第3章立交的选型与设计

第三章立交选型与方案设计内容提要立交分类与体系1各类互通式立交的特点及适用条件2立交选型3立交方案设计43.1立体分类及体系一、立体交叉的分类体系♥按相交道路的类型划分立交分类♥按相交路线的交通流性质划分♥按相交道路数划分♥道路与铁路相交♥车行立交♥人行立交♥道路与道路相交♥道路与大车道相交♥分离式♥混合式♥人行天桥♥人行地道♥两路立交、三路立交♥四路立交、多路立交一、立体交叉的分类体系♥按相交道路是否互通立交分类♥按相交路线跨越方式♥按立交主线及匝道的空间层次划分♥互通式立交♥上跨式立交♥半跨半穿式立交♥分离式立交♥两层式♥三层式♥完全互通式♥部分互通式♥下穿式立交♥完全立交型立交♥按立交的基本动线关系划分♥四层式♥交织型立交♥平交型立交是否收费立体交叉的外形立交类型是否组合立交匝道的形式其他方式按其它方式划分1、立体交叉的名词解释3.1立体分类及体系二、立体交叉的名词解释和命名★道路与道路的立交；★道路与铁路的立交；★车行立交；★人行立交；★两路立交；★三路立交；★四路立交；★多路立交；★分离式立交；★互通式立交；★上跨式立交；★下穿式立交；★两层式立交；★三层式立交；★四层式立交；★完全立交型立交；★交织型立交；★平交型立交；★定向式立交；★半定向式立交；★非定向式立交；★喇叭形立交；★三层式立交；★苜蓿叶形立交；★菱形立交；★环形立交；★组合式立交；二、立体交叉的名词解释和命名（1）上跨式主线高出地表面，施工比较方便，造价较低，因下挖较小，与地下管线于扰小，排水容易处理。其主要缺点是占地较大，路线桥影响视线和周围景观，引道较长或纵坡较大，不利于非机动车交通行驶。（2）下穿式主线低于地表面，占地较少，立面易处理，立交构造物对视线和周围景观影响小，对非机动车交通影响不大。其主要缺点是施工时地下管线于扰较大，排水困难，施工工期较长，造价较高，养护管理费用大。2、立体交叉的命名♥采用立交所在位置命名新开路立交桥2、立体交叉的命名♥按立交的类型命名山区单喇叭立交2、立体交叉的命名♥立交的简称玉蜒立交桥3.2各路互通式立交的特点及适用条件互通式立交的形式问题实质就是各种左右转弯匝道的选择和组合问题。不同的左右转弯匝道组合在一起就形成了不同的互通式立交。设计一座立交实质上就是在当地的主、客观条件下如何选择最优的左转弯匝道进行组合。一、三路立交（一）三路T形立交1．喇叭形立体交叉由一个小环道（转向角约为270°的左转匝道）和一个半定向型匝道来实现左转所构成的立交形式，由于外形似喇叭，故由此得名。实际上是小环道与半定向型匝道的一种组合结构形式。喇叭形立交可分为A式和B式经环形左转匝道驶入主线（或正线）经环形左转匝道驶出主线（或正线）优点：(1)各转弯方向均设有独立匝道，对交通量大的左转方向提供了速度较高的半定向型匝道；(2)车辆可完全互通，没有冲突点和交织段，通行能力较高；(3)结构简单，造形美观，行车方向容易辨别；(4)只设一座桥跨即实现全互通，投资较省。缺点：(1)环圈式匝道上行车速度低，线形较差，小环道占地面积较大；(2)左转弯车辆绕行距离较长。适用条件：一般公路连接于高速公路、一级公路或连接于城市快速路、主干路的T形交叉。设计车速小于或等于50km/h。2．三路叶形立交叶形立交是由两个小环道来实现车辆左转的T形立体交叉，如图叶形立体交叉优点：(1)各方向匝道独立设置，全互通，行车性能较好；(2)匝道对称布置，呈叶状，造型美观；（3）只需一座桥跨，造价较低缺点：(1)环圈式左转匝道线形较差，运行条件不如喇叭形好；(2)左转弯车辆绕行距离较长；(3)正线上存在交织运行。适用条件：叶形立交的适用性与喇叭形较相近，多用于苜蓿叶式立交的前期工程。布设时以使正线下穿为宜。2．三路叶形立交3.三路环形立交由环形平交演变而来，是用一个公用环道来实现各方向车辆转向的立交形式缺点：(1)存在交织路段，限制了通行能力和行车速度；(2)左转绕行距离较长；(3)需修建两座桥跨结构物，造价较高。