2882 道路平面交叉設(shè)計

1、207授課時間2009年5月11日1，2節(jié)授課方式課堂授課授課學時no. 282學時授課題目第28講：交叉口的視距與圓曲線半徑；交叉口的拓寬設(shè)計；環(huán)形交叉口設(shè)計；交叉口的立面設(shè)計目的與要求：1. 掌握交叉口視距與圓曲線半徑的確定方法；2了解交叉口拓寬設(shè)計的方法； 3掌握環(huán)形交叉口設(shè)計的主要內(nèi)容；4了解交叉口立面設(shè)計的原則和方法。重點與難點：重 點：1交叉口視距概念； 2環(huán)形交叉口設(shè)計的主要內(nèi)容。 難 點：1交叉口立面設(shè)計的等高線繪制。授課內(nèi)容摘要：第8章 道路平面交叉設(shè)計 8.4 交叉口的視距與圓曲線半徑 8.5 交叉口的拓寬設(shè)計8.6 環(huán)形交叉口設(shè)計 8.7 交叉口的立面設(shè)計參考文獻：1公路

2、工程技術(shù)標準jtg b01-20032公路路線設(shè)計規(guī)范jtg d20-2006 3道路勘測設(shè)計. 張雨化主編，人民交通出版社出版教 具課 件ppt課件習 題作 業(yè)作業(yè)： 課后小結(jié)：8.4 交叉口的視距與圓曲線半徑8.4.1 交叉口的視距1視距三角形為了保證交叉口上行車安全，駕駛員在進入交叉口前的一段距離內(nèi)，應能看到相交道路上的行車情況，以便能及時采取措施順利駛過或安全停車。這段必要的距離應該大于或等于停車視距st。由相交道路上的停車視距所構(gòu)成的三角形稱為視距三角形。在其范圍內(nèi)不能有任何阻擋駕駛員視線的障礙物，如圖8-12所示。表8.4.1 停 車 視 距設(shè)計速度（km/h)1008060504

3、03020停車視距（m）一般值1601107560403020低限值1207555453025152識別距離為保證車輛安全順利通過交叉口，應使駕駛員在交叉口之前的一定距離能識別交叉口的存在及交通信號和交通標志等，這一距離稱為識別距離。該識別距離隨交通管制條件而異。（1）無信號控制的交叉口對無任何信號控制的交叉口，通常都是等級低、交通量小及車速不高的次要交叉口，識別距離應滿足安全要求，可采用各相交道路的停車視距（見表8.4.1）（2）有信號控制的交叉口對有信號控制的交叉口，在車輛正常行駛條件下，識別距離為使駕駛員能看清交通信號和顯示內(nèi)容，能有足夠時間制動減速直至停車，但這種制動停車并非急剎車。因

4、此，有信號控制交叉口的識別距離可用公式（8.4.1）計算。 （8.4.1）識別時間包括駕駛員的反應時間和制動生效時間。在公路上識別時間可取10s；在城市道路上因交叉口較多，駕駛員對其存在已有思想準備，識別時間可取6s。（3）停車標志控制的交叉口對停車標志控制的交叉口，一般為主要道路與次要道路交叉，主次關(guān)系明確，而且對標志的識別要比對信號容易，因此，可采用式(8.4.1)及識別時間為2s計算。表8.4.2 交叉口的識別距離（m）設(shè)計速度（km/h）信號控制交叉口停車標志控制交叉口設(shè)計速度（km/h）信號控制交叉口停車標志控制交叉口公路城市道路計算值采用值公路城市道路計算值采用值計算值采用值計算值

5、采用值計算值采用值計算值采用值80348350/3010210068703535602372401711701041052064604240192040143140991005455信號控制及停車標志控制交叉口的識別距離見表8.4.2，在此范圍內(nèi)不能有任何障礙物。8.4.2 交叉口的圓曲線半徑交叉口的圓曲線半徑包括交叉范圍相交道路的圓曲線半徑、分道轉(zhuǎn)彎式圓曲線半徑以及加鋪轉(zhuǎn)角式圓曲線半徑三部分。1相交道路的最小圓曲線半徑為使直行車輛在交叉口范圍能以一定速度順利行駛，保證交叉口立面設(shè)計平順美觀，應對交叉范圍相交道路平曲線的最小半徑或最大超高橫坡度加以限制。確定圓曲線最小半徑仍然采用第二章推導的計

