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1、第六章 道路平面交叉设计,本章主要介绍道路平面交叉口设计的基本理论和方法。学习平面交叉口平面布置和立面设计方法.,一、交叉口设计的基本要求和内容 定义：道路与道路（或铁路）在同一平面上相交的地方称为平面交叉，又称为交叉口。交叉口设计的主要内容：（1）正确选择交叉口的形式，确定各组成部分的几何尺寸；（2）进行交通组织，合理布置各种交通设施；（3）验算交叉口行车视距，保证安全通视条件；（4）交叉口立面设计，布置雨水口和排水管道。,第一节 交叉口设计概述,A.确保安全前提下，使车辆行人在交叉口能以最短时间通过B.正确设计交叉口，保证交叉口范围内的地面水迅速排除。,二、交叉口的交通分析,进出交叉口的车
2、辆可能产生的交错点：分流点同一行驶方向的车辆向不同方向分离行驶的地点；合流点来自不同行驶方向的车辆以较小的角度，向同一方向汇合行驶的地点；冲突点来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点。,二.交叉口的交通分析,有交通信号,三路交叉冲突点情况：,无交通信号,四路交叉冲突点情况：,无交通信号,有交通信号,五路交叉冲突点情况：,交叉口的交错点一览表,减少或消灭冲突点的措施,建立交通管制,采用渠化交通,创建立体交叉,设置交通控制信号可以降低冲突点数量。,交叉口交错特点,冲突点随相交道路条数的增长而快速增长，由左转或直行造成的冲突点总数为：,产生冲突点最多的是左转交通。,1减少或消灭冲突点的方法
3、,1、设置交通控制信号。禁止、限制交通，封闭支路等,Bangkok,2、选择合理的交叉口形式，正确组织交通。如组织单向交通。,3、渠化交通,4、立体交叉,4、立体交叉,1实行交通管制。在交叉口设置交通信号灯或由交通警指挥，使发生冲突的车流从通行时间上错开。2采用渠化交通。在交叉口内合理布置交通岛、交通标志和标线、或增设车道等，引导各方向车流沿一定路径行驶，减少车辆之间的相互干扰。如环形平面交叉可消灭冲突点。3修建立体交叉。将相互冲突的车流从通行空间上分开，使其互不干扰。这是解决交叉口交通问题最彻底的办法。,减少或消灭冲突点的方法：,用于相同等级或不同等级道路交叉中，是最基本的交叉形式,三交叉口
4、的类型及其适用范围,十字形交叉,形式简单，交通组织方便，街角建筑易处理。,T形交叉,形式简单，交通组织方便，街角建筑易处理。,通常用于主要道路和次要道路交叉，特殊情况也可用于两条干道相交,X 形交叉,交叉口范围狭长，对左转交通不利(正面碰撞)，街角建筑不好处理。,特殊地形,Y 形交叉,交叉口范围狭长，对左转交通不利(正面碰撞)，街角建筑不好处理,特殊地形,1、加铺转角式,交叉口用适当半径的圆曲线平顺连接相交道路的路基和路面,2分道转弯式：,通过设置导流岛、划分车道等措施，使单向右转或双向左、右转车流以较大半径分道行驶的平面交叉。,特点：交叉口转弯车辆，尤其是右转弯车辆行驶速度和通行能力都较高。
5、适用：车速较高，转弯车辆较多的一般道路。,为使转弯车辆不影响其它车辆的正常行驶，在交叉口连接部增设变速车道和转弯车道的平面交叉。,3扩宽路口式：,为使转弯车辆不影响其它车辆的正常行驶，在交叉口连接部增设变速车道和转弯车道的平面交叉。,3扩宽路口式：,特点：可减少转弯交通对直行交通的干扰，车速较高，事故率低，通行能力大，但占地多，投资较大。适用：交通量较大、转弯车辆较多的二级公路和城市主干路。设计时主要解决扩宽的车道数，同时也要满足视距和转角曲线半径的要求。,3扩宽路口式：,在交叉口中央设置中心岛，用环道组织渠化交通，使进入环道的所有车辆一律按逆时针方向绕岛单向行驶，直至所要去的路口离岛驶出的平
