道路交叉设计-立体交叉设计.ppt

2023/10/26,第三章立体交叉设计,2023/10/26,第三章立体交叉设计,立体交叉是指相交道路在不同平面上相互交叉的一种空间联接方式。在交叉处建立立交桥（或地道）和匝道把相交道路的交通流从空间上加以分离，消除和减少它们在平面交叉时出现的冲突点和交织点，从提高交叉口处的通行能力、行车安全和减少延误。,2023/10/26,立体交叉包括以下内容：（1）分析立体交叉的流量、流向和交通组织方式；（2）选择立体交叉的型式；（3）确定立体交叉的位置；（4）进行立体交叉的正线、跨线桥、匝道和变速车道的几何构造设计。,第三章立体交叉设计,2023/10/26,第三章立体交叉设计,3.1互通式立交的基本组成和交通组织分析3.2互通式立交的基本类型的特点3.3互通式立交规划与型式选择3.4互通式立交的主线3.5跨线桥3.6匝道3.7主线的分岔、合流和匝道的分流、合流3.8匝道与主线连接处的通行能力3.9分离式立体交叉,2023/10/26,3.1互通式立交的基本组成和交通组织分析,图3.1.1所示，包括跨线桥（或地道）、正线、匝道、出入口及变速车道。（1）跨线桥（或地道）（2）正线（3）匝道,（4）出口与入口（5）变速车道（6）绿化地带（7）匝道的端部（8）辅助车道（9）集散车道（10）立交的范围,一、互通式立交的基本组成,2023/10/26,图3.1.1互通式立交的基本组成,2023/10/26,二、互通式立交的交通组织分析互通式立交利用桥跨结构物和匝道对交通流从空间上进行组织，以便最大限度地消灭冲突、处理好合流、分流和交织。1、对相交道路的直行车流，用桥跨结构物（立交桥或地道）分离，完全消灭交叉点。（图3.1.2）,3.1互通式立交的基本组成和交通组织分析,2023/10/26,3.1互通式立交的基本组成和交通组织分析,2、对右转弯车流，用右转弯匝道连接。有两种方式：1）从主线的右侧直接右转弯连接到相交道路主线的右侧。（图3.1.3（1）2）从主线的左侧，通过立交桥构造物，左转270实现右转弯。（图3.1.3（2）,2023/10/26,图3.1.2直直车流交通组织,2023/10/26,图3.1.3右转弯交通组织（一）,2023/10/26,图3.1.3右转弯交通组织（二）,2023/10/26,3、对左转弯车流，用左转匝道连接，交通组织可有六种方式：1）利用小环道，变左转为右转，使左转弯造成的冲突点变为合流点（图3.1.4（1）。2）组织环形交通，将左转弯造成的冲突点变为交织点（图3.1.4（2）。3）当相交道路都是单向交通时，可从主线车行道左侧分流，用左转弯匝道直接连接到相交道路主线车道的左侧（图3.1.4（3）。,3.1互通式立交的基本组成和交通组织分析,2023/10/26,图3.1.4互通立交的左转弯交通组织（一）,2023/10/26,图3.1.4互通立交的左转弯交通组织（二）,2023/10/26,图3.1.4互通立交的左转弯交通组织（三）,2023/10/26,图3.1.4互通立交的左转弯交通组织（四）,2023/10/26,图3.1.4互通立交的左转弯交通组织（五）,2023/10/26,图3.1.4互通立交的左转弯交通组织（六）,2023/10/26,4）当相交道路一条为双向交通，另一条为单向交通时，由单向主线左转，可用匝道下穿（或上跨）相交道路后再回转右侧合流（图3.1.4（4）。5）当相交道路一条为双向交通，另一条为单向交通，由双向主线车行道右侧分流，上跨或下穿本线后在单向主线左侧合流。（图3.1.4（5）。6）当相交道路均为双向交通时，用定向匝道组织左转弯，即从一条主线右侧分流后，匝道连续跨越（或下穿）二条主线，再从另一主线右侧合流。（图3.1.4（6）。,3.1互通式立交的基本组成和交通组织分析,2023/10/26,一、三岔立交三岔立交有喇叭型、定向Y型、半定向Y型和三岔菱型1、喇叭型用一个小型匝道和一个外环道来实现左转弯运行，无冲突点，行车安全。（图3.2.1）2、定向Y型定向Y型立交宜设于两条道路合成一条或一条道路分成两条的交叉上，三个方向交角相近，且每个方向均无直行交通，采用定向匝道直接联接左转弯行驶的车道。