6、算公式，即在交叉口范圍內(nèi)，主要道路的計算行車速度v仍采用路段規(guī)定值，次要道路可取路段的0.7倍；橫向力系數(shù)可按不同計算行車速度在0.150.20之間選用；超高橫坡以不大于2%為宜，最大不應超過6%。根據(jù)以上取值，可計算出相交道路最小圓曲線半徑如表8.4.3所示。 表8.4.3 交叉口相交道路最小圓曲線半徑（m） 設(shè)計速度（km/h)1008060403020主要道路一般值460280150603015極限值380230120502512次要道路/603015152分道轉(zhuǎn)彎式交叉口最小圓曲線半徑當右轉(zhuǎn)彎車輛比較多時，為保證右轉(zhuǎn)車輛能以規(guī)定速度分道行駛，應對最小轉(zhuǎn)彎半徑加以限制。在右轉(zhuǎn)車輛計算行車

7、速度已確定的條件下，取=0.160.20，最小圓曲線半徑的一般值采用=2%計算，極限值用=6%計算。分道轉(zhuǎn)彎式交叉口最小圓曲線半徑可參考表8.4.4選用。表8.4.4 分道轉(zhuǎn)彎式交叉口最小圓曲線半徑（m）右轉(zhuǎn)彎車速（km/h)8070605550454035302520最小半徑一般值280210150120100806050352515極限值230170120100806550403020123加鋪轉(zhuǎn)角式交叉口轉(zhuǎn)角半徑為了保證各種右轉(zhuǎn)車輛能以一定速度順利轉(zhuǎn)彎，交叉口轉(zhuǎn)角處的緣石或行車道邊緣應做成圓曲線或多心復曲線，圓曲線的半徑r1稱為轉(zhuǎn)角半徑，如圖8.4.2所示。在未考慮機動車道加寬的情況下，

8、轉(zhuǎn)角半徑r1為 （8-11）式中：機動車道寬度，m，一般采用3.5m；非機動車道寬度，m；圖8.4.2 轉(zhuǎn)角半徑計算圖式右轉(zhuǎn)車道中心線半徑，m。其中右轉(zhuǎn)車道中心線半徑可用前述圓曲線半徑公式計算。由于此類交叉口多用于交通量小、車速不高的低等級道路，因此右轉(zhuǎn)車速可取路段計算行車速度的0.50.7倍，計算時可用0.6倍。據(jù)觀測，右轉(zhuǎn)車速一般在1025km之間。橫向力系數(shù)在0.150.20之間。超高橫坡度采用2%。另外，最小轉(zhuǎn)角半徑不得小于汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑。表8.4.5為交叉口的最小轉(zhuǎn)角半徑，在條件允許時應盡量采用較大轉(zhuǎn)角半徑，有利于行車和以后交通發(fā)展的需要。表8.4.5 交叉口的最小轉(zhuǎn)角半徑（m）

9、右轉(zhuǎn)彎車速（km/h)不同交叉角的轉(zhuǎn)角半徑右轉(zhuǎn)彎車速（km/h)不同交叉角的轉(zhuǎn)角半徑45°60°80°90°100°120°135°45°60°80°90°100°120°135°25353230302929281525171312111010202723201919181810272012109878.5 交叉口的拓寬設(shè)計當相交道路的交通量較大、轉(zhuǎn)彎車輛多而車速又高時，若交叉口進口道仍然采用路段上的車道數(shù)，會導致轉(zhuǎn)彎車輛和直行車輛受阻，分流與合流困難，且

10、易發(fā)生交通事故。此時可向進口道的一側(cè)或兩側(cè)拓寬車道，以改善交叉口的通行條件，提高交叉口的通行能力。拓寬的車道數(shù)主要取決于進口道的各向交通量、交通組織方式和車道的通行能力等。一般應比路段單向車道數(shù)多增加一至二條車道。進口道車道的寬度，應盡量與路段保持一致。如因占地等限制，需要變窄車道寬度時，最窄不得小于3m，一般在33.5m之間。交叉口拓寬設(shè)計主要解決拓寬車道的設(shè)置條件、設(shè)置方法以及長度計算三個問題。拓寬車道包括右轉(zhuǎn)車道和左轉(zhuǎn)車道兩種。8.5.1 設(shè)置條件1平面交叉符合下列條件時應設(shè)右轉(zhuǎn)車道（1）平面交叉角小于60°，且右轉(zhuǎn)車較多時；（2）右轉(zhuǎn)交通量大，且為主要交通方向時；（3）右轉(zhuǎn)車