适用条件：适用于各方向左转交通量较均匀，用地较紧，拆迁较大的情况。特别是对原有环形平交改造，能充分利用原有工程，重新征地较小的情况适用。优点：(1)左转行驶方向明确，交通组织方便；(2)结构紧凑，占地较少；(3)中心环岛与城市绿化美化相结合，利于街景布置。3.三路环形立交4.三路半定向型立交优点：(1)行车条件较好，绕行距离比小环道短；(2)匝道布置方式多，因而类型较多，可灵活布置；(3)匝道布置灵活、结构紧凑、用地及拆迁较小。缺点：(1)需设较多桥跨结构物，造价高；(2)桥跨长，高差较大，匝道纵面线形起伏较大。用半定向型匝道来实现车辆左转的立交形式适用条件：多用于交通量较大、车速要求较高的T形立交两层三桥式半定向型立交两层平交型半定向型立交两层两桥式半定向型立交三层式半定向型立交5.三路定向型立交用定向型匝道来实现车辆左转的立交形式优点：(1)左转转向角小（只有90°左右），路线短截，行车功能最好；(2)结构紧凑、用地较省，拆迁较少，直接转向，行车方向容易识别。缺点：路线交叉较多，桥跨较长且较高，造价昂贵。适用条件：多用于车速高，交通量大的高速公路、一级公路相互连接的情况。5.三路定向型立交6.三路组合式立交(1)喇叭形立交：小环道与半直接匝道的组合形式采用不同的左转匝道组合起来的立交(2)定向型与小环道的组合式6.三路组合式立交(3)定向型与半定向型的组合式采用不同的左转匝道组合起来的立交(二)三路Y形立交Y形立交是用定向匝道或半定向匝道来实现车辆左转弯的全互通式立体交叉。特点：三个方向的交角相近，且每个方向均无直行车辆，转向角小，与T形立交相比，线形好、行车方向明确、转弯车辆路线短截、行车有利。喇叭形、叶形、环形、半定向型、定向型适用于直行和转弯交通量均较大的高等级道路相交处。1)定向Y形立体交叉适用三路枢纽互通优点：(1)对转弯车辆能提供直接、无阻的定向运行，行车速度高，通行能力大；(2)转弯行驶路径短捷，运行流畅，方向明确；(3)正线外侧不需占用过多土地。缺点：(1)正线双向行车道之间必须有足够距离，以满足匝道纵断面布置的要求；(2)当正线单向有两条或两条以上车道，左侧车道为超车道或快车道，使得左转弯车辆由左侧车道快速分离或由左侧车道快速汇入困难，而且不安全；(3)需要跨线构造物多，占地较大，造价较高。适用条件：定向Y形立体交叉适用于各方向交通量都很大的高速公路之间的交叉，特别是正线双向为分离式断面，且相距一定宽度时较为适宜。另外，当正线外侧有障碍物时最为适宜。1)定向Y形立体交叉双向行车道之间不必拉开或难以拉开的情况2)半定向Y形立体交叉2)半定向Y形立体交叉优点：(1)对左转弯车辆能提供较高速度的半定向运行，通行能力较大；(2)各方向运行流畅，方向明确，不会发生错路运行；(3)正线外侧占用土地较少；(4)左转弯车辆由正线右侧分离或汇入，运行安全方便，正线双向行车道之间不必分开。缺点：(1)匝道修建和运行长度较定向Y形长；(2)需要跨线构造物多，占地较大，造价较高。2)半定向Y形立体交叉武汉市北互通收费广场红岩峙互通由前节分析，四肢立交有四个左转弯，前述的10种左转弯匝道的任一种皆可选用，四肢立交理论上有10000种不同的组合形式。这些形式并不都具有实际的使用价值，因为：①考虑到造价的经济，应尽量缩短匝道长度，减少立交桥梁的数量和层次；②考虑到造型的美观，应尽量采用对称的形式；③考虑到设计和施工的方便，各左、右转弯匝道线形和桥梁布设应尽量争取一致。二、四路立交(一)四肢全互通式立体交叉1．苜蓿叶式立体交叉1)普通苜蓿叶式立体交叉优点：(1)交通运行连续而自然；(2)无冲突点，无须设信号控制；(3)可由部分苜蓿叶式分期修建而成；(4)仅需一座跨线构造物，造价较低。缺点：(1)左转弯车辆绕行距离较长，占地较大；(2)环圈式左转匝道线形差，行车速度低；(3)上、下线左转匝道山入口之间存在交织运行，限制了通行能力；(4)正线上为双重出口，其中左转匝道出口在跨线构造物之后，使标志复杂。