（图3.2.2）,3.2互通式立交的基本类型的特点,2023/10/26,图3.2.1喇叭式互通立交（A型）,2023/10/26,图3.2.1喇叭式互通立交（B型）,2023/10/26,图3.2.1喇叭式互通立交（B型）,2023/10/26,图3.2.1喇叭式互通立交（A型）,2023/10/26,长沙喇叭型立交图,2023/10/26,图3.2.2定向Y型立交（分散布设立交桥）,2023/10/26,图3.2.2定向Y型立交（集中布设立交桥）,2023/10/26,3、半定向Y型半定向Y型是部分左转车道采用定向匝道，而另一部分左转行驶则用指标较低的非定向匝道或环形匝道代替。（图3.2.3）,3.2互通式立交的基本类型的特点,2023/10/26,图3.2.3半定向Y型立交（三层两桥）,2023/10/26,图3.2.3半定向Y型立交（两层三桥）,2023/10/26,图3.2.3半定向Y型立交（两层一桥）,2023/10/26,二、四岔立交四岔立交有菱型、苜蓿叶型、部分苜蓿叶型、定向型、半定向型、环型、喇叭型。1、菱型菱型是采用四条直线匝道组成菱型的互通式立交，只需设一座跨线桥，结构简单，用地及投资均较省。（图3.2.4）,3.2互通式立交的基本类型的特点,2023/10/26,3.2互通式立交的基本类型的特点,2、苜蓿叶型全苜蓿叶型立交是在四个象限内均设置大小半径匝道各一条，大半径匝道用于右转弯交通，小半径环道则通过变左转为右转以实现左转弯运行。（图3.2.5，）,2023/10/26,图3.2.4菱形互通立交,2023/10/26,图3.2.5全苜蓿叶型互通立交,2023/10/26,图3.2.6北京阜成门苜蓿型立交图,2023/10/26,图3.2.7北京公主坟苜蓿型立交图,2023/10/26,武汉某苜蓿型立交,2023/10/26,3、部分苜蓿叶型这种型式是只在部分象限内设置匝道、或在所有象限内仅设置部分环道的立交。（图3.2.8，）4、定向型四岔定向型互通式立交是一种结构最复杂、行车条件最好的立交，所有左转弯车辆均用匝道直接进出，转向角小，转弯半径大，路线短捷，无平交冲突点，也无交织路段。（图3.2.10,）,3.2互通式立交的基本类型的特点,2023/10/26,图3.2.8长沙湘江大桥桥东部分苜蓿叶立交,2023/10/26,图3.2.9部分苜蓿叶型立交,2023/10/26,图3.2.9部分苜蓿叶型立交,2023/10/26,图3.2.10五桥分散布置的二层定向型立交,2023/10/26,图3.2.11八桥分散布置的二层式定向型立交,2023/10/26,图3.2.12首都机场高速公路四元桥四层定向式立交,2023/10/26,亚特兰大定向立交,2023/10/26,5、半定向型当两条干线道路相交而不同方向的左转弯交通量差别较大时，可将左转弯交通量大的方向用定向匝道连接，而左转交通量小的方向用环形匝道或不予连接。（图3.2.13）6、环型环型立交是利用环道单向行驶，相交道路无冲突交通，但有交织点的立交。（图3.2.14,）,3.2互通式立交的基本类型的特点,2023/10/26,图3.2.13半定向型立交,2023/10/26,图3.2.14两层式环型立交（a）圆形环道；（b）长圆形环道,2023/10/26,图3.2.15北京安定门两层式环型立交,2023/10/26,图3.2.16三层环型立交,2023/10/26,图3.2.17北京西直门二层环型立交,2023/10/26,图3.2.18广州区庄四层环型立交,2023/10/26,图3.2.19广州大道的环型立交,2023/10/26,衡阳华新立交图,2023/10/26,7、喇叭型可用两个三岔喇叭型的组合或一个喇叭与其它型式组合。（图3.2.20，）,3.2互通式立交的基本类型的特点,2023/10/26,图3.2.20双喇叭型四路立交,2023/10/26,图3.2.21单喇叭与平交组合型四路立交,2023/10/26,广州双喇叭型立交,2023/10/26,一、设置互通式立交的条件1、根据高速公路完全控制出入的特点，下列情况可采用互通式立交：1）高速公路间及其同一级公路相交处；2）高速公路、一级公路同通往县级以上城市、重要的政治或经济中心的主要公路相交处；3）高速公路与通往重要工矿区、港口、机场、火车站和旅游胜地的主要公路相交；,3.3互通式立交规划与型式选择,2023/10/26,4）高速公路同通往重要交通源的公路相交而使该公路成为其支线时；5）两条具干线功能的一级公路相交时；6）一级公路上，当平面交叉的通行能力不能满足需要或出现频繁的交通事故时；7）由于地形或场地条件等原因设置互通式立体交叉的综合效益大于设置平面交叉时。