立交工程 书本总结Word文件下载.docx

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2.设计步骤：

拟定方案，确定比较方案，确定推荐方案，确定采用方案，详细测量，技术设计

第二章立体交叉的规划

第1节立体交叉规划调查

1交通调查2社会经济调查3自然条件调查

第2节立体交叉的交通流量预测

1交通预测基本概念2社会经济发展预测3交通发生吸引预测4交通分布预测5高速道路交通量分布

第三节立体交叉规划的一般原则

1.基本原则：

以道路网规划为依据，消除拥挤和阻塞，消除事故，地形适宜，交通量大，经济上有效益

2.立体交叉的设置条件：

（1）公路立体交叉的设置条件：

第一，高速公路同其它各级公路交叉，必须采用立体交叉

第二，一级公路同其它公路交叉，应尽量采用立体交叉

第三，一般公路间的交叉，在交通条件需要或有条件地点，可采用立体交叉

（2）下列情况应设置互通式立体交叉

第一，高速公路与高速公路，高速公路与一级公路，一级公路与一级公路，高速公路，一级公路同交通繁忙的一般公路相交处

第二，高速公路，一级公路同通往大城市，重要政治，经济中心，重点工矿区的公路相交处

第三，高速公路，一级公路同通往重要港口，机场，车站和游览胜地的公路相交处

第四，高速公路，一级公路同通往重要交通源的支线起点相交处

（3）城市道路立体交叉的设置条件

第一，高速公路与城市各级道路相交时，必须采用立体交叉

第二，快速路与快速路交叉，必须采用立体交叉；

快速路与主干路交叉，应采用立体交叉

第三，进入主干路与主干路交叉口的现有交通量超过4000~6000pcu/h，相交道路为四条车道以上，且对平面交叉口采取改善措施，调整交通组织均难收效时

第四，两条主干路交叉或主干路与其他道路交叉，当地型十一修剪立体交叉，经技术降级比较确为合理时，可设置立体交叉

第五，道路跨河或跨铁路时，可利用桥梁边孔修剪道路与道路的立体交叉

第三章立体交叉的选型与设计

第一节立体交叉的分类

一.按相交道路跨越方式划分

1.上跨式:

用跨线桥从相交道路上方跨过的立交方式

优点:

主线高出地面,施工比较方便,造价较低,因下挖较小,与地下管线干扰小,排水容易处理

缺点:

占地较大,跨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:

用地道（或隧道）从相交道路下方穿过的交互方式

主线低于地表面,占地较少,立面易于处理,立交构造物对视线和周围景观影响较小,如果机动车道和非机动车道按规定分别采用不同的净空高度,那么,非机动车道的引道纵坡较小,对非机动车道交通影响不大.

施工时地下管线干扰较大,排水困难,施工工期较长,造价较高,养护管理费用大.

二.按交通功能划分

（一）分离式立体交叉

仅设跨线构造物一座,使相交道路空间分离,上下道路间无匝道连接的交叉方式.

特点:

结构简单,占地少,造价低,但相交道路的车辆不能转弯行驶,只能保证直行方向的车辆空间分离行驶.

主要适用于直行交通量大,转弯车辆少,可不设置转弯车道的交叉出;

道路与铁路交叉处;

高速道路同其他各级道路交叉时,除在控制出入地点设置互通式立交外,均采用分离式立体交叉;

一般等级道路之间交叉时,因场地或地形条件限制时,可采用分离式立体交叉,以减少工程数量,降低造价.

（二）互通式立体交叉

不仅设跨线构造物使相交道路空间分离,而且上下道路之间有匝道连接,以供转弯车辆行驶的交叉方式.

上下道路的车辆可以转弯行驶,全部或部分消灭了冲突点,各方向行车相互干扰小,但立交结构复杂,占地多,造价较高.

适用于高速道路与其他各级道路,大城市出入口道路,以及通往重要港口,机场或游览圣地的道路相交处.

1.完全互通式立体交叉:

相交道路的车流轨迹全部在空间分离的交叉.喇叭形,苜蓿叶形立交.

2.部分互通式立体交叉:

相交道路的车流轨迹之间至少有一个平面冲突点的交叉.部分苜蓿叶式立交,菱形立交

3.交织型立体交叉:

相交道路的车流轨迹线以交织的方式运行,存在交织路段的交叉.环形立体交叉.

三.按其他方式划分

（一）按相交道路的条数划分

1.三路立体交叉

2.四路立体交叉

3.多路立体交叉

（二）按立体交叉的层数划分

1.两层式立体交叉

2.三层式立体交叉

3.多层式立体交叉

（三）按立体交叉的用途划分

1.公路立体交叉

2.城市道路立体交叉

3.铁路立体交叉

4.人行立体交叉

（四）按是否收费划分

1.收费立体交叉

2.不收费立体交叉

第二节立体交叉的形式及特点

一.三路立体交叉

（一）三路全通式立体交叉

1.喇叭形立体交叉

它是用一个环圈式匝道和一个半定向匝道来实现车辆左转弯的全互通式立体交叉.

