道路勘察设计――立交

10.1概述10.2立体交叉的类型与适用条件10.3立体交叉的布置规划与形式选择10.4匝道设计10.5端部设计10.6立体交叉的其它设计第10章道路立体交叉10.1概述10.1.1立体交叉的概念与作用立体交叉是利用跨线构造物使道路与道路或道路与铁路在不同标高相互交叉的连接方式，简称立交。立交是高等级道路的重要组成部分，是道路交通的咽喉。立交作用可使各方向车流在不同标高的平面上行驶，消除或减少冲突点；车流可以连续运行，提高道路的通行能力；节约运行时间和燃料消耗；控制相交道路车辆的出入，减少对高等级道路的干扰。10.1.2立体交叉的组成跨线构造物、主线、匝道、出入口、变速车道、集散车道、辅助车道、绿化带。10.1.3公路立交与城市立交的主要区别●公路立交一般为收费立交，而城市立交一般不收费；●公路立交一般不考虑行人和非机动车交通，城市立交因受行人和非机动车的影响，一般形式较复杂，跨线构造物较多。●城市立交受地上、地下各种建筑物和管线的影响较大；●城市立交施工时一般场地较小，施工难度较大；●城市立交比公路立交排水系统更为复杂。10.2立体交叉口的类型与适用条件10.2.1立交的分类1.按相交路线跨越方式划分（1）上跨式（2）下穿式2.按交通功能划分（1）全互通式（2）部分互通式（3）分离式3.按交通流线间的关系划分（1）完全立交（2）不完全立交（3）交织立交4.按相交道路的条数划分（1）三肢立交（2）四肢立交（3）多肢立交5.按结构层次划分（1）两层立交（2）三层立交（3）四层立交（4）多层立交10.2.2互通式立交的类型及特点1.三肢立交（1）喇叭形立交（两层）（2）环行立交（两层）（3）叶形立交（两层）（4）不完全定向立交（5）完全定向立交2.四肢两层式立交（机、非混行）（1）苜蓿叶形立交（2）环行立交（3）菱形立交（4）单点立交（菱形立交的特殊形式）（5）定向、半定向式立交3.四肢三层立交（1）苜蓿叶形立交（机、非分行）（2）环行立交（3）组合式立交（4）定向、半定向式立交4.四肢（多肢）四层及四层以上立交（1）环行立交（机、非分行）（2）组合式立交（3）定向、半定向式立交完全苜蓿叶式立交（双向匝道）完全苜蓿叶式立交（独立匝道）完全苜蓿叶式立交（带集散车道）完全苜蓿叶式立交（长条形、双向匝道）部分苜蓿叶式立交（对角象限部分互通）部分苜蓿叶式立交（对角象限平交全互通）部分苜蓿叶式立交（相邻象限平交全互通）环行立交（二层、椭圆）环行立交（三层）半定向式立交半定向式立交定向立交（二层）定向立交（三层）定向立交（四层）组合式立交1组合式立交2菱形立交SPI-singlepointinterchange10.3立交规划布局与设计10.3.1立交的布置规划1.立交位置的选定应考虑的因素⑴相交道路的性质⑵相交道路的任务⑶相交道路的交通量⑷社会条件⑸地形条件⑹经济条件2.互通式立交之间的间隔应考虑的因素（1）满足匝道几何布置的要求；（2）应满足标志和信号布置的要求；（3）应考虑司机驾驶顺适的要求；（4）经济合理。3.同一条线路上立交布置的一致性（1）同一条线路上平交和立交不能混乱布置；（2）相继的立交的出口不应各式各样；（3）尽量避免同一座立交平交匝道和专用匝道同时出现；（4）注意沿线相连立交的驶入的一致性。4.立交工程的设计原则（1）线形简单、直捷、正常。（2）车辆运转顺适流畅。（3）行驶安全。（4）总体经济合理。（5）构造美观10.3.2立交形式的选择立交形式选择的目的，是为了提供行车效率高，安全舒适，适应设计交通量和计算行车速度，满足车辆转弯需要，并与环境相协调。⑴立交的形式主要取决于相交道路的性质、任务和远景交通量等，确保行车安全畅通和车流的连续。⑵选择立交的形式应与所在地的自然条件和环境条件相适应，要充分考虑区域规划、地形地质条件、可能提供的用地范围、文物古迹保护区、周围建筑物及设施分布现状等⑶选择立交的形式应全面考虑近、远期结合。