,3.3互通式立交规划与型式选择,2023/10/26,2、当城市快速路采用全部控制出入或部分控制出入时，为发挥快速路的交通功能，对快速路、快速路与主干道相交时应采用互通式立交。3、相交道路的交通量超过40006000辆/h，相交道路具有4条车道的交叉口，当平面交叉采用各种交通组织措施都难以改善交通状况时，应采用互通式立交。,3.3互通式立交规划与型式选择,2023/10/26,二、互通式立交的间距1）高速公路上互通式立体交叉的间距：（1）大城市、重要工业园区附近平均间距510km，其他地区宜为1525km；（2）相邻互通式立体交叉的最小间距，不宜小于4km；,3.3互通式立交规划与型式选择,2023/10/26,3.3互通式立交规划与型式选择,（3）相邻互通式立体交叉的间距不宜大于30km，超过时，应设置与主线立体分离的“U形转弯”设施。2）非高速公路互通式立体交叉的最小间距，可参照上述规定执行。,2023/10/26,法国巴黎U形转弯,2023/10/26,广州U形转弯(1),2023/10/26,广州U形转弯(2),2023/10/26,3.3互通式立交规划与型式选择,三、互通式立交位置选择1、按交通需求分析立交的位置2、按地形、地物条件考虑立交位置3、按周围环境条件考虑立交的位置,2023/10/26,四、互通式立交的规模和选型1、互通式立交的分类分级互通式立交立交枢纽互通立交立交枢纽分级（表3.3.1,3.3.2）,3.3互通式立交规划与型式选择,2023/10/26,3.3互通式立交规划与型式选择,2、互通式立交的选型原则1）对高速公路与高速公路、高速公路与快速路、高速公路与一级汽车专用公路相交的立交枢纽，应采用定向型、半定向型互通式立交。2）对城市道路交叉，应重视大量自行车交通的运行，选用三层或四层式环型立交。,2023/10/26,表3.3.1立交枢纽分级,2023/10/26,表3.3.2互通立交分级,2023/10/26,3）对设置收费所的互通式立交，应尽可能减少收费设施的建设。若为四岔交叉有收费所则可采用双喇叭型或单喇叭带平交型。4）对分期修建的互通式立交，规则中要预留用地、设计上注意前期工程能为后期利用。5）选型要注意适应地形和环境特点，采用上跨式或下穿式，做到与周围建筑群和环境相协调。互通式立交选型时参考资料。,3.3互通式立交规划与型式选择,2023/10/26,一、主线的平、纵面线形1、平、纵线形要求平顺、稳定，一般应高于相交道路线形标准22.5倍（表3.4.1）。2、平、纵线形应保证具有良好的行车视距，使驾驶员能在足够远距离内识别立交位置及转向路线。主线分流鼻之前应保证判断出口视距如表3.4.2。,3.4互通式立交的主线,2023/10/26,3.4互通式立交的主线,3、相交路线应在直线段内，相交角度宜接近90。4、相交路线应有足够的跨越高度。上下线间路基边缘设计高差H最小值应满足：,2023/10/26,表3.4.1互通式立体交叉范围内主线形指标,2023/10/26,表3.4.2互通式立交主线上识别视距,2023/10/26,式中H1下线要求的净空高度（m），指下线车行道最高点与桥跨上部构造物下缘之间的垂直高度，见表3.4.3 h1上部构造的建筑高度（m），一般为跨径的；b下线车行道与硬路肩的宽度（m）；a土路肩宽度（m）；i1车行道横坡；i2土路肩横坡。,3.4互通式立交的主线,2023/10/26,表3.4.3各种道路之最小净空高度,2023/10/26,5、考虑排水顺畅，下穿式的下线排水尽可能采用自流排水方式。（图3.4.1）,3.4互通式立交的主线,2023/10/26,图3.4.1下线两端分水点设置方式,2023/10/26,3.4互通式立交的主线,二、主线的车道数在分流点和合流点处的车道数应保持平衡，其关系式为：（图3.4.2，,）式中：Nc未到分流点以前或超过合流点以后主线上的车道数；NE超过分流点以后或未到合流点以前主线上的车道数；NF超过分流点以后或未到合流点以前匝道上的车道数。,2023/10/26,图3.4.2车道数保持平衡计算图式,2023/10/26,图3.4.3车道数保持平衡计算示例,2023/10/26,图3.4.4未满足车道数平衡,2023/10/26,图3.4.5未保持基本车道数,2023/10/26,图3.4.6保持车道数平衡又保持基本车道数的设计,2023/10/26,2、辅助车道（1）辅助车道的长度规定如表3.4.4。