城市道路交叉设计.ppt

城市道路与交通Urban Road Traffic,主 讲：乔卫芳 电 话 邮 箱,第7章 城市道路交叉口设计,交叉口是道路设计的一部分，是重点、难点平面交叉与立体交叉设计内容：确定交叉口类型、进行交叉口的交通组织设计、视距保证、缘石半径设计、拓宽设计、环形交叉口设计、交叉口立面设计、排水设计、立体交叉口设计,本章内容：平面交叉 环行交叉 平面交叉口竖向设计 立体交叉,一、平面交叉口,1、平面交叉口类型与交通分析,（1）平面交叉口类型,一、平面交叉口,1、平面交叉口类型与交通分析,(2)平面交叉口交通分析,分流点：同一行驶方向的车辆不同方向分开的地点。合流点：来自不同行驶方向的车辆以较小的角度向同一方向汇合的地点。冲突点：来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点。,交通特征点,冲突点：3合流点：3分流点：3,冲突点：16合流点：8分流点：8,冲突点：50合流点：10分流点：10,在无信号控制的平面交叉口,在简单的没有交通管制的平面交叉口上，冲突点的增加与相交道路条数的增加成指数关系。产生冲突点最多的是左转弯车辆。为了减少交叉口上的冲突点，必须进行交通管制。通过设置信号灯或交警指挥，使不同方向的直行及左转弯车辆通过交叉口的时间错开，以保证行车安全。,一、平面交叉口,1、平面交叉口类型与交通分析,(2)平面交叉口交通分析,一、平面交叉口,2、交叉口机动车交通组织与管理,交叉口的交通特征点中，以冲突点的影响和危险性最大，而冲突点的产生主要来源于左转及直行车辆。因此，对于交叉口机动车辆的交通组织与管理应着重于解决左转车辆和直行车辆的交通组织。,一、平面交叉口,2、交叉口机动车交通组织与管理,(1)交通管制,在交叉口设置交通信号灯或由交通警指挥，使发生冲突的车流从通行时间上错开。,一、平面交叉口,2、交叉口机动车交通组织与管理,(2)交通组织,设置专用车道 左转弯车辆的交通组织 渠化交通 自动化交通组织 调整交通组织,设置专用车道,设置专用车道,设置专用车道（汉城，韩国）,左转弯车辆的交通组织,设置专用左转车道,左转弯车辆的交通组织,实行交通管制，在规定的时间内不准左转,与信号灯连在一起的单行线与禁左标志（旧金山，美国）,左转弯车辆的交通组织,变左转为右转,在禁左的情况下车辆绕行标志（汉城，韩国）,在禁左的情况下车辆绕街坊行驶标志（里约热内卢，巴西）,渠化交通 在交叉口内合理布置交通岛、交通标志和标线、或增设车道等，引导各方向车流沿一定路径行驶，减少车辆之间的相互干扰。,一、平面交叉口,3、平面交叉口几何设计,(1)交叉口视距,为了保证交叉口上行车安全，驾驶员在进入交叉口前的一段距离内，应能看到相交道路上的行车情况，以便能及时采取措施顺利驶过或安全停车。这段必要的距离应该大于或等于停车视距ST。视距三角形：由相交道路上的停车视距所构成的三角形。其范围内不能有任何阻挡驾驶员视线的障碍物。,视距三角形的绘制方法和步骤：根据交叉口计算行车速度计算相交道路的停车视距；根据交叉口车道数和交通组织划分进出口各车道；绘制直行车与左转车的行驶轨迹线，找出最不利点；从最不利点沿行车轨迹线向后分别量取停车视距，并联成三角形。,识别距离,为保证车辆安全顺利通过交叉口，应使驾驶员在交叉口之前的一定距离能识别交叉口的存在及交通信号和交通标志等，这一距离称为识别距离。