11、輛所需車速較高時；（4）有特殊需要時。2平面交叉除下列條件外應設(shè)左轉(zhuǎn)車道（1）不允許左轉(zhuǎn)彎時；（2）道路交通量很小，通行能力有富裕時；（3）相交道路計算行車速度為40km/h以下，設(shè)計小時交通量小于200輛時；（4）無對向直行交通，且進口道車道數(shù)較路段多一條時。8.5.2 設(shè)置方法拓寬車道的設(shè)置方法是指在交叉口的進口道上如何實現(xiàn)增辟車道的方法。1右轉(zhuǎn)車道設(shè)置方法右轉(zhuǎn)車道設(shè)置方法比較簡便，而且方法固定。就是在進口道的右側(cè)或同時在出口道的右側(cè)拓寬右轉(zhuǎn)車道。2左轉(zhuǎn)車道設(shè)置方法（1）寬型中間帶：當設(shè)有較寬中間帶（一般不小于4.5m）時，將道口一定長度的中間帶壓縮寬度，由此增辟出左轉(zhuǎn)車道。（2）窄型中間

12、帶：當設(shè)有較窄中間帶（寬度小于4.5m）時，利用中間帶后寬度不夠，可將道口單向或雙向車道線向外側(cè)偏移，增加不足部分寬度。向外側(cè)偏移車道線后，在路幅總寬度不變的情況下，視具體條件可壓縮人行道、兩側(cè)帶或進口道車道寬度。圖8.5.3 右轉(zhuǎn)車道的長度（3）無中間帶：當相交道路不設(shè)中間帶時，可通過兩種途徑增辟左轉(zhuǎn)車道。一是向進口道的一側(cè)或兩側(cè)擴寬，增加進口道路幅總寬度，在進口道中心線附近辟出左轉(zhuǎn)車道，如圖8.5.3c）所示；二是不擴寬進口道，占用靠近中心線的對向車道作為左轉(zhuǎn)車道。8.5.3 拓寬車道的長度1右轉(zhuǎn)車道的長度交叉口的進口道設(shè)置了右轉(zhuǎn)車道后，為不影響橫向相交道路上的直行車流，在橫向相交道路的出

13、口道應設(shè)加速車道，見圖8.5.3。進口道處右轉(zhuǎn)車道的長度應能滿足右轉(zhuǎn)車輛減速所需長度，也應保證右轉(zhuǎn)車不受相鄰等候車隊長度的影響；出口道的加速車道應保證加速所需長度。（1）漸變段長度漸變段的長度可按轉(zhuǎn)彎車輛以路段平均行駛速度va行駛時，每秒鐘橫移1.0m計算，即 （2）減速所需長度和加速所需長度進口道減速所需長度和出口道加速所需長度可用下式計算式中：減速時進口道或加速時出口道處路段平均行駛速度（km/h）；減速后的末速度或加速前的初速度（km/h）；減速度或加速度，m/s2。和出口道的可采用。8.6 環(huán)形交叉口設(shè)計8.6.1 環(huán)形交叉口的平面形式與布置平面環(huán)形交叉是一種利用環(huán)道組織交通的形式。在

14、交叉路口的中間設(shè)置一個面積較大的中心島，使相交道路上駛?cè)虢徊婵诘能囕v一律繞島作逆時針單向行駛，直至所要去的路口駛離環(huán)島。環(huán)形交叉的平面布置形式，必須按地點環(huán)境、交通分布情況進行設(shè)計，同時也應考慮到交通量的增長情況，留有余地。較大的環(huán)形交叉不僅可以增加通行能力，有利于車流順暢，而且可以減少由于交通量的突增而引起的交通阻塞的可能性。環(huán)形交叉的平面形式主要取決于中心島的形狀。一般有圓形、橢圓形、長圓形、卵形、方形圓角、菱形圓角等。相交道路條數(shù)有三條、四條、五條和五條以上。環(huán)形交叉布置的整規(guī)模，與中心島和環(huán)道的大小有關(guān)。中心島的半徑、環(huán)道長度需要滿足車輛交織所需的長度，而交織段是取決于車速和交通量。故

15、環(huán)形交叉的規(guī)模主要根據(jù)車速、交通量大小和性質(zhì)所確定。環(huán)形交叉的布置應盡量避免入口角過小，不使車輛直線駛?cè)?。另外，還要根據(jù)交通量的大小和交角以確定形式。如相交道路為對稱形式，交角等于或近似于直角時，中心環(huán)島可布置成對稱形式；如相交道路的線形和交角非對稱時，則不能單純追求對稱的幾何圖形，而應交通順暢為主，設(shè)置成曲線或曲線與直線相結(jié)合的不對稱圖形。在設(shè)計環(huán)形交叉時，一般可作出若干環(huán)交形式的方案進行比較，同時應計算其交織段的通行能力，以確通行能力的要求。8.6.2 中心島的形狀和半徑1中心島的形狀中心島的形狀一般多用圓形，有時也用圓角方形和菱形；主次道路相交時宜采用橢圓形；交角不等的畸形交叉可采用復合