（2）当互通式立体交叉入口与下一个互通式立体交叉出口均设有或其中之一设有辅助车道时，若入口终点至出口起点的距离小于1000m，则应增长辅助车道而将两者贯通。当交通量大，交织运行比例较高，且增加车道的成本不高时，即使此间距达2000m，也宜采用贯通的辅助车道。,3.4互通式立交的主线,2023/10/26,（3）辅助车道的宽度与主线车道相同，且与主线车道间不设路缘带。辅助车道右侧的硬路肩，其宽度一般与正常路段的主线硬路肩相同；用地或其他条件受限制时可减窄，但不得小于1.50m。,3.4互通式立交的主线,2023/10/26,表3.4.4辅助车道的长度,2023/10/26,一、跨线桥设计基本要求（1）跨线桥的跨径和高度取决于被跨道路的宽度、净空和桥下的通视条件，要求相交道路的主线在跨线桥处保持平面和纵面线形上的连续性。（2）桥的侧面型式应使结构有轻巧感，桥跨和桥墩具有与周围环境相协调的艺术美感。,3.5跨线桥,2023/10/26,3.5跨线桥,（3）次要道路上跨主要道路时，桥梁应服从主要道路的设计条件，并垂直其轴线。当主要道路上跨时，则主要道路的线形完全决定着跨线桥的类型与结构。,2023/10/26,式中H1下线要求的净空高度（m）；h1上部构造的建筑高度（m）；b下线车行道与硬路肩的宽度（m）；a土路肩宽度（m）；i1车行道横坡；i2土路肩横坡。3.5跨线桥,3.5跨线桥,2023/10/26,（4）跨线桥桥墩的布置和基础型式的选择，应与城市的地下管线网相配合，尽可能减少地下管网的拆迁。（5）跨线桥下汽车交通的安全应能得到保证，防止汽车冲撞桥跨结构的下部和墩台。（6）跨线桥上的雨水不允许自然淌流，应用排水管引导到桥下的排水边沟或下水道内。（7）城市立交跨线桥的照明、废气和噪音应注意不影响周围居民的生活和工作。,3.5跨线桥,2023/10/26,3.5跨线桥,二、跨线桥桥型布置方式立交跨线桥主要采用钢筋混凝土结构的桥型，当跨度大于5060m时，采用金属结构桥型。1、钢筋混凝土跨线桥桥型布置取决于相交道路的宽度和道路横断面特征，可采用单孔、双孔、三孔和四孔等布置方式。2、金属跨线桥桥型的桥跨结构主要采用钢材或铝合金材料，墩台是采用钢筋混凝土或钢材，但墩台基础通常是钢筋混凝土。,2023/10/26,三、跨径选择在满足所跨道路净空要求下，一般选中等跨径为宜。跨径与净高之比为2:15:1，梁高与跨径之比为1/20上下，梁高与桥下净高之比为1:41:6较为合适。,3.5跨线桥,2023/10/26,3.5跨线桥,四、桥跨结构选择（一）梁式钢筋混凝土跨线桥结构通常做成等高度的单跨或多跨结构，设计成板式的、肋式的和箱形截面的简支梁或连续梁体系。1、板式钢筋混凝土跨线桥（图3.5.1）2、肋式钢筋混凝土跨线桥（图3.5.2）3、箱形钢筋混凝土跨线桥（图3.5.3）,2023/10/26,图3.5.1板式钢筋混凝土跨线桥断面,2023/10/26,图3.5.2整体肋式桥跨结构横断面和配筋,2023/10/26,图3.5.3箱形钢筋混凝土跨线桥,2023/10/26,（二）斜腿式钢筋混凝土跨线桥结构可设计成板式、肋式的、箱形和片式的等形式。（图3.5.4）1、板式跨线桥2、肋式跨线桥3、箱形跨线桥4、刚架片式跨线桥,3.5跨线桥,2023/10/26,图3.5.4钢筋混凝土斜腿式跨线桥,2023/10/26,3.5跨线桥,五、跨线桥桥墩跨线桥桥墩有细柱式和粗柱式、墙式或刚架式等类型。细柱式为截面尺寸（直径）不大，即在0.51m以内的矩形、多边形或者圆形截面的细支柱。（图3.5.5）粗柱式是直径超过1m的，常用的直径16m等截面圆形墩柱，粗柱式墩常作成变截面的向上或向下逐渐加宽、或柱顶上面分叉的构件。（图3.5.6）,2023/10/26,图3.5.5细柱式桥墩的跨线桥,2023/10/26,图3.5.6柱式桥墩,2023/10/26,墙式桥墩是指墩厚度c小到墙板宽b的1/5或更小的截面，最简单的型式是矩形横截面，且沿高度墙板宽度不变。（图3.5.7），墙板桥墩常用于支承板式和箱形的宽桥跨结构。,3.5跨线桥,2023/10/26,图3.5.7具有墙式桥墩的跨线桥断面,2023/10/26,3.6匝道,匝道是互通式立体交叉不可缺少的组成部分，其作用就是专供跨线构造物上、下相交道路的转弯车辆行驶。