,一般情况下，可取路段设计车速的0.6倍，,按右转车行车速度计算：,一、平面交叉口,3、平面交叉口几何设计,(2)交叉口转角缘石半径,一、平面交叉口,3、平面交叉口几何设计,(3)交叉口的渠化与拓宽,二、环形交叉,环形交叉是在交叉口中央设置环岛，用环道组织渠化交通的一种重要形式。车辆都绕中心岛单向逆时针行驶。,二、环形交叉,1、中心岛的形状及尺寸,中心岛形状和尺寸应根据交通流特性、相交道路的等级和地形地物等条件确定。其形状有圆形、椭圆形、卵形等，其尺寸应满足最小交织长度和环道计算行车速度的要求。,我国大中城市目前所采用的圆形中心岛直径一般多为4060m，只有个别城市、早先修建的采用了较大的半径，如长春市人民广场的环岛直径为220m。根据观测试验结果，在城市道路选用环形交叉口，其中心岛直径选用4080m为宜。,二、环形交叉,2、环道设计,环道车行道根据交通流的情况布置为非机动车与机动车混合行驶或分道行驶。分行时可用分隔带、隔离墩或标线等分隔。非机动车道宽度一般不小于相交道路中的最大非机动车行车道宽度，环道外侧的人行道宽度宜大于交汇道路中最宽的人行道。环道的宽度取决于相交道路的交通量和交通组织，车道数一般采用三条为宜，如交织段长度较长时，环道车道数可布置四条。,二、环形交叉,3、环道横断面,环道的横断面形状对行车的平稳和路面的排水有很大关系，横断面的路脊线可设在交织车道的中间，也可设在机动车与非机动车的分隔带上。,二、环形交叉,4、环形交叉口交织角,交织角：进环车辆轨迹与出环车辆轨迹的平均相交角度。以距右转机动车道的外缘1.5m的两条切线交角来表示。,交织角越小越安全，交织角过大，行车易出事故。一般交织角最好选择在2030之间。,二、环形交叉,5、环形交叉口的优缺点,优点 驶入交叉口的各种车辆，不需停车。环道上避免了冲突点，提高行车安全性。交通组织简便，不需设置信号灯。中心岛绿化能起美化环境作用。缺点 占地面积较大。通行能力有限，左转弯绕行距离大。当非机动车交通量大时，影响机动车进出环道。工程造价高于其他平面交叉。,二、环形交叉,6、环形交叉口的适用条件,相交道路车流量均匀，流向比较稳定，转弯车辆多，尤其是多条道路交汇及畸形交叉口。高峰小时交通量在2000辆以下。非机动车及行人较少，车种单一的郊区道路。地形平坦，相邻道路中心线之间的夹角宜大致相等的交叉 作为规划需修建立体交叉时的过渡形式。,畸形和多路(n4)交叉应尽量避免或把它简化,（1）改建成环形交叉，设中心岛以简化交通（2）封路改道，把多条道路交叉或畸形交叉改成正交（3）调整交通把双向交通改成为单向交通,三、平面交叉口竖向设计,交叉口竖向设计是交叉口几何设计的内容之一。竖向设计是通过调整交叉口范围道路纵坡和横坡，完成交叉口范围的各点的标高设计。设计中既要考虑车辆转弯行驶的稳定，又要使交叉口的地面能迅速排水。,三、平面交叉口竖向设计,1、交叉口竖向设计的原则,相同等级道路相交，一般各自的纵坡不变，改变其横坡度。主要道路与次要道路相交时，主要道路的纵、横断面均不变，调整次要道路横坡和纵坡。设计时至少应有一条道路的纵坡方向背离交叉口，以利于排水。交叉口范围布置雨水口时，一条道路的雨水不应流进交叉口的人行横道，或流入另一条道路，也不能使交叉口内产生积水。交叉口范围内横坡要平缓些，一般不大于路段横坡。纵坡度宜不大于2%，困难情况下应不大于3%。交叉口立面设计标高应与周围建筑物的地坪标高。,凸地形-四条道路的纵坡均由交叉口中心向外倾斜 凹地形-四条道路纵坡均向交叉口中心倾斜 分水线地形-三条道路纵坡向外、一条向交叉口 谷线地形-三条道路纵坡向交叉口、一条向外 斜坡地形-相邻两条道路纵坡向内、另外两条向外 马鞍地形-相对两条道路纵坡向内、另外两条向外,三、平面交叉口竖向设计,2、交叉口竖向设计的基本形式,设计时使交叉口的纵坡与相交道路的纵坡一致，适当调整一下接近交叉口的路段横坡，让雨水流向交叉口四个转角的街沟或路基外排除，交叉口内不需设置雨水口。