立交的選型與設(shè)計(jì)課件

1、道路立交規(guī)劃設(shè)計(jì) Planning and Design of Road Crossove 主講教師：錢(qián)儉 3 立體交叉的選型與設(shè)計(jì)及特點(diǎn)3.1 立體交叉的分類(lèi)3.1.1 按相交道路跨越方式劃分（1）上跨式 主線高出地表面，施工比較方便，造價(jià)較低，因下挖較小，與地下管線于擾小，排水容易處理。其主要缺點(diǎn)是占地較大，路線橋影響視線和周?chē)坝^，引道較長(zhǎng)或縱坡較大，不利于非機(jī)動(dòng)車(chē)交通行駛。（2）下穿式主線低于地表面，占地較少，立面易處理，立交構(gòu)造物對(duì)視線和周?chē)坝^影響小，對(duì)非機(jī)動(dòng)車(chē)交通影響不大。其主要缺點(diǎn)是施工時(shí)地下管線于擾較大，排水困難，施工工期較長(zhǎng)，造價(jià)較高，養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用大。3.1.2 按交通功能

2、劃分3.1.3 按其它方式劃分3.2 立體交叉的形式及特點(diǎn)前面已經(jīng)提到，互通式立交的形式問(wèn)題實(shí)質(zhì)就是各種左右轉(zhuǎn)彎匝道的選擇和組合問(wèn)題。不同的左右轉(zhuǎn)彎匝道組合在一起就形成了不同的互通式立交。設(shè)計(jì)一座立交實(shí)質(zhì)上就是在當(dāng)?shù)氐闹?、客觀條件下如何選擇最優(yōu)的左轉(zhuǎn)彎匝道進(jìn)行組合。 (一) 三路全互通式立體交叉1喇叭形立體交叉喇叭形立交可分為A式和B式，經(jīng)環(huán)圈式左轉(zhuǎn)匝道駛?cè)酥骶€為A式，駛出時(shí)為B式。 優(yōu)點(diǎn)：(1)除環(huán)圈式匝道外，其它匝道都能為轉(zhuǎn)彎車(chē)輛提供較高速度的半定向運(yùn)行；(2)只需一座跨線構(gòu)造物，投資較省；(3)沒(méi)有沖突點(diǎn)和交織，通行能力大，行車(chē)安全；(4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造形美觀，行車(chē)方向容易辨別。 缺點(diǎn)：(

3、1)環(huán)圈式匝道上行車(chē)速度低，線形較差，若采用較高的計(jì)算行車(chē)速度時(shí)，占地較大；(2)左轉(zhuǎn)彎車(chē)輛繞行距離較長(zhǎng)。2子葉式立體交叉子葉式立體交叉是用兩個(gè)環(huán)圈式匝道來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛左轉(zhuǎn)彎的全互通式立交，如圖子葉式立體交叉 優(yōu)點(diǎn)：(1)只需一座跨線構(gòu)造物，造價(jià)較低；(2)匝道對(duì)稱(chēng)布置呈葉狀，造型美觀。 缺點(diǎn)：(1)環(huán)圈式左轉(zhuǎn)匝道線形較差，運(yùn)行條件不如喇叭形好；(2)左轉(zhuǎn)彎車(chē)輛繞行距離較長(zhǎng)； 子葉式立交的適用性與喇叭形立交相近，多用于苜蓿葉式立交的前期工程。布設(shè)時(shí)以使正線下穿為宜。3Y形立體交叉 Y形立體交叉是用定向匝道或半定向匝道來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛左轉(zhuǎn)彎的全互通式立體交叉，相應(yīng)地可分為定向Y形和半定向Y形兩種。1)定向