,2023/10/26,3.6匝道,一、匝道布置方式（一）按转弯流向布置分为右转弯匝道和左转弯匝道1、右转弯匝道，一般比较简单，通常从一条主线外侧（右侧）直接连接到另一条主线的外侧；,2023/10/26,3.6匝道,2、左转弯匝道，按车流进出主线位置又分成三种布置方式：（1）直接连接型匝道（图3.40）（2）半直接连接型匝道（图3.41）（3）环形匝道（图3.42）,2023/10/26,图3.40直接连接型左转匝道平交型；定向型,2023/10/26,（二）按车道形式布置分为单向、双向和有无分隔等情况1、单向匝道（图3.43）2、双向无分隔匝道（图3.43），适用于高速公路与次要道路相交的左、右转弯匝道相结合。3、双向有分隔匝道（图3.43）4、双向分离式匝道（图3.43）,3.6匝道,2023/10/26,（三）匝道布置的基本要求1、匝道布置应首先满足右转弯车流的出口和入口要求，当不能同时满足时，应优先考虑右转出口；2、平交型匝道出入口只能按排在相交的次要道路上；3、对于部分互通式立交的匝道，其所在象限位置应与交通要求相适应，同时要与当地地形地物相协调。,3.6匝道,2023/10/26,图3.41半直接连接型左转匝道,2023/10/26,图3.42环形左转匝道,2023/10/26,图3.43按车道形式布置的匝道（一）,2023/10/26,图3.43按车道形式布置的匝道（二）,2023/10/26,图3.43按车道形式布置的匝道（三）,2023/10/26,图3.43按车道形式布置的匝道（四）,2023/10/26,二、匝道的计算行车速度匝道的计算行车速度是根据相交道路的计算行车速度及匝道交通量和使用要求等因素考虑的，一般为主线车速的50%70%。（表3.7,8）,3.6匝道,2023/10/26,表3.7公路立交匝道的设计速度,注：1、右转匝道宜采用上限或中间值。2、直连式或半直连式左转弯匝道采用上限或中间值。,2023/10/26,表3.8城市立交匝道计算行车速度（km/h）,注：120km/h用于城市快速路或主干路与高速公路立交；表列大值为推荐值。地形条件特殊困难时可取小值。,2023/10/26,3.6匝道,三、匝道的横断面匝道横断面由车道、路缘带、硬路肩和土路肩组成，对向行驶的双车道匝道还设有中央分隔带。（一）匝道各组成部分的尺寸1、车道宽度一般为3.5m。2、路缘带宽度一般为0.5m。3、左侧硬路肩（含路缘带）宽度为1.00m。,2023/10/26,3.6匝道,4、右侧硬路肩（含路缘带）宽度：设供紧急停车用硬路肩时为2.50m，条件受限制时可采用1.5m，但为对向分隔式双车道时宜采用2.00m；不设供紧急停车用硬路肩时为1.00m。5、土路肩宽度为0.75m；条件受限制时，不设路侧护栏者可采用0.5m。6、中央分隔带的宽度应不小于1.00m。,2023/10/26,（二）匝道横断面类型分为四种（图3.44）,3.6匝道,2023/10/26,图3.44匝道横断面的基本类型（1）,型单车道,2023/10/26,图3.44匝道横断面的基本类型（2）,型双车道,2023/10/26,图3.44匝道横断面的基本类型（3）,型双车道（供紧急停车用硬路肩）,2023/10/26,图3.44匝道横断面的基本类型（4）,型对向分隔式双车道,2023/10/26,四、匝道的平面线形（一）匝道平面设计要求匝道的平面线形应根据匝道设计速度、交叉类型、交通量、地形、用地条件、造价等困素确定。1、匝道的圆曲线半径如表3.9规定。2、匝道平面线形设计要点如下：从出、入口至匝道中平面线形紧迫路段的范围内，圆曲线的半径应与变化着的速度相适应。,3.6匝道,2023/10/26,表3.9匝道圆曲线最小半径,2023/10/26,3.6匝道,右转弯匝道和左转弯直连式或半直连式应采用较高的平面指标。直连式互通式立体交叉中，纵面起伏时凸形竖曲线前后的平面线形应一致，或具备良好的线形诱导。严禁在小半径凸形竖曲线以后接反向平曲线。匝道平面线形指标应与交通量相适应，交通量大的匝道应具有较高的平面线形指标。应避免不必要的反弯。,2023/10/26,3、匝道及其端部设置回旋线时，其参数及度长度不小于表3.10的规定4、在分流鼻处，匝道平曲线最小曲率半径规定如表3.11。,3.6匝道,2023/10/26,表3.10匝道回旋线参数及长度,2023/10/26,5、匝道中径相衔接的复曲线，其大小半径之比不应大于1.5，否则应设回旋线。6、匝道圆曲线部分加宽规定如表3.12。