,这种形式地面水都向交叉口集中，排水比较困难，应尽量避免。若因地形限制，必须时应设置地下排水管道排水，为防止雨水汇集到交叉口中心，应适当改变相交道路的纵坡，以抬高交叉口中心标高，并在转角设置雨水口。,分水线地形上，有三条道路纵坡方向背离而一条指向交叉口。设计时应将纵坡指向交叉口的道路路脊线在交叉口处分为三个方向，相交道路的横断面不变，并在纵坡指向交叉口道路的人行横道线外设雨水口，防止雨水流入交叉口内。,谷线地形上，有三条道路纵坡方向指向交叉口而一条背离。设计时，与谷线相交的道路进入交叉口之前，在纵断面上产主转折而形成过街横沟，不利于行车，应尽量使纵坡转折点离交叉口远一些，并在该处插入竖曲线。纵坡指向交叉口的人行横道线外应设置雨水口。,设计时，相交道路的纵坡均不变，而将两条道路的横坡在进入交叉口前逐渐向相交道路的纵坡方向变化，使交叉口形成一个单向倾斜面。并在纵坡指向交叉口道路的人行横道线外设雨水口。,马鞍形地形上，相对两条道路纵坡指向交叉口而另两条背离。设计时，相交道路纵、横坡都可按自然地形在交叉口内适当调整，并在纵坡指向交叉口的道路两侧设置雨水口。,三、平面交叉口竖向设计,2、交叉口竖向设计的方法与步骤,（1）竖向设计方法方格网法、设计等高线法、方格网设计等高线法 方格网法便于施工放样；设计等高线法能更清晰地反映出交叉口的设计地形，但各点的标高位置不宜放样；方格网设计等高线法则取长补短，被普遍应用于主要交叉口和广场的立面设计。,三、平面交叉口竖向设计,2、交叉口竖向设计的方法与步骤,（2）竖向设计的步骤,搜集资料：测量资料、交通资料、排水资料、道路资料绘出交叉口平面图确定交叉口的设计范围确定竖向设计的图式和等高距勾绘设计等高线计算路段上的设计标高,四、立体交叉,1、立体交叉的设置条件,高速公路与各级城市道路交叉快速路与快速路交叉；快速路与主干道相交应采用立交主干道与主干道相交，进入交叉口的交通量超过4000小客车/小时相交道路超过4条，采取交通措施，收效不大。可以考虑立体交叉道路跨河或跨铁路的桥梁边孔可以利用修建立交。,四、立体交叉,2、立体交叉的分类,（1）按交通功能分类 分离式（上跨式、下穿式）互通式（部分互通、完全互通）,上跨式立交,下穿式立交,四、立体交叉,2、立体交叉的分类,（2）按交叉口交通流线相互关系分类 不完全型立体交叉 交织型立体交叉 完全型立体交叉,四、立体交叉,2、立体交叉的分类,（3）按平面几何形状分类 喇叭型立交桥 苜蓿叶型立交桥 菱型立交桥 环形立交桥,喇叭形立交桥,路线结构简单，行车安全、便利。它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，行车安全但环形匝道半径小，车速和通行能力受到一定限制，适用于主要道路与次要道路的T形 交叉。,设计时应将喇叭口设在左转弯车辆较多的一侧，以利于主流方向行车。,苜蓿叶型立体交叉,各向都有左转弯的环形匝道，机动车流没有任何冲突，由于匝道半径小，反向转弯270，绕线距离长，行驶条件差，占地多，适用于高等级道路相交，在城市中为了节约用地，多采用压扁的苜蓿叶型立体交叉。,天津八里台苜蓿叶立交桥,菱形立体交叉,保证干道的直行车不受平面交叉的影响，在次干道上保留平面交叉，适用主干道与次干道相交的路口。优点：占地少，节约投资。