（1）除环圈式匝道以外,其他匝道都能为转弯车辆提供较高速度的半定向运行;

（2）只需一座跨线构造物,投资较省;

（3）没有冲突点和交织,通行能力大,行车安全;

（4）结构简单,造型美观,行车方向容易辨别.

（1）环圈式匝道上行车速度低,线形较差,若采用较高的计算行车速度时,占地较大;

（2）左转弯车辆绕行较大.

适用于高速道路与一般道路相交的T形交叉.

2.子叶式立体交叉

它是用两个环圈式匝道来实现车辆左转弯的互通式立交

（1）只需一座跨线构造物,造价较低;

（2）匝道对称布置,呈叶状,造型美观.

（1）环圈式左转匝道半径较小,线形较差,运行条件不如喇叭式立交好;

（2）左转弯车辆绕行距离较长;

（3）正线上存在交织运行.

3.Y形立体交叉

Y形立体交叉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交

（1）定向Y形立体交叉

它是左转车辆在定向匝道上由一个方向车道的左侧驶出,并由左侧进入另一行车方向车道的立交方式.

（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.

（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）当正线单向有两条以上车道时,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者由左侧车道快速汇入困难;

（3）需要跨线构造物多,占地较大,造价较高.

适用于各方向交通量都很大的高速道路之间的交叉.

（2）半定向Y形立体交叉

它是对定向Y形立交的改进,将定向左转匝道改为半定向匝道,即左转弯车辆由行车道的右侧分离或汇入正线.

（1）对左转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）正线外侧占地较少;

（4）左转弯车辆由正线右侧分离或汇入,运行方便,正线双向行车道之间不必分开.

（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,占地大,造价高.

二.四路立体交叉

（一）四路全互通式立体交叉

1.苜蓿叶式立体交叉

※

（1）苜蓿叶式立体交叉

通过四个对称的环圈式左转匝道来实现各方向左转车辆的运行.

（1）交通运行连续自然

（2）无冲突点,无需设置信号控制;

（3）可由部分苜蓿叶式立交分期修建而成;

（4）仅需一座跨线构造物,造价较低

（1）左转弯车辆绕行距离较长,立交占地较大;

（2）环圈式左转匝道线形差,行车速度低;

（3）上下线左转匝道出入口之间存在交织运行,限制了立交的通行能力;

（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;

（5）为设置附加的交织车道或变速车道,使跨线构造物长或宽度增加.

多用于高速道路与一般道路或等级较高道路之间的相互交叉的立交.

※

（2）带集散车道苜蓿叶式立体交叉

（1）使交织路段从高速道路上分离至车速较低的集散车道上,减少了对交通的影响,提高了行车的安全性;

（2）使高速道路上双重的出口或入口变为单一的出口或入口,大大简化了交通标志;

（3）比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;

（1）在环圈式匝道半径相同的情况下,与普通苜蓿叶式立交相比占地较多;

（2）跨线构造物因跨度增大而造价更高.

※2.X形立体交叉

（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.

（1）层多桥长,造价高;

（2）占地面积大,在城区很难实现.

X形立交适用于高速道路之间相互交叉的情况,在市区等用地和建筑物限制较严的地区很难设置,多用于高速公路之间,市区外围的高速道路之间的交叉.

3.定向式立体交叉

它是由定向左转匝道组成的一种高级的全互通式立体交叉.

（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）无冲突点,行车安全.

（1）存在左侧分离和左侧汇入的困难;

（2）正线双向行车道之间必须拉开足够的距离,执行车辆略有绕行;

（3）跨线构造物数量多,层次高,占地面积大,造价高.

适用于高速道路之间相互交叉的情况.

※4.涡轮式立体交叉

它是由四条半定向式左转匝道组成的一种高级全互通式立体交叉.

（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;

（4）规模宏伟,造型美观.

（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5座,造价较高;

（3）占地面积大.

5.组合式立体交叉

（1）一个环圈式匝道型

适用于一个方向左转弯交通量比较小的情况.

（2）二个环圈式匝道型

适用于二个方向左转弯交通量比较小的情况.

（3）三个环圈式匝道型

适用于一个方向左转弯交通量比较大,而其余三个方向交通量比较小的情况.

（4）无环圈式匝道型

适用于相交道路等级较高,左转弯交通量比较大的情况.

（二）四路部分互通式立体交叉

※1.菱形立体交叉

只设右转和左转公用的匝道,使主要道路与次要道路连接,在跨线构造物两侧的次要道路上为平面交叉口.