16、曲線形。此外，結(jié)合地形、地物和交角等，也可采用其它規(guī)則或不規(guī)則幾何形狀的中心島。2中心島的半徑中心島的半徑首先應滿足計算行車速度的要求，然后按相交道路的條數(shù)和寬度，驗算相鄰道口之間的距離是否符合車輛交織行駛的要求。下面以圓形中心島為例，介紹中心島半徑的計算方法。（1）按設(shè)計速度的要求按計算行車速度要求的中心島半徑r仍然用平曲線半徑公式計算，但因為繞島車輛是在緊靠中心島，寬度為b的車道中間行駛，距中心島邊緣b/2，故實際采用的中心島半徑應按下式計算： （8.6.1）（2）按交織段長度的要求所謂交織就是兩條車流匯合交換位置后又分離的過程。進環(huán)和出環(huán)的兩輛車輛，在環(huán)道行駛時相互交織，交換一次車道位置

17、所行駛的距離，稱為交織長度。按交織段長度所要求的中心島半徑rd，近似地按交織段長度所圍成的圓周大小來推導，計算公式為 8.6.3 環(huán)道的寬度環(huán)道即環(huán)繞中心島的單向行車帶。其寬度取決于相交道路的交通量和交通組織。一般，靠近中心島的一條車道作繞行之用，最靠外側(cè)的一條車道供右轉(zhuǎn)彎之用，中間的一條至二條車道為交織之用，這樣，環(huán)道上一般設(shè)計三到四條車道。因此，環(huán)道的車道數(shù)一般采用三條為宜；如交織段長度較長時，環(huán)道車道數(shù)可布置四條；若相交道路的車行道較窄，也可設(shè)二條車道。如果采用三條機動車道，每條車道寬3.503.75m，并按前述彎道加寬中單車道部分的加寬值，當中心島半徑為2040m時，則環(huán)道機動車道的寬

18、度一般為1516m。8.6.4 交織角交織角是進環(huán)車輛軌跡與出環(huán)車輛軌跡的平均相交角度。它以距右轉(zhuǎn)機動車道的外緣1.5m和中心島邊緣1.5m的兩條切線交角來表示，如圖8.6.5所示。交織角的大小取決于環(huán)道的寬度和交織段長度。環(huán)道寬度越窄，交織段長度越大，則交織角越小，行車就越安全。但交織段要長，中心島半徑就要增大，占地也要增加。根據(jù)經(jīng)驗，交織角以控制在20°30°之間為宜。通常在交織段長度已有保證的條件下，交織角多能滿足要求。8.6.5 環(huán)道外緣線形及進出口曲線半徑環(huán)道進、出口的曲線半徑取決于環(huán)道的計算行車速度。為使進環(huán)車輛的車速與環(huán)道車速相適應，應對進環(huán)車輛的車速加以限制

19、。一般，環(huán)道進口曲線半徑采用接近或小于中心島的半徑，而且各相交道路的進口曲線半徑不要相差太大。環(huán)道出口的曲線半徑可較進口曲線半徑大一些，以便車輛加速駛出環(huán)道。8.6.6 環(huán)道的橫斷面環(huán)道的橫斷面形狀對行車的平穩(wěn)和路面的排水有很大關(guān)系，而橫斷面的形狀又取決于路脊線的選擇。通常，環(huán)道橫斷面的路脊線設(shè)在交織車道的中間，若機動車與非機動車之間沒有分隔帶時，其路脊線也可設(shè)在分隔帶上。8.7 交叉口的立面設(shè)計交叉口立面設(shè)計（也稱豎向設(shè)計）的目的是通過調(diào)整交叉口范圍的行車道、人行道及附近地面等有關(guān)各點的設(shè)計標高，合理確定各相交道路之間及交叉口和周圍建筑物之間共同面的形狀，以符合行車舒適、排水迅速和建筑藝術(shù)三