4、Y形立體交叉 優(yōu)點(diǎn)：(1)對(duì)轉(zhuǎn)彎車(chē)輛能提供直接、無(wú)阻的定向運(yùn)行，行車(chē)速度高，通行能力大；(2)轉(zhuǎn)彎行駛路徑短捷，運(yùn)行流暢，方向明確；(3)正線外側(cè)不需占用過(guò)多土地。 缺點(diǎn)：(1)正線雙向行車(chē)道之間必須有足夠距離，以滿(mǎn)足匝道縱斷面布置的要求；(2)當(dāng)正線單向有兩條或兩條以上車(chē)道，左側(cè)車(chē)道為超車(chē)道或快車(chē)道，使得左轉(zhuǎn)彎車(chē)輛由左側(cè)車(chē)道快速分離或由左側(cè)車(chē)道快速匯入困難，而且不安全；(3)需要跨線構(gòu)造物多，占地較大，造價(jià)較高。 定向Y形立體交叉適用于各方向交通量都很大的高速公路之間的交叉，特別是正線雙向?yàn)榉蛛x式斷面，且相距一定寬度時(shí)較為適宜。另外，當(dāng)正線外側(cè)有障礙物時(shí)最為適宜。2)半定向Y形立體交叉雙向行

5、車(chē)道之間不必拉開(kāi)或難以拉開(kāi)的情況優(yōu)點(diǎn)：(1)對(duì)左轉(zhuǎn)彎車(chē)輛能提供較高速度的半定向運(yùn)行，通行能力較大；(2)各方向運(yùn)行流暢，方向明確，不會(huì)發(fā)生錯(cuò)路運(yùn)行；(3)正線外側(cè)占用土地較少；(4)左轉(zhuǎn)彎車(chē)輛由正線右側(cè)分離或匯入，運(yùn)行安全方便，正線雙向行車(chē)道之間不必分開(kāi)。 缺點(diǎn)：(1)匝道修建和運(yùn)行長(zhǎng)度較定向Y形長(zhǎng)；(2)需要跨線構(gòu)造物多占地較大，造價(jià)較高。(二)三路部分互通式立體交叉優(yōu)點(diǎn)：(1)能保證主要行車(chē)方向暢通；(2)僅需一座跨線構(gòu)造物，形式簡(jiǎn)單，造價(jià)較低；(3)正線外側(cè)占地較少。 缺點(diǎn)：(1)正線某一直行方向與左轉(zhuǎn)匝道相交處為平面交叉；(2)平面交叉位置布設(shè)不當(dāng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生視認(rèn)性差的問(wèn)題，影響行車(chē)安全

6、。2. 匝道平交型立體交叉 優(yōu)點(diǎn)：(1 )正線直行車(chē)輛快速暢通，轉(zhuǎn)彎車(chē)輛繞行距離較短；(2)每個(gè)行車(chē)方向都為單一的出、入口，車(chē)輛出入正線方便；(3)形式簡(jiǎn)單，僅需一座跨線構(gòu)造物，造價(jià)較低；(4)正線兩側(cè)占地短小，使立交用地面積減少。 缺點(diǎn)：(1)匝道相交處為平面交叉，可通過(guò)的交通量不大；(2)平面交叉口處的視認(rèn)性和安全性受到一定影響。(三) 三路交織型立體交叉優(yōu)點(diǎn)：(1)轉(zhuǎn)彎行駛方向明確，交通組織方便；(2)除了b)圖外側(cè)直行車(chē)輛略有繞行外，能保證正線交通快速暢通；(3)結(jié)構(gòu)緊湊，占地較少。 缺點(diǎn)：(1)存在交織運(yùn)行，限制了通行能力和行車(chē)速度；(2)左轉(zhuǎn)繞行距離較長(zhǎng)；(3)跨線構(gòu)造物較多。武漢