（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,仅需一座跨线构造物,用地和工程费用小.

（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）次线在上层时,可能存在视认性,错路运行或行车等待等问题.

多用于城市的主要道路与次要道路相交且用地困难的情况,而公路上多为收费立交,一般不采用菱形立交

四.收费立体交叉

收费道路上封闭式收费的立交或需单独收费的立交应按收费立交设计.

一座立交以设一个收费站为宜.

（一）收费立交设置收费站的方法

在距道路交叉点适当距离处另设一条连接线,在连接线两端与相交道路交叉处各设置一个三路立体交叉或平面交叉,使所有转弯车辆都集中经由连接线形式,这样,只需在连接线上设置一个收费站即可.

（二）连接线的设置原则

1.连接线可以设置在任一象限,主要取决于地形和地物的限制,同时,应考虑交通量的大小,以设在右转弯交通量较大的象限为宜.

2.连接线的位置和长度应满足两端三路立交或平交的加减速长度需要,驶入收费站时减速到零,驶出收费站时从零加速.

（三）连接线两端的交叉形式

1.连接端相交道路为次要道路时,可采用平面交叉口,匝道平交型立交,正线平交型立交,三路交织型立交.

2.连接端相交道路为一般道路时,可采用三路交织型立交,子叶式立交或喇叭形立交等.

3.连接端相交道路为主要道路时,可采用喇叭形立交,Y形立交等.

第三节立体交叉形式的选择

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,并与环境相协调的合理立交形式.

立交形式的选择是否合理,不仅影响立交本身的功能,如通行能力,行车安全和工程经济等,而且对地区整体规划,地方交通的发展及市容环境等都有密切关系.

一.影响立交形式选择的因素

道路,交通,环境,自然条件

二.立交形式选择的基本原则

互通式形式选择基本原则:

1.立交的形式首先取决于相交道路的性质,使用任务和远景交通量等.

2.选定的立交形式必须与立交所在地的自然条件和环境条件相适应.

3.形式选择要全面考虑近远期结合,既要考虑近期交通要求,减少投资费用,又要考虑远期交通发展需要改建和提高的可能.

4.形式选择必须考虑是否收费问题及实行的收费制.

5.形式选择应从实际出发,有利于施工,养护和排水,尽量采用新技术,新工艺,新结构,以提高质量,缩短工期和降低成本.

6.形式选择和匝道不知要全面安排,分清主次.

7.形式选择应与定位相结合

8.在城市道路上,立体交叉的结构形式应简单,占地面积较少.

第五章匝道设计

匝道是互通式立体交叉必不可少的组成部分,其作用就是专供跨线构造物上下相交道路的转弯车辆行驶.

第一节匝道的组成与分类

一.车流轨迹线的交错形式

1.交错运行的基本形式

根据连接处车流轨迹线相互交错的关系,交错运行的基本形式有以下四种:

（1）分流:

同一行驶方向的车流向两个不同方向分离行驶的过程,如正线出口处的行驶过程即为分流.

（2）合流:

两个行驶方向的车流以较小的角度向同一方向汇合行驶的过程,如正线入口处的行驶过程即为合流.

（3）交织:

两个行驶方向的车流汇合交换位置后又分离行驶的过程,如环形交叉进出环道的行驶过程即为交织.

（4）交叉:

两个不同行驶方向的车流以较大的角度（>

90）相交行驶的过程,如部分互通式立体交叉中次要道路上出入口处的行驶过程即为交叉.

2.分,合流的组合形式

正线与匝道或匝道与匝道连接处车流轨迹线分流与合流的组合,有:

连续分流,连续合流,合分流,分合流.

从行车安全方便的角度分析,各类的第I,II种形式使用较多,均属正线行车道右侧分流（右出）和右侧合流（右进）的行驶过程.

连续分流和连续合流的第II种形式比第I种形式更有利于行车,因为第II种形式正线上只有一处分流或合流,对正线车流干扰最小.

二.匝道的组成

汽车的行驶过程分为三部分:

分流减速行驶过程,匀速或变速行驶过程,加速合流行驶过程.

一条转弯匝道的组成分为三部分:

驶出道口部分,中间匝道路段部分,驶入道口部分.

1.驶出道口:

由减速车道,出口,楔形端三部分组成.

2.中间匝道路段:

为匝道的主体,其组成单一.

3.驶入道口:

由入口端,入口,加速车道三部分组成.

三.匝道的分类

（一）按匝道的功能及其与相交道路的关系分类

1.右转匝道:

是从正线右侧驶出后直接右转约90度,到相交道路的右侧驶入,一般不设跨线构造物.右转匝道可以布置成但（或复）曲线,反向曲线,平行线或斜线四种.右转匝道属右出右进的直接式匝道,其特点是形式简单,车辆运行方便,直接顺当,行车安全.

