8-8所示。（4）叶式立体交叉 如图8-9所示，叶式立体交叉采用两个小环道来实现车辆的左转，呈叶状。,第八章 道路立体交叉,叶式立体交叉,(5)菱形立体交叉 菱形立体交叉为四条左右转匝道均布置成直线并组成菱形图案，如图8-10所示。,第八章 道路立体交叉,2、立体交叉的形式选择 如前所述，按交通功能立体交叉可为分离式和互通式两大类型。每种立体交叉都有其特点和适用条件，但其界限往往不是非常明确。立体交叉类型的选择通常需要综合考虑文通量及交通组成、地形、造价、道路类型等因素。1）交通及运行条件 在分离式立体交叉处，除非相交道路纵坡较陡，且有较大比例的重型载重汽车时,直行交通一般不会受到干扰和阻滞。互通式立体交叉的匝道，只要其通行能力和变速车道长度足够，对直行交通也不会有很大影响。分离式立体交叉适用于转弯交通量很小的情况，而互通式立体交叉则适用于各种交通条件，更适合于载重车转弯交通比例较大的交通条件下。,第八章 道路立体交叉,2）地形条件 互通式立体交叉能很好地适应丘陵区的地形条件，立体交叉的主线可根据各自纵坡达到较髙标准，起伏的地形条件也有助于匝道的设置。在平原区，虽然互通式立体交叉的设计比较简单，但却要设置不利于车辆行驶的坡道，而且这还会使立体交叉外观变差，不像丘陵区那么适应地形。当相交道路高差很大时，分离式立体交叉可能是较合理的选择。在占地方面，由于转弯匝道的设置，互通式立体交叉需要较多的用地，而分离式立体交叉的用地一般较少。3）经济因素 经济因素主要包括建设费用、养护费用和车辆运营费用等三方面。在建设费用和养护费用方面，互通式立体交叉较分离式要高很多。互通式立体交叉在构造物、匝道、土方、景观处理及现有设施调整方面建设费用很高，在路面、边坡绿带、标志、照明和管理方面的养护费用也都很高。在车辆运营费用上情况也比较复杂。对于直行车辆，两种立体交叉几乎没有什么区别；而对于转弯车辆,一般而言，互通式立体交叉总体上可以减少多数车辆运营费用。,第八章 道路立体交叉,4）道路类型 互通式立体交叉适用于各种类型的交叉和设计速度要求。但由于互通式立体交叉的建设和养护费用很高,一般只是在设计速度较高的道路上才采用。在风景旅游胜地，造型优美、建筑结构轻巧和边坡柔缓的互通式立体交叉常常会给人一种赏心悦目、心旷神怡的感觉。分离式立体交叉一般在下述情况下采用：（1）道路与铁路交叉；（2）横穿控制出入的干线道路；（3）需穿过主要道路但无转向交通需求；（4）非机动车、行人非常集中地段；（5）受合理间距限制而不能设置互通立体交叉地段；6地形条件十分有利。,第八章 道路立体交叉,第四节 匝道端部与变速车道设计,匝道端部(也称为出、人口）是以下三部分的总称：进出正线的三角渐变段及连接主线与匝道路段的变速车道。两端的端部加上中间的匝道路段就形成了一条匝道。按照车流是从主线驶出还是驶入正线，匝道端部可分出口和入口两种。但相对匝道而言，出口却是供车流进入匝道的，而入口则是供车流从匝道驶出并驶入主线的。这是初学者容易混淆的问题。,第八章 道路立体交叉,1、出、人口的设计要求1）互通式立体交叉的出、人口，一般情况下应设在主线行车道的右侧。2）出口位置应明显易于识别。一般情况下，将出口设置在跨线桥等构造物前。当设置在其后时，则距跨线桥的距离宜大于150m。3）出口处匝道的分流点应具有较大的曲率半径，并使曲率变化适应行驶速度的变化，如图8-17所示。4）出口接下坡匝道时，应保证驾驶者能够看清平曲线的起点和方向。5）入口应设在主线的下坡路段，以利于重型车辆加速，并在匝道汇入主线之前保持一段如图8-18所示的互相通视的路段。,第八章 道路立体交叉,6）主线与匝道的分流处，需给误行车辆提供返回余地时，行车道边缘应加宽一定偏置值和楔形(也称鼻端，其布置如图8-19所示），分流点处偏置值与端部半径规定见表8-13。