7、市北互通收費(fèi)廣場(chǎng)紅巖峙互通3.3 四路互通式立交 由前節(jié)分析，四路立交有四個(gè)左轉(zhuǎn)彎，前述10種左轉(zhuǎn)彎匝道的任一種皆可選用，四路立交理論上有10000種不同的組合形式。這些形式并不都具有實(shí)際的使用價(jià)值，因?yàn)椋嚎紤]到造價(jià)的經(jīng)濟(jì)，應(yīng)盡量縮短匝道長(zhǎng)度，減 少立交橋梁的數(shù)量和層次； 考慮到造型的美觀，應(yīng)盡量采用對(duì)稱(chēng)的形式； 考慮到設(shè)計(jì)和施工的方便，各左、右轉(zhuǎn)彎匝道線形和橋梁布設(shè)應(yīng)盡量爭(zhēng)取一致。3.3.1 四路立體交叉的形式(一)四路全互通式立體交叉1苜蓿葉式立體交叉1)普通苜蓿葉式立體交叉優(yōu)點(diǎn)：(1)交通運(yùn)行連續(xù)而自然；(2)無(wú)沖突點(diǎn)，無(wú)須設(shè)信號(hào)控制；(3)可由部分苜蓿葉式分期修建而成；(4)僅需一座跨

8、線構(gòu)造物，造價(jià)較低。缺點(diǎn)：(1)左轉(zhuǎn)彎車(chē)輛繞行距離較長(zhǎng)，占地較大；(2)環(huán)圈式左轉(zhuǎn)匝道線形差，行車(chē)速度低；(3)上、下線左轉(zhuǎn)匝道出入口之間存在交織運(yùn)行，限制了通行能力；(4)正線上為雙重出口，其中左轉(zhuǎn)匝道出口在跨線構(gòu)造物之后，使標(biāo)志復(fù)雜。2)帶集散車(chē)道苜蓿葉式立體交叉集散車(chē)道優(yōu)點(diǎn)：(1)使交織路段從高速公路上分離至車(chē)速較低的集散車(chē)道上，減少了對(duì)正線交通的影響，提高了行車(chē)的安全性；(2)使高速公路上雙重的出入口變?yōu)閱我坏某隹诨蛉肟冢?jiǎn)化了交通標(biāo)志；(3)比普通苜蓿葉式立體交叉通過(guò)的交通量更大；(4)各左、右轉(zhuǎn)彎車(chē)輛運(yùn)行自然流暢。 缺點(diǎn)：(1)在環(huán)圈式匝道半徑相同情況下，與普通苜蓿葉式相比占地更多

9、；(2)跨線構(gòu)造物因跨度增大而造價(jià)更高些。2X形（四星式）立體交叉又稱(chēng)半定向式立交，是四肢全互通式立交的最高級(jí)形式之一優(yōu)點(diǎn)：(1)各轉(zhuǎn)彎方向車(chē)輛運(yùn)行都有專(zhuān)用匝道，自由流暢，轉(zhuǎn)向明確；(2)單一的出口或入口，便于車(chē)輛運(yùn)行和簡(jiǎn)化標(biāo)志；(3)無(wú)交織，無(wú)沖突點(diǎn)，行車(chē)安全；(4)適應(yīng)車(chē)速高，通行能力大。缺點(diǎn)：(1)層多橋長(zhǎng)，造價(jià)高；(2)占地面積大，在城區(qū)很難實(shí)現(xiàn)。3定向式立體交叉 優(yōu)點(diǎn)：(1)匝道轉(zhuǎn)彎半徑大，行車(chē)方向明確，路徑短捷；(2)能為轉(zhuǎn)彎車(chē)輛提供高速的定向運(yùn)行，通行能力大；(3)無(wú)交織，無(wú)沖突點(diǎn)，行車(chē)安全。 缺點(diǎn)：(1)存在左側(cè)分離和左側(cè)匯入的困難；(2)正線雙向行車(chē)道之間必須拉開(kāi)足夠距離，直

10、行車(chē)輛略有繞行；(3)跨線構(gòu)造物數(shù)量多，占地面積大，造價(jià)高。 此類(lèi)立體交叉適用于高速公路之間相互的高級(jí)立體交叉情況。由于存在左出和左進(jìn)的問(wèn)題，只有在交通量大、車(chē)速高的情況下可考慮采用。4渦輪式立體交叉優(yōu)點(diǎn)：(1)匝道平曲線半徑較大，縱坡和緩，適應(yīng)車(chē)速較高；(2)車(chē)輛進(jìn)出正線安全順暢；(3)無(wú)交織，無(wú)沖突，通行能力較大。缺點(diǎn)：(1)左轉(zhuǎn)彎車(chē)輛繞行距離較長(zhǎng)，營(yíng)運(yùn)費(fèi)用較大；(2)需建二層式跨線構(gòu)造物五座，造價(jià)較高；(3)占地面積大。5. 組合式立體交叉一個(gè)環(huán)圈式匝道型兩個(gè)環(huán)圈式匝道型三個(gè)環(huán)圈式匝道型無(wú)環(huán)圈式匝道型(二)四路部分互通式立體交叉四路部分互通式立體交叉是在次要道路上或匝道上存在平面沖突點(diǎn)或