7、匝道全长范围应具有不小于表3.13规定的停车视距。,3.6匝道,2023/10/26,表3.11分流鼻处匝道平曲线的最小曲率半径,2023/10/26,表3.12匝道圆曲线加宽值,2023/10/26,表3.13匝道停车视距,2023/10/26,3.6匝道,（二）匝道平面线形设计方法1、右转匝道曲线布置形式（1）如图3.45a所示，布置一个半径较大的单圆曲线，其两端应按规定配置缓和曲线（下同）。（2）如图3.45b所示，布置不同半径按规定组合的复曲线，以适应地形、地物限制，或减少拆迁、少占良田。该匝道曲线半径R1R2，小圆靠近主线，对于车辆进入主线前可能提前加速行驶不利。如能布置较长的变速车道，或城市道路主线车速不高时方可采用。,2023/10/26,图3.45右转匝道布置形式（一）,2023/10/26,图3.45右转匝道布置形式（一）,2023/10/26,图3.45右转匝道布置形式（一）,2023/10/26,3.6匝道,（4）图3.46所示，把外环匝道布置成连续三个反向曲线，其中中间一个曲线的曲率半径最好与内环曲率半径协调布置为同心圆，使两线在一定范围内互相平行，便于设置桥梁或路基，该类型匝道布置非常紧湊，占地较少，对于城市立交来说，以最大限度节约用地，减少拆迁工程量。（5）图3.47所示，由于某种需要，可以把匝道布置成两个曲线夹一段直线。这种布置较图3.46显然会增大占地和拆迁范围，在用地紧张或拆迁过多时不宜采用。,2023/10/26,图3.46右转匝道曲线形式（二）,2023/10/26,图3.47右转匝道曲线形式（三）,2023/10/26,3.6匝道,2、左转小环道曲线布置形式（1）图3.48a所示为单圆曲线两端配置较长的缓和曲线作为内环匝道，是城市道路立交中常采用的一种线形。此种形式曲率变化单一，行车适顺，线形对称优美，设计施工都较简便，一般情况下常被采用。（2）图3.48b所示，用双心复曲线两端配置较长的缓和曲线作为内环匝道，能更好地适应地形、地物变化，减少拆迁，节约工程投资。但是，为适应汽车进出主线前可能得前加速或未能及时减速行驶，大圆半径曲线以紧靠主线设置这宜。,2023/10/26,图3.48左转小环道曲线形式,2023/10/26,图3.48左转小环道曲线形式,2023/10/26,3.6匝道,（3）图3.48c、d所示的三心复曲线，两端配置必须的缓和曲线作为内环匝道是比较理想的线形。前者多用于喇叭型立交，后者多用于苜蓿叶型立交。反映三心复曲线大小圆半径变化的比值不能过大，必须符合通常的规定，即R1/R21.52.0。（4）当大小圆半径变化过大时，必须在大小圆曲线半径变化处插入缓和曲线，形成通常所见的卵形曲线。用它作为内环曲线也较理想，因而常被采用。但是，它的计算如果没有专门的图表资料就较为烦琐，对于设计、施工都较为不便。,2023/10/26,图3.48左转小环道曲线形式,2023/10/26,图3.48左转小环道曲线形式,2023/10/26,3.6匝道,3、半定向型曲线布置形式（1）图3.49a所示的S形曲线为两个单圆曲线连续反向连接，注意反向曲线间留出足够配设缓和曲线的长度，但不要出现断背曲线。此种S形曲线常用于喇叭型或Y形立交的外环匝道。内环配以圆形曲线或各类复曲线。（2）图3.49b所示的S形曲线为一个双心复曲线或卵形曲线与一个单圆曲线反向连接组成，同样工注意反向曲线间留出配设缓和曲线长度，但不得出现断背曲线。此种S形曲线常用于喇叭形或Y形立交的外环匝道，内环配以复曲线或卵形曲线。,2023/10/26,图3.49左转半定向匝道曲线形式,2023/10/26,图3.49左转半定向匝道曲线形式,2023/10/26,3.6匝道,4、环道曲线形式（1）图3.50a所示的环道，内环为封闭的单圆曲线，外环采用较大半径的单圆曲线，两端配设缓和曲线。内、外环相切点横向间间距依环道宽度（设几条车道）而定，一般需设三条车道。（2）图3.50b所示为一长圆或椭圆形内环，外环按需要可以采用如图所示的单圆曲线，或双心复曲线，或两个单圆曲线夹一直线段。直线段应设置在交织段处。内外环相切点横向间距依环道宽度（设几条车道）而定，一般需设三条车道。,2023/10/26,图3.50环道曲线形式,2023/10/26,图3.50环道曲线形式,2023/10/26,3.6匝道,5、扁苜蓿叶曲线形式图3.51所示为扁苜蓿叶形立交的部分匝道，其中内环为一单圆曲线与一回头曲线，中间夹一直线段。