当主线硬路肩宽度能满足停车宽度要求时，偏置宽度可采用该硬路肩宽度，渐变段部分硬路肩应铺成与行车道路面相同的结构。,第八章 道路立体交叉,第八章 道路立体交叉,主线硬路肩较窄时,主线硬路肩较宽时,2、变速车道 在主线入口处，为使匝道上的车辆逐渐加速,利用主线道路上的车流空隙以等于或接近主线车流速度的车速驶入主线，以便在不干扰或中断主线交通流的情况下，完成合流运行，车辆加速行驶所需的车道，即为加速车道。同理，在主线出口处，设置供车辆减速行驶所需的车道，称为减速车道，二者统称为变速车道。,第八章 道路立体交叉,图8-20 变速车道的形式,1）变速车道的形式 变速车道分为直接式与平行式两种，如图8-20所示。减速车道原则上采用直接式，加速车道原则上采用平行式。当变速车道为双车道时，加、减速车道均应采用直接式。（1）平行式 变速车道位置与主线平行设置。其特点是车道划分明确，行车容易辨认，但车辆进出需沿S形曲线行驶,不利于行车。一般加速车道多采用平行式，以减小合流角度，若采用直接式，则三角端细长，较难布置。（2）直接式 直接式变速车道不设平行路段，由出、入口沿主线渐变加宽，形成一条附加的变速车道与匝道相连，因此全段均为斜锥形。其特点是线形过渡平顺，与进、出车辆轨迹吻合，有利于行车，但起点不易识别。,第八章 道路立体交叉,2）变速车道的横断面 变速车道的横断面的组成与单车道匝道基本相同，它由行车道、右路肩（包括路缘带)和左路缘带组成，如图8-21所示。,图8-21变速车道宽度,3)变速车道长度 变速车道由加速(或减速）车道和渐变段或称三角端）组成。其主要平面尺寸包括加(减)速车道长度、渐变段长度及出、入口渐变率等三部分。（1）加(减)速车道长度 变速车道长度为加速或减速车道长度与渐变段长度之和。首先来分析加(减)速车道长度。车辆从主线以较高速度V1驶到较低速度V2的匝道上必需有一定长度的减速车道，反之应有一定长度的加速车道，其长度L必须使司机能安全而舒适地变换速度。L的计算式为,第八章 道路立体交叉,加速车道长度应从入口渐变段达到匝道路面标准宽度那一点算起。减速车道长度应算到出口三角渐变段路面宽度比标准宽度开始减窄的那一点为止。在三角渐变段内，汽车还未完全脱离主线原来车道，不能计人加(减)速车道长度之内。,加、减速车道长度见表8-14。,第八章 道路立体交叉,(2)渐变段长度 渐变段长度的计算 渐变段长度的规定如表8-14所示。变速车道长度的选用除应符合以上规定的最小长度要求外，还应结合主线和匝道的设计速度、交通量、大型车所占比例等对变速车道长度进行验算，按实际情况确定其合理的长度。(3)渐变率 渐变率是指直接式变速车道中线相对于主线中心线的斜率。为了使匝道端车道的转换与匝道线形协调、相互通视且易于识别，要求渐变率不宜过大，我国规定变速车道出、入口渐变率最大值见表8-14。,第八章 道路立体交叉,4)主线为曲线时的变速车道(1)平行式变速车道 a、由于主线与变速车道平曲线的曲率差很小，故平行式变 速车道可采用与主线相同的曲率。,b、平行式变速车道同匝道曲线的连接(图8-22a)有两种情况:当为同向时，可采用卵形回旋线或复合形回旋线连接；当主线圆曲线半R1500M，可视R而直接作为回旋线的起点。当为反向时，可采用s形回旋线连接；当主线圆曲线半径R2000M时，可视R只而直接作为回旋线的起点。,第八章 道路立体交叉,(2)直接式变速车道a、直接式变速车道可采用与主线相同的曲率。当主线位于回旋线范围内时，变速车道亦可采用同一参数的回旋线。但出、人口处主线车道的中心线之间的分离或收敛程度，应符合表8-14规定的出、入口渐变率。b、直接式变速车道与匝道曲线的连接，可按平行式变速车道的连接方式处理，如图（8-22b)所示。,第八章 道路立体交叉,