11、個(gè)別轉(zhuǎn)彎方向不設(shè)專(zhuān)用匝道的立體交叉，一般多用于主要道路與次要道路相交，也可用于地物限制較嚴(yán)或分期修建的情況。部分互通式立體交叉的代表形式主要有菱形立交體交叉和部分首宿葉式立體交叉等。1菱形立體交叉菱形立體交叉是只設(shè)右轉(zhuǎn)和左轉(zhuǎn)公用的匝道，在跨線構(gòu)造物兩側(cè)的次要道路上存在平面交叉口。圖為分離式菱形立體交叉常用形式 優(yōu)點(diǎn)：(1)能保證主線直行車(chē)輛快速暢通；(2)主線上具有高標(biāo)準(zhǔn)的單一進(jìn)出口，交通標(biāo)志簡(jiǎn)單；(3)主線下穿時(shí)匝道坡度便于駛出車(chē)輛減速和駛?cè)胲?chē)輛加速；(4)形式簡(jiǎn)單，僅需一座路線構(gòu)造物，用地和工程費(fèi)用小。缺點(diǎn)：(1)次線與匝道連接處為平面交叉，影響了通行能力和行車(chē)安全；(2)次線上可能存在視

12、認(rèn)性、錯(cuò)路運(yùn)行或行車(chē)等待等問(wèn)題。菱形立體交叉多用于城市道路的主要道路與次要道路相交且用地困難的情況，而公路上多為收費(fèi)的，般不采用。2部分苜蓿葉式立體交叉優(yōu)點(diǎn)：(1)可保證主要道路直行車(chē)輛快速通暢；(2)單一的駛出方式簡(jiǎn)化了主要道路上的交通標(biāo)志；(3)僅需一座跨線構(gòu)造物，用地和工程費(fèi)用較少；(4)便于分期修建，遠(yuǎn)期可擴(kuò)建為全苜蓿葉式立體交叉。 缺點(diǎn)：(1)次要道路上存在平面沖突點(diǎn)，影響通行能力和行車(chē)安全；(2)次要道路上可能有停車(chē)等待和錯(cuò)路運(yùn)行現(xiàn)象；(3)有時(shí)次要道路平面交叉口需設(shè)信號(hào)控制，若出口匝道儲(chǔ)存能力不足時(shí)，往往會(huì)影響主要道路的交通。3部分連接式立體交叉部分連接式立體交叉是指某些轉(zhuǎn)彎方向

13、因交通量很小、地形和地物限制較嚴(yán)或因交通組織需要，限制個(gè)別轉(zhuǎn)彎方向車(chē)輛行駛而不設(shè)專(zhuān)用轉(zhuǎn)彎匝道，形成部分連接式立體交叉。(三)四路交織型立體交叉環(huán)形立體交叉1環(huán)形立體交叉優(yōu)點(diǎn)：(1)能保證主要道路快速暢通，轉(zhuǎn)彎行駛方向明確；(2)無(wú)沖突點(diǎn)，行車(chē)較安全，交通組織方便；(3)結(jié)構(gòu)緊湊，占地較少。 缺點(diǎn)：(1)存在交織運(yùn)行，通行能力受到環(huán)道交織能力的限制；(2)車(chē)速受到中心島半徑的影響，速度較低；(3)構(gòu)造物較多，工程費(fèi)用較高；(4)左轉(zhuǎn)彎車(chē)輛繞行距離長(zhǎng)。 3.4 多路立交轉(zhuǎn)盤(pán)（環(huán)道）式3.4.1 一般的環(huán)道 四條以上道路交匯于一處時(shí)經(jīng)常采用主線上跨或下穿，保證主要道路直通運(yùn)行不受干擾，其余道路則經(jīng)過(guò)