1)普通苜蓿叶式立体交叉2)带集散车道苜蓿叶式立体交叉集散车道优点：(1)使交织路段从高速公路上分离至车速较低的集散车道上，减少了对正线交通的影响，提高了行车的安全性；(2)使高速公路上双重的出入口变为单一的出口或入口，简化了交通标志；(3)比普通苜蓿叶式立体交叉通过的交通量更大；(4)各左、右转弯车辆运行自然流畅。缺点：(1)在环圈式匝道半径相同情况下，与普通苜蓿叶式相比占地更多；(2)跨线构造物因跨度增大而造价更高些。2)带集散车道苜蓿叶式立体交叉2．X形（四星式）立体交叉又称半定向式立交，是四肢全互通式立交的最高级形式之一优点：(1)各转弯方向车辆运行都有专用匝道，自由流畅，转向明确；(2)单一的出口或入口，便于车辆运行和简化标志；(3)无交织，无冲突点，行车安全；(4)适应车速高，通行能力大。缺点：(1)层多桥长，造价高；(2)占地面积大，在城区很难实现。2．X形（四星式）立体交叉3．定向式立体交叉优点：(1)匝道转弯半径大，行车方向明确，路径短捷；(2)能为转弯车辆提供高速的定向运行，通行能力大；(3)无交织，无冲突点，行车安全。缺点：(1)存在左侧分离和左侧汇人的困难；(2)正线双向行车道之间必须拉开足够距离，直行车辆略有绕行；(3)跨线构造物数量多，占地面积大，造价高。适用条件：此类立体交叉适用于高速公路之间相互的高级立体交叉情况。由于存在左出和左进的问题，只有在交通量大、车速高的情况下可考虑采用。3．定向式立体交叉4．涡轮式立体交叉优点：(1)匝道平曲线半径较大，纵坡和缓，适应车速较高；(2)车辆进出正线安全顺畅；(3)无交织，无冲突，通行能力较大。缺点：(1)左转弯车辆绕行距离较长，营运费用较大；(2)需建二层式跨线构造物五座，造价较高；(3)占地面积大。4．涡轮式立体交叉5.组合式立体交叉一个环圈式匝道型两个环圈式匝道型三个环圈式匝道型无环圈式匝道型5.组合式立体交叉四肢部分互通式立体交叉是在次要道路上或匝道上存在平面冲突点或个别转弯方向不设专用匝道的立体交叉，一般多用于主要道路与次要道路相交，也可用于地物限制较严或分期修建的情况。部分互通式立体交叉的代表形式主要有菱形立交体交叉和部分首宿叶式立体交叉等。(二)四肢部分互通式立体交叉图为分离式菱形立体交叉常用形式1．菱形立体交叉菱形立体交叉是只设右转和右转公用的匝道，在跨线构造物两侧的次要道路上存在平面交叉口。优点：(1)能保证主线直行车辆快速畅通；(2)主线上具有高标准的单一进出口，交通标志简单；(3)主线下穿时匝道坡度便于驶出车辆减速和驶入车辆加速；(4)形式简单，仅需一座路线构造物，用地和工程费用小。缺点：(1)次线与匝道连接处为平面交叉，影响了通行能力和行车安全；(2)次线上可能存在视认性、错路运行或行车等待等问题。适用条件：菱形立体交叉多用于城市道路的主要道路与次要道路相交且用地困难的情况，而公路上多为收费的，—般不采用。1．菱形立体交叉2．部分苜蓿叶式立体交叉优点：(1)可保证主要道路直行车辆快速通畅；(2)单一的驶出方式简化了主要道路上的交通标志；(3)仅需一座跨线构造物，用地和工程费用较少；(4)便于分期修建，远期可扩建为全苜蓿叶式立体交叉。缺点：(1)次要道路上存在平面冲突点，影响通行能力和行车安全；(2)次要道路上可能有停车等待和错路运行现象；(3)有时次要道路平而交叉口需设信号控制，若出口匝道储存能力不足时，往往会影响主要道路的交通。2．部分苜蓿叶式立体交叉3．部分连接式立体交叉部分连接式立体交叉是指某些转弯方向因交通量很小、地形和地物限制较严或因交通组织需要，限制个别转弯方向车辆行驶而不设专用转弯匝道，形成部分连接式立体交叉。(三)四肢交织型立体交叉环形立体交叉1．环形立体交叉优点：(1)能保证主要道路快速畅通，转弯行驶方向明确；(2)无冲突点，行车较安全，交通组织方便；(3)结构紧凑，占地较少。缺点：(1)存在交织运行，通行能力受到环道交织能力的限制；(2)车速受到中心岛