⑷选择立交的形式应从实际出发，有利施工、养护和排水和降低成本。⑸选择立交的形式和总体布置要全面安排，考虑平面线形指标和竖向标高的要求。⑹选择立交的形式应与定位相结合。项目立交形式计算行车速度(km/h)交叉口总通行能力(pcu/h)占地面积（ha）适用条件直行左转右转定向形立交80～10070～8070～8013000～150008.5～12.51．高等级公路相互交叉；2．高等级公路与市郊快速路交叉。苜蓿叶形立交60～8030～4030～409000～130007.0～9.01．高等级公路相互交叉；2．高等级公路与快速路、主干路相交；3．用地允许的市区主要交叉口。部分苜蓿叶形立交30～8025～3530～406000～80003.5～5.01．高等级公路与快速路、主干路相交；2．苜蓿叶形立交的前期工程。菱形立交30～8025～3525～355000～70002.5～3.51．高等级公路与次要道路相交；2．快速路与主干路相交。三、四层环形立交60～8025～3525～357000～100004.0～4.51．快速路相互交叉；2．市区交叉口；3．高等级公路与次要道路相交。喇叭形立交60～8030～4030～406000～80003.5～4.51．高等级公路与快速路相交；2．高等级公路相互交叉；3．用地允许的市区交叉口。三路环形立交60～8025～3525～355000～70002.5～3.01．高等级公路相互交叉；2．市区T形、Y形交叉口。三路子叶形立交60～8025～3525～355000～70003.0～4.01．高等级公路相互交叉；2．苜蓿叶形立交的前期工程。三路定向形立交80～10070～8070～808000～110006.0～7.01．高等级公路相互交叉；2．地形适宜的双向分离式道路相交。10.3.3立体交叉设计步骤1.收集资料地形图，规划图，周边建筑现状（地上、地下），地质、水文资料，路口交通资料，地面水排除出路等。2.方案设计（1）相交道路上下线位置的确定；（2）立交主要构造物的结构形式；（3）立交范围排水方式；（4）机非分行问题的处理；（5）检查各方案交通是否合理，线形是否流畅，立交结构是否合理，排水是否畅通。3、详细测量实地放线；平、纵、横断面地形测量；地质勘探（水文调查、地下建筑、管网调查）。4、施工图设计（1）路线设计部分同道路；（2）结构部分同桥（隧）；（3）排水设计；（4）照明设计（5）绿化设计；（6）标志设计1.广州区庄环行立交（四层）广州区庄立交设计概况：此立交位于环市东路和先烈路两主干道的交叉口。交通流量特点：80年，高峰小时机动车流量1800辆，非机动车流量高达22000辆。设计方案：四层环行立交。优点：占地面积节省；排水良好，最下一层不设排水站；机非分行，通行效果好。通行能力：机动车7200辆，非机动车30000辆。造价：950万。2.沈大高速公路灯塔立交3.沈阳方型广场立交10.4匝道设计定义：专供相交道路转弯车辆行驶的连接线。10.4.1匝道的分类1.按照匝道的功能及其与相交道路的关系分类⑴右转弯匝道⑵左转弯匝道①直接式②半直接式③间接式1左出右进式左转弯匝道右出左进式左转弯匝道右转弯匝道左出左进式左转弯匝道右出右进式左转弯匝道环形左转弯匝道2.按照匝道横断面车道数分类10.4.2匝道的特性⑴对称性：自身斜轴对称或自身无对称轴，但可分为相互轴对称。⑵独立性：每一种左转弯匝道都具有单独使用的特性。⑶组合性：各种基本形式的左转弯匝道，可以相互组合成许多斜轴对称或半轴对称的立交，或组合成完全不对称的立交。⑷可达性：任何一个方向左转弯的车辆，均可在所有象限内完成左转弯运行。⑸局域性：任何一个方向左转弯的车辆，均可在部分象限内完成左转弯运行。10.4.3匝道的设计依据1.计算行车速度主要是根据立交的类型、转弯交通量的大小以及用地和建设费用等条件选定。2.设计交通量是确定匝道类型、计算行车速度、车道数、几何形状、不完全互通式或完全互通式以及是否分期修建等的基本依据。