直线段长度随纵坡大小及需要克服的上下线高程差而定；曲线半径大小依匝道车速要求及整体布置而定，一般为20m左右，有的更小。外环自主线分出，经过S形反向曲线和直线段，再经过一单圆曲线与交叉线接上。其中直线段长度和单圆曲线半径应与内环协调一致。S形曲线半径大小取决于公切线长度及整体布置，注意反向曲线间应考虑留出设置缓和曲线所必需的长度。城市道路场地条件十分困难，该S形曲线往往处于高架桥上，当设计车速较低可以不设超高时，可不设缓和曲线。此种形式多用于扁苜蓿叶形立交。,2023/10/26,图3.51扁苜蓿叶曲线形式,2023/10/26,3.6匝道,五、匝道的纵面线形（一）匝道纵面设计要点1、匝道的最大纵坡规定如表3.14。2、匝道竖曲线的最小半径及最小长度规定如表3.15。3、匝道竖曲线形设计要点：匝道的纵坡应平缓，并避免不必要的反坡。匝道同主线相连接的部位，其纵面线形应连续，避免线形的突变。,2023/10/26,表3.14匝道最大纵坡,注：因地形困难或用地紧张时可增大1%。非冰冻积雪地区在特殊困难情况下可增加2%。,2023/10/26,表3.15匝道竖曲线的最小半径及长度,2023/10/26,出口匝道宜为上坡匝道。上坡加速或下坡减速的匝道，应采用较缓的纵坡，应避免采用最大纵坡值。匝道中设收费站时，邻接收费广场的路段，其纵坡应平缓，不得以较大的下坡紧接收费广场。匝道端部纵坡变化处应采用较大半径的竖曲线。匝道中间难以避免反坡时，凸形竖曲线应具有较大的半径，尤其在其后不远有反向平曲线或匝道分、汇流的情况下。,3.6匝道,2023/10/26,3.6匝道,（二）匝道纵面线形设计方法1、加减速车道纵坡接坡设计。加、减速车道的接坡设计与横坡设计紧密相关。图中减速车道的接坡点为A点（一般为小鼻端），A点至N点的设计高程是由主线的设计高程和主线在该段的横坡决定的。匝道接减速车道的纵坡只能接至A点（或往后）。匝道所接纵坡可由减速车道上离A点较近的几个点（B点、C点、D点等），计算出平均坡度。一般AB、AC、AD等的长度不宜大于50m，且不宜小于10m。（图3.52）,2023/10/26,图3.52减速车道接坡,2023/10/26,3.6匝道,2、匝道与被交线的接坡设计。当匝道与被交线以加减速车道的形式相接时，方法同上。当匝道与被交路以平交直接相接时，匝道在接坡点处的纵坡应满足被交线的路拱横坡的要求，如图所示（图3.53）。3、匝道分岔处的接坡设计。当两匝道的设计线位不连接时，在匝道分岔处设计线位产生横向偏移，此时，匝道的设计起点的高程（图中A点、B点）应根据分岔处（图中N点）的横坡和设计高程来计算，纵坡则需要在过分岔点（D点或C点）后一直保持同分岔前一样的纵坡至少一个竖曲线切线的长度。（图3.54）,2023/10/26,图3.53匝道与被交线接坡图,2023/10/26,图3.54匝道分岔处位置图,2023/10/26,六、匝道曲线超高和超高过渡段1、圆曲线半径所设置的超高值应根据设计速度、圆曲线半径、公路条件、自然条件等经计算确定。2、匝道上直线与超高圆曲线之间，或两超高不同的圆曲线之间，应设置超高过渡段。超高过渡段长度应根据设计速度、横断面的类型、旋转轴的位置以及渐变率等因素确定。匝道超高渐变率规定如表3.16。横坡处于水平状态时，其超高渐变率不应小于表3.17规定。,3.6匝道,2023/10/26,表3.16匝道超高渐变率,2023/10/26,表3.17匝道最小超高渐变率,2023/10/26,3.6匝道,七、匝道出入口端部设计1、端部设计互通式立体交叉的出入口除高速匝道外，应设置在主线行车道的右侧。在分流鼻两侧，应在行车道边缘设置加宽，如图3.55所示。偏置加宽值和分流鼻端圆弧半径规定如表3.18。分流鼻处的加宽路面收敛到正常路面过渡长并Z1和Z2，应不小于依据表3.19渐变率计算的值。,2023/10/26,图3.55分流鼻处铺面偏置加宽（1）,硬路肩较窄时,硬路肩较宽时,2023/10/26,图3.55分流鼻处铺面偏置加宽（2）,主线分岔时,2023/10/26,表3.18分流鼻偏置值及鼻端半径,2023/10/26,表3.19分流鼻端偏置加宽渐变率,2023/10/26,2、变速车道变速车道是主线车道和匝道之间的一段附加车道，其作用是车辆驶入主线或驾驶员能从容地在这一段车道上完成速度变化和实现安全分流、合流行为。1）变速车道的横断面由左侧路缘带（与主线车道共用）、车道、右路肩（含右侧路缘带）组成。