20、方面要求。8.7.1 交叉口立面設(shè)計的要求和原則立面設(shè)計主要取決于相交道路的等級、交通量、橫斷面形狀、縱坡的大小和方向以及周圍地形等。交叉口立面設(shè)計的基本要求是首先應滿足主要道路的行車方便，在不影響主要道路行車平順的前提下，適當變動主要道路的縱坡和橫坡，以照顧次要道路的行車需要。交叉口立面設(shè)計的一般原則為：（1）相同等級道路相交時，一般維持各自的縱坡不變，而改變它們的橫坡度。通常是改變縱坡較小道路的橫斷面形狀，將路脊線（路拱頂點的連線）逐漸向縱坡較大道路的車行道邊線移動，使其橫斷面的橫坡度與縱坡較大道路的縱坡一致。（2）主要道路與次要道路相交時，主要道路的縱、橫斷面均維持不變，而將次要道路雙坡

21、橫斷面，逐漸過渡到與主要道路縱坡相一致的單坡橫斷面，以保證主要道路的交通便利。（3）設(shè)計時至少應有一條道路的縱坡方向背離交叉口，以利于排水。如遇特殊地形，所有道路縱坡方向都向著交叉口時，必須在交叉口內(nèi)設(shè)置雨水口和排水管道，以保證排水要求。（4）交叉口范圍布置雨水口時，一條道路的雨水不應流過交叉口的人行橫道，或流入另一條道路，也不能使交叉口內(nèi)產(chǎn)生積水。所以，雨水口應設(shè)在人行橫道之前或低洼處。（5）交叉口范圍內(nèi)橫坡要平緩些，一般不大于咱段橫坡，以利于行車?？v坡度宜不大于2%，困難情況下應不大于3%。（6）交叉口立面設(shè)計標高應與周圍建筑物的地坪標高協(xié)調(diào)一致。8.7.2 交叉口立面設(shè)計的基本類型交叉口

22、立面設(shè)計的形式，主要取決于交叉范圍相交道路的縱坡、橫坡及地形。以十字形交叉口為例，按其所處地形及相交道路縱坡方向，可劃分為六種基本類型，如圖8.7.1所示。（1）處于凸形地形上，相交道路的縱坡方向均背離交叉口（圖8.7.1a）。設(shè)計時使交叉口的縱坡與相交道路的縱坡一致，適當調(diào)整一下接近交叉口的路段橫坡，讓雨水流向交叉口四個轉(zhuǎn)角的街溝或路基外排除，交叉口內(nèi)不需設(shè)置雨水口。（2）處于凹形地形上，相交道路的縱坡方向都指向交叉口（圖8.7.1b）。這種形式地面水都向交叉口集中，排水比較困難，應盡量避免。若因地形限制，必須時應設(shè)置地下排水管道排水。為防止雨水匯集到交叉口中心，應適當改變相交道路的縱坡，以

23、抬高交叉口中心標高，并在轉(zhuǎn)角設(shè)置雨水口。最好在相交道路縱坡設(shè)計時，應將一條主要道路的變坡點設(shè)在遠離交叉口的地方，保證有一條道路的縱坡方向能背離交叉口。（3）處于分水線地形上，有三條道路縱坡方向背離而一條指向交叉口（圖8.7.1c）。設(shè)計時應將縱坡指向交叉口的道路路脊線在交叉口處分為三個方向，相交道路的橫斷面不變，并在縱坡指向交叉口道路的人行橫道線外設(shè)雨水口，防止雨水流入交叉口內(nèi)。（4）處于谷線地形上，有三條道路縱坡方向指向交叉口而一條背離（圖8.7.1d）。設(shè)計時，與谷線相交的道路進入交叉口之前，在縱斷面上產(chǎn)生轉(zhuǎn)折而形成過街橫溝，不利于行車，應盡量使縱坡轉(zhuǎn)折點離交叉口遠一些，并在該處插入豎曲線

24、?？v坡指向交叉口的人行橫道線外應設(shè)置雨水口。（5）處于斜坡地形上，相鄰兩條道路縱坡指向交叉口而另兩條背離（圖8.7.1e）。設(shè)計時，相交道路的縱坡均不變，而將兩條道路的橫坡在進入交叉口前逐漸向相交道路的縱坡方向變化，使交叉口上形成一個單向傾斜面。并在縱坡指向交叉口道路的人行橫道線外設(shè)雨水口。（6）處于馬鞍形地形上，相對兩條道路縱坡指向交叉口而另兩條背離（圖8.7.1f）。設(shè)計時，相交道路縱、橫坡都可按自然地形在交叉口內(nèi)適當調(diào)整，并在縱坡指向交叉口的道路兩側(cè)設(shè)置雨水口。8.7.3 交叉口立面設(shè)計的方法與步驟交叉口立面設(shè)計的方法有方格網(wǎng)法、設(shè)計等高線法以及方格網(wǎng)設(shè)計等高線法三種。方格網(wǎng)法是在交叉口范