2.左转匝道:

左转匝道车辆须转约90-270度越过对向车道,除环圈式匝道外在匝道上至少需要一座跨线构造物.左转匝道又分为直接式,半直接式,间接式.

（1）直接式:

又称定向式或左出坐进,左转弯车辆直接从行车道左侧驶出,左转约90度,到相交道路行车道的左侧驶入.

匝道长度最短,可降低营运费用;

没有反向迂回的运行,自然顺畅;

适应车速高,通行能力较大.

跨线构造物较多,需要单向跨线桥二层式二座或三层式一座;

相交道路的双向行车之间必须要有足够的间距,以便上升（或下降）一定高度跨越（或穿越）对向行车道;

对行车道右侧行驶的重型车和慢速车必须加速横移到左侧高速驶出是困难的,到相交道路由行车道左侧高速驶入困难且不安全.

（2）半直接式:

又称半定向式匝道

I.左出右进式:

左转车辆从行车道左侧直接驶出后左转弯,到相交道路时由行车道右侧驶入.

II.右出左进式:

左转车辆从行车道右侧右转弯驶出,在匝道上左转弯,到相交道路后直接由行车道左侧驶入.

III.右出右进式:

左转车辆都是由行车道右侧右转弯驶出和驶入,在匝道上左转改变方向.这是最常用的左转匝道形式.

（3）间接式:

又称环圈式.左转车辆驶过正线跨线构造物后向右回转约270度达到左转的目的,在相交道路的右侧驶入.

（二）按匝道横断面车道类型分类

1.单向单车道匝道

2.单向双车道匝道

3.对向双车道匝道

4.对向分离式双车道匝道

第二节匝道的布设

一.汽车在匝道上的行驶特性及平面线形

（一）汽车在匝道上的行驶特性

1.不收费立交匝道的行驶特性

（1）分流行驶过程

汽车从正线I的直行车流中开始分离行驶,横移到减速车道的行驶过程.

（2）减速行驶过程

汽车从正线I车流分流后开始减速,行驶至出口的行驶过程.

（3）匀速或变速行驶过程

汽车从驶出道口的出口开始,行驶到驶入道口入口的行驶过程.

（4）加速行驶过程

当正线II设加速车道时,是指汽车从驶入道口的入口加速开始,到与正线II合流之前的行驶过程.

（5）合流行驶过程

汽车由加速车道开始横移,到完全汇入正线II直行车流的行驶过程.

（二）匝道的平面线形

1.安全性分析及对线形的要求

分流减速行驶过程容易发生汽车撞在前面突然减速车辆尾部的尾撞事故（减速车道入口）;

驶出道口的出口端和匀变速段的曲率半径最小点附近容易发生因减速不及而导致的恶性翻车事故（出口端和曲率半径最小点）;

入口端的驶入角比较大而且通视条件不好时,容易发生与直行车辆碰撞的交通事故（入口端）;

加速合流行驶过程中容易发生与直行车辆侧向挤撞事故（车道出口）;

正线出口：

1设置足够长度的减速车道，供分流后的车辆减速只用是非常必要的2减速车道的平面线形采用直线对减速更有利3与正线相同的线性指标4避免不利线性组合

正线入口：

入口处驶入角度不应过大，入口亦应位于直线或缓直点附近为宜

2匝道平面线形的构成

1减加速行驶过程2匀速或减速行驶过程3加减速行驶过程

二.左转匝道的布置特点

1.独立性:

每一种左转匝道都具有单独使用的特性,即一座立交的所有左转弯方向只采用一种左转匝道形式.

2.对称性:

自身斜轴对称,相互轴对称.

3.组合性:

各种基本形式的左转匝道,可以相互组合成许多斜轴或半轴对称的立体交叉或组合成完全不对称的立体交叉.

4.可达性:

任何一个行车方向需左转的车辆,均可在所有象限内完成左转弯运行.

5.局域性:

所有行驶方向左转的车辆,均可在部分象限内完成左转弯运行.

三.匝道的组合设计

互通式立交的不同形式,就是各种左转匝道和右转匝道的不同组合.

（一）三路互通式立交匝道的组合

常用左转匝道形式有左出左进直接式I,左出右进半直接式II,左出右进间接式III.

2.直行车道局部改线处理

由于直接式左转匝道在直行车道上存在左出或左进的运行,双向直行车道之间必须有足够大的间距以满足跨线纵坡的要求.

常用处理方法是将某一直行方向的车道进行局部改线,以拉开适当距离提供足够的间距.

3.左转匝道交叉点移动处理

4.左转匝道交叉点避开处理

5.左转匝道交织处理

6.左转匝道平面交织处理

第三节匝道的设计依据

匝道的设计依据主要有立交的等级,计