2）变速车道分为直接式和平行式两种，如图3.56,3.6匝道,2023/10/26,变速车道的宽度(m),2023/10/26,图3.56变速车道的形式为平行式；为直接式,2023/10/26,变速车道为单车道时，减速车道宜采用直接式，加速车道宜采用平行式。变速车道为双车道时，加、减速车道均应采用直接式。3）变速车道的平面布置尺寸变速车道由加（减）速车道和渐变段组成。（图3.57）,3.6匝道,2023/10/26,图3.57变速车道平面尺寸(1),2023/10/26,图3.57变速车道平面尺寸(2),2023/10/26,（1）加（减）速车道长度式中：L加（减）速车道长度（m）；V1主线计算车速，（km/h）；V2匝道计算车速（km/h）；a汽车平均加（减）速度，加速用a0.81.2m/s2；减速用a=23m/s2。,3.6匝道,2023/10/26,（2）渐变段长度按车辆横移一个车道需要34秒的计算公式是：式中：l渐变段斜线长度（m）；Va平均行驶速度（km/h）；t横移一个车道时间，用34秒。,3.6匝道,2023/10/26,4）变速车道长度不小于表3.20规定。5）下坡路段的减速车道和上坡路段的加速车道，其长度应按表3.21中的修正系数予以修正。,3.6匝道,2023/10/26,3.6匝道,3、变速车道偏移主线位置1）减速车道（图3.58）匝道中心偏移距离为行车道外侧车道中心线位置。2）加速车道（图3.59）匝道中心偏移距离为行车道外侧附加车道中心线位置3）匝道分岔处（图3.60）匝道中心偏移距离为行车道中心线位置,2023/10/26,图3.58减速车道偏移位置,2023/10/26,图3.59加速车道偏移位置,2023/10/26,图3.60分岔处分离位置,2023/10/26,3.6匝道,4、主线为曲线时变速车道的线形1）平行式变速车道同匝道的连续段的线形：当为同向曲线时，线形分岔点CP以外宜采用卵形回旋线或复合回旋线，图3.61a所示；当为反向曲线时，则CP以外宜采用S形回旋线，如图3.61c所示；当主线的圆曲,2023/10/26,表3.20变速车道长度及有关参数（一）,2023/10/26,表3.20变速车道长度及有关参数（二）,2023/10/26,表3.21坡道上变速车道长度的修正系数,2023/10/26,图3.61变速车道的线形(1),曲线内侧平行式,曲线内侧直接式,曲线外侧平行式,2023/10/26,图3.61变速车道的线形(2),曲线外侧直接式,曲线外侧直接式,2023/10/26,线半径大于2000m时，可采用完整的回旋线。2）直接式变速车道：直接式变速车道直至分、汇流鼻的全长范围内采用与主线相同的线形。曲线外侧的直接式变速车道，当主线为设置大于3%超高的左转弯曲线时，或因其他原因而不便在接近分、汇流鼻附近采用主线相同的线形时，可在主线边车道外缘线和匝道车道内缘线的距离为3.5m这一点至分流鼻范围采用S形回旋线向匝道线形过渡，如图3.61e所示。,3.6匝道,2023/10/26,3.7主线的分岔、合流和匝道的分流、合流,1、分岔和合流图所示2、主线的分岔和合流部的设计符合车道数平衡的规定。3、主线的分岔和合流中的渐变段（1）自分岔前或合流后的路幅（包括为维持车道数的平衡而增加的辅助车道）至增加或减少一条车道（两幅行车道出现公共路缘带的断面）的渐变段内，路幅宽度应线性变化。,2023/10/26,图3.7.1主线分岔与合流,2023/10/26,（2）分岔和合流渐变段的渐变率分别为1：40和1：80。（3）渐变段的边线及其邻接的双幅路段的边线，其线形应连续。4、匝道间的分流和汇流的渐变段（1）匝道间分流、汇流前后车道数不同时，应设分流、汇流渐变段。分流、汇流渐变段的最小长度规定如表所示。,3.7主线的分岔、合流和匝道的分流、合流,2023/10/26,（2）在渐变段范围内行车道两边线的线形应一致并与双幅路段边线的线形相连续。汇流鼻后或分流鼻前，两行车道的公共铺面路段的纵面线形应一致。（3）汇流前的匝道系仅为超车之需而采用双车道时，宜在汇流前先并流为单车道，如图3.7.2，在并流前应设置预告标志，且在并流渐变段内的路面上划有并流标记。,3.7主线的分岔、合流和匝道的分流、合流,2023/10/26,表3.7.1匝道间分流、汇流渐变段的最小长度,2023/10/26,图3.7.2汇流前先并流,2023/10/26,5、相邻出、入口