,菱形立交桥,用公用环形匝道来实现各方向转弯的立交方式。由于左转匝道公用，有交织路段，因而速度和通行能力较小，并且桥跨结构较前几种多，工程费用较高。按环道和立交桥布置的不同，分为两层式、三层式和四层式等。,环形立交桥,焦作万方桥,环形立交,四、立体交叉,3、定向式立体交叉,采用定向匝道直接连接左转弯形式的车辆，现行最好，车速比较高，速度高，造价高。,北京五环五方桥,定向立交,复杂定向立交,连续立交,沈大高速公路立交桥,四、立体交叉,4、立体交叉设计要点,(1)立交桥桥下净空高度 机动车道：4.5m5.0m；非机动车道：3.03.5m；人行道：2.5m3.0m。,四、立体交叉,4、立体交叉设计要点,(2)分离式立交穿越方式的选择 道路下穿铁路时要求净高较小。上跨铁路时，标准轨距铁路建筑界限要求的净高为6.0m-6.55m，因而下穿比上跨减小纵坡度，缩短引道长度；道路下穿可以采用机动车与非机动车分行下穿施工容易，可以不中断铁路运行。下穿与城市环境配合好。在铁路路基比较高，地下排水容易，尽可能的采用下穿方式。在排水困难，或下穿隧道较长，通风不力，可以采用上跨。据统计，我国上跨与下穿的比例为1：4。,四、立体交叉,4、立体交叉设计要点,(3)匝道设计,匝道的行车速度为相应路段设计车速的0.50.6倍。,匝道的最小曲线半径,匝道的横断面 匝道单向行驶，如果双向行驶，中间要有分隔。单向行驶的匝道横断面宽度不小于7.0m。,匝道的最大纵坡 在冰冻地区：3%4%。非冰冻地区：4%(80km/h)5%（60km/h)机动车与非机动车混和行驶：2.5%.,彭振华和他的立交桥,交通拥堵是困扰所有大都市的一道难题，其根源在于现行的不合理交通道路模式。以北京为例，城市主干道已经是6车道或8车道，有的甚至达到16车道，立交桥多达百余座，但仍是照堵不误。彭振华是一位退休老人，从没有学习过交通设计，但他发明并设计了一座足以引发一场交通设计革命的立交桥城市无红灯无障碍立体快速交通道路系统及中国单层28向无交叉立交桥。,“人车交叉”是道路拥堵难点,目前，“人车交叉”普遍采用三种方式：人行隧道、人行天桥以及靠红绿灯指挥人停车走、车走人停来解决。他指出红绿灯只起到维持良好的顺序和秩序的作用，并未提升通行的速度和能力。交通道路口越大，红灯时间越长，积压的车越多。认为我国现有道路资源还有很大的空间和潜力没有被充分体现出来，车辆与道路的容量比并没有达到饱和的程度。在交通十字，使我们看到一种现象，的车辆通行时，的车辆滞留，其中的道路空置。显然，造成所谓的堵车，并不是道路容量不足。交通十字，是拥堵的主要矛盾，平面交叉，是堵车的主要原因。,十字路口改平面变立体,将单层直行拱桥用于十字路口，避免了两条、四向主车道交叉；,十字路口改平面变立体,设个右转弯道，设个左转弯道，实现无交叉，左右转弯；设个斑马线桥；,十字路口改平面变立体,将行人直行通道设在双向直行车道的中间，行人从斑马线桥上出入，经行人通道，与直行主车道平行，路平面可高于主车道，坡度小，便于行人直线穿越十字路口的目的。,用斑马线桥取代人行天桥、人行隧道，真正体现了“以人为本”的理念。改变了“以车为本”的传统观念和模式。斑马线桥，桥面承重小、造价低，可最大限度地减少工程成本。即方便行人，又节约财政。将若干个单层向立交桥及斑马线桥相连结，可实现城市主干道全程无红灯，无障碍，立体，快速。从而杜绝了人车交叉造成的交通事故。城市道路拥堵是一个世界性难题，随着社会发展和人们生活水平提高，这一问题会更加突出和严峻。彭振华的发明否定了传统的设计理念，提出一个全新的现代化交通理念。,