14、一個(gè)圓形環(huán)道進(jìn)行直通或轉(zhuǎn)彎運(yùn)行，稱(chēng)為轉(zhuǎn)盤(pán)或環(huán)道。優(yōu)點(diǎn)：環(huán)道使進(jìn)入的車(chē)輛都繞中心的環(huán)島作單方向的轉(zhuǎn)彎繞行，以相互交織運(yùn)行的方式消除了所有的交叉沖突點(diǎn)，造形美觀，工程簡(jiǎn)易，造價(jià)低廉。缺點(diǎn)：占地面積較大，車(chē)輛繞行距離較長(zhǎng)，行人通過(guò)困難，尤其沿著轉(zhuǎn)盤(pán)的一周將連續(xù)不斷地發(fā)生匯入和分離的交織運(yùn)行，因而通行能力受到限制，尤其當(dāng)快慢車(chē)混行時(shí)相互干擾更為嚴(yán)重 這種形式有如下持點(diǎn)： (1)這種形式適應(yīng)對(duì)又有四條或更多的肢道而速度和交通量又不太高 (2)要求大的用地。 (3)交織段限制了速度和通行能力。 (4)定向標(biāo)志難于設(shè)置，除非圓圈半徑足夠大，能提供交織段適當(dāng)?shù)?長(zhǎng)度多路交織型立體交叉規(guī)劃時(shí)應(yīng)盡量避免多條道路相

15、交，不得已時(shí)方可采用。 對(duì)于多路相交的情況下，完全互通式立體交叉的功能完善，規(guī)模宏大但立交構(gòu)造物多，占地面積大，工程費(fèi)用高，容易導(dǎo)致錯(cuò)路運(yùn)行。此類(lèi)立體交叉可用于市郊地區(qū)以及公路上不實(shí)行收費(fèi)的高速公路之間或高速公路與環(huán)城快速干道相交的情況。布設(shè)時(shí)，盡量做到結(jié)構(gòu)緊湊，減少占地面積，必要時(shí)向空間發(fā)展為宜；在立體交叉形式設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體地形、地物和交通量條件，可采用前述三肢和四肢立體交叉形式的有機(jī)組合，并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；當(dāng)正線上有連續(xù)多個(gè)進(jìn)出口時(shí)，宜在正線一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置集散車(chē)道，以減少對(duì)直行車(chē)輛的干擾。多路完全互通式立體交叉集散車(chē)道3.4.2 英國(guó)的“小環(huán)交”（Small roundabout）1 運(yùn)行

16、規(guī)則和效果 一個(gè)常規(guī)的或傳統(tǒng)的環(huán)道交叉，車(chē)輛運(yùn)行是沒(méi)有什么特殊規(guī)定的，只要有間隙，入口處車(chē)輛就可插入環(huán)道作交織繞行，交通量較小而環(huán)道直徑又相當(dāng)大的時(shí)候還可以適應(yīng)，當(dāng)交通量大到一定程度時(shí)就不能適應(yīng)了，會(huì)經(jīng)常發(fā)生阻塞現(xiàn)象。 保證在環(huán)道上繞行的車(chē)輛優(yōu)先通行，入口處車(chē)輛如遇見(jiàn)環(huán)流來(lái)車(chē)，必須停下讓環(huán)流車(chē)輛通過(guò)，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)流間隙才能伺機(jī)進(jìn)入環(huán)道，絕對(duì)不允許入口車(chē)輛搶先進(jìn)入環(huán)道，迫使環(huán)流車(chē)輛停車(chē)等待。 英國(guó)曾經(jīng)修建過(guò)許多環(huán)道交叉。60年代以后，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通量激增，許多環(huán)交適應(yīng)不了增大了的交通量，發(fā)生嚴(yán)重鎖結(jié)現(xiàn)象。要全部把這些環(huán)交改為正規(guī)立交，在經(jīng)濟(jì)上不允許，因而就從運(yùn)行方面來(lái)想辦法。經(jīng)過(guò)對(duì)環(huán)交處車(chē)輛運(yùn)