3.通行能力取决于匝道本身的通行能力和出、入口处的通行能力，以三者之中较小者作为采用值。●高速公路间、或高速公路与具干线功能的一级公路间、或具干线功能一级公路间的互通式式立体交叉，应为枢纽互通式立体交叉。枢纽互通式立体交叉的匝道应具有良好的自由流的线形，匝道上不设置收费站，匝道端部不出现穿越冲突。●高速公路、一级公路间及其与其它公路相交的互通式立体交叉应为一般互通式立体交叉，其匝道上可设置收费站，且高速公路出入口以外允许设置平面交叉。匝道的设计交通量是指远景设计年限的交通量。立交的设计年限一般与主要道路的设计年限相同，为15～20年。匝道设计交通量是确定匝道类型、计算行车速度、车道数、几何形状、不完全互通式或完全互通式以及是否分期修建等的基本依据。设计交通量主要是根据相交道路设计年限的年平均日交通量，结合交通调查资料推算出各转弯方向的交通量而得到。•匝道的通行能力：匝道的通行能力取决于匝道本身的通行能力和出、入口处的通行能力，以三者之中较小者作为采用值。通常情况下，匝道出口和入口处的通行能力与匝道本身通行能力相比甚小，故匝道的通行能力主要受匝道出口或入口处通行能力的控制，并受正线的通行能力、车道数、设计交通量等影响。出、入口处的通行能力可按如下六种情况计算，每种情况当有两个公式计算时，采用两式计算结果的较小者。10.4.4匝道的线形设计标准10.4.4.1匝道的平面线形匝道计算行车速度(km/h)80706050403530圆曲线最小半径(m)一般值280210150100604030极限值23017512080503525对环形匝道的圆曲线半径除满足上述规定外，还应有足够的长度以保证曲率的缓和过渡及上下线的展线长度要求。近似可按下式计算：)(3.57minmaiHR式中：H－上下线要求的最小高差(m)；a－匝道的转角（°）；i－匝道的设计纵坡度（％）。•匝道回旋线参数：匝道及其端部曲率变化较大处均应设置缓和曲线。缓和曲线应采用回旋线，其参数以A≤1.5R为宜，并不小于下表所列数值。匝道计算行车速度(km/h)80706050403530回旋线参数A(m)1401007050353020回旋线长度（m）70605040353025•分流点的曲率半径：驶入匝道的分流点应具有较大的曲率半径，并使曲率变化适应行驶速度的变化，如图所示。分流点的曲率半径规定下表。主线设计速度（km/h）120100≤80最小曲率半径（m）一般值350300250极限值30020520010.4.4.2匝道的纵断面线形1.公路立交匝道的最大纵坡：2.公路立交匝道的最小纵坡：0.5%3.匝道竖曲线的最小半径及长度10.4.4.3匝道横断面及加宽匝道圆曲线的加宽值：当单向单车道匝道圆曲线半径小于72m、单向双车道或对向双车道匝道圆曲线半径小于47m时应设置加宽。匝道圆曲线的加宽值，根据圆曲线半径按下表采用。单向单车道匝道（Ⅰ型）单向双车道或对向双车道匝道（Ⅱ型）圆曲线半径(m)加宽值(m)圆曲线半径(m)加宽值(m)25～272.0025～262.2527～291.7526～272.0029～321.5027～291.7532～361.2529～311.5036～421.0031～331.2542～480.7533～361.0048～580.5036～390.7558～720.2539～430.50≥72043～470.25≥470匝道的超高渐变率匝道最小超高渐变率10.4.5匝道的线形设计10.4.5.1匝道平面线形设计①汽车在匝道上的行使速度是由高到低再到高逐渐变化的过程，匝道平曲线的曲率变化应与这种行车逐渐变化的行驶速度相适应。②匝道平面线形应与其交通量相适应，转向交通量大的匝道，通行能力较大，行车速度要求高一些，平面线形应采用较高技术指标，行车路径应尽量短捷。③出口匝道的平面线形技术指标应高于入口匝道。④分、合流处应具有良好的平面线形和通视条件。⑤在满足交通条件、场地条件和技术指标的前提