17、行的調(diào)查研究，提出了“環(huán)流優(yōu)先規(guī)則”1. 能保持環(huán)流繞行車(chē)輛的連續(xù)運(yùn)行，不致停頓，因而也就保證了環(huán)道交通的活力，永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生鎖結(jié) 2. 交通量大的時(shí)候，只會(huì)暫時(shí)或偶爾在進(jìn)入環(huán)道的各個(gè)匝道或道路上發(fā)生臨時(shí)停車(chē)排隊(duì)等待的現(xiàn)象。3. 徹底取消了”交織長(zhǎng)度”的概念。4. 發(fā)揮了最大的通行能力“環(huán)流優(yōu)先”的特點(diǎn)1. 宜把入口處擴(kuò)寬，把原來(lái)只有1或2個(gè)車(chē)道的駛?cè)氲缆吩谌肟谔帞U(kuò)寬成2、3或4個(gè)車(chē)道2. 環(huán)道也應(yīng)相應(yīng)有34個(gè)車(chē)道供左、中、右行車(chē)輛各行其道。3. 同時(shí)，從環(huán)道駛出的出口也適當(dāng)加寬一個(gè)車(chē)道以利車(chē)輛快速順利地駛離環(huán)道。4. 為有利于導(dǎo)流，設(shè)導(dǎo)向島。環(huán)道改進(jìn)3.5 收費(fèi)道路的立交3.5.1 收費(fèi)立交的

18、形式 收費(fèi)公路設(shè)置立交的作法是在距兩條相交道路的交叉口的適當(dāng)距離處另設(shè)以一條連絡(luò)線，在連絡(luò)線與兩條路相交的地方各設(shè)置一個(gè)三肢立交，這樣所有車(chē)輛就都集中經(jīng)由連絡(luò)線轉(zhuǎn)彎出入，只須在連絡(luò)線設(shè)置一個(gè)收費(fèi)站就夠了，從而大大簡(jiǎn)化了管理。轉(zhuǎn)化為三肢立交問(wèn)題無(wú)連絡(luò)線單喇叭型雙喇叭型單Y型雙Y型Y喇叭喇叭子葉1. 當(dāng)?shù)氐牡匦魏偷匚锏惹闆r；2.交通情況設(shè)置連絡(luò)線的注意點(diǎn) 收費(fèi)立交除原來(lái)兩道路相交處仍要設(shè)置跨線構(gòu)造物之外，還要增加三肢立交構(gòu)造物匝道也將延長(zhǎng)，工程造價(jià)要比不收費(fèi)立交增加行駛距離和營(yíng)運(yùn)費(fèi)用也有所增大。沈大燈塔橋天津徐莊子橋武漢市北互通收費(fèi)廣場(chǎng)營(yíng)大公路處采用y型立交收費(fèi)站一、設(shè)置位置收費(fèi)立交必須設(shè)置收費(fèi)站。收費(fèi)站的設(shè)置位置可以分為兩種：第一種為直接設(shè)置在主線上，稱(chēng)為路障式，第二種是設(shè)置在立交匝道的連絡(luò)線上二、收費(fèi)站處的線形 收費(fèi)站應(yīng)盡量設(shè)在地勢(shì)平坦開(kāi)闊，匝道連絡(luò)線最好是平直線，以便利車(chē)輛的停車(chē)和啟動(dòng)。盡量避免將收班站設(shè)在彎道或陡坡處，尤其不應(yīng)設(shè)在凹形豎曲線的底部，3.6 立體交叉形式的選擇3.6.1 影響立交形式選擇的因素3.6.2 立交形式選擇的基本原則互通式立交形式的選擇，應(yīng)根據(jù)道路、交通條件，結(jié)合自然、環(huán)境