6、面交叉，俗称转盘。,4环形交叉：,第二节 交叉口的交通组织设计,一.车辆交通组织,任务,正确组织不同去向的车流设置合适的车道数合理布置交通岛、信号灯、交通标志渠化交通,保证车流、行人安全提高通行能力,方法,第二节 交叉口的交通组织设计,着眼点：解决左转及直行车辆的交通组织,具体措施,设置专用车道,组织左转车辆,渠化交通,调整交通,交通控制中心，自动控制,一.车辆交通组织,左、直、右车辆组成均匀时，可各设一专用车道，行车道宽度不足时，左转车道可向中线稍左偏移布置,设置专用车道,直行车辆特别多，左转亦有一定数量，可设两条直行车道,左转多，右转少，可设一条左转，右转与直行合用,右转多，左转少，可设一
7、条右转，左转与直行合用,左右转均少，则分别与直行车道合用,车行道较窄，无法划分左直、右行，可仅划分快慢车道,拓宽车行道，增设车道,2实行交通管制3变左转为右转（图a）,（二）左转弯车辆的交通组织,在车道上划线，或用绿带和交通岛来分隔车流，使各种不同类型和不同速度的车辆能象渠道内的水流那样，沿规定的方向互不干扰地行驶的交通组织。,（三）组织渠化交通,方向岛,方向岛（导流岛）用以指引行车方向。作用：可以减少冲突点；约束车速，保证行车安全。,分割岛,分割岛：用以分割机动车和非机动车、快速车和慢速车，以及对向行驶车流，保证行车速度和安全长条形交通岛。（画线代替）,中心岛,中心岛：设置在交叉口中央，用以
8、组织左转弯车辆和对向车辆,安全岛：供行人过街避让车辆，车道宽度大于4车道时设置安全岛，保证行人过街安全。,优点：缩小交叉口面积 改变交叉角度。使斜交对冲的车流变为直 角或锐角交叉 限制进入交叉口的车速。使交叉口内的冲突点分散 引导车流向驶入的方向转移。设置转弯车辆与交叉车辆的避让部分 渠化交通对于解决畸形交通尤为有效,渠化交通,常见交叉口车流组织实例,二.行人交通组织,组织行人在人行道上行走，在人行横道线上安全通过。使人车分离，减少干扰。,任务,方法,加宽交叉口转角处的人行道宽度设置人行横道尽量不将吸引大量人流的公共建筑的出入口设在交叉口上。当交通量大且道路较宽时，可在人行横道中间设置安全岛当
9、交通量大、道路较宽且车速较高时，需设置人行天桥或地道,二.行人交通组织,位置：人行横道一般布置在交叉口人行道的延续方向后退45米的地方宽度：一般应比路段人行道宽些(48米)。停车线的位置：应布置在人行横道线后至少1米的地方。,3人行横道的设置,a）人行横道线为白色平行粗实践（斑马线），表示准许行人横穿车行道的标线。b）设置位置，根据行人横穿道路的实际需要确定。人行横道的最小宽度为3m。,表示该处为人行横道。标志颜色为：蓝底、白三角形、黑图案。设在人行横道线两端适当位置。,人行横道指示标志,人行横道警告标志,第三节 交叉口的视距与圆曲线半径,1交叉口视距保障的目的：保证驾驶员在进入交叉口前的一段
10、距离内，能看到相交道路上的行车情况，以便能及时采取措施顺利驶过或安全停车。,一.交叉口的视距,2交叉口视距保障的方法：视距三角形视距三角形-相交道路上的停车视距所构成的三角形。其范围内不得有任何阻挡视线的障碍物。,3 视距三角形的绘制 确定停车视距 找出行车最危险冲突点。从最危险的冲突点向后沿行车轨迹线各量取停车视距。连接末端构成视距三角形。,一.交叉口的视距,（二）识别距离,识别距离：为保证车辆安全顺利通过交叉口，应使驾驶员在交叉口之前的一定距离能识别交叉口的存在及交通信号和交通标志等，这一距离称为识别距离。1无信号控制的交叉口对无任何信号控制的交叉口，可采用各相交道路的停车视距。2有信号控
11、制的交叉口对有信号控制的交叉口，在车辆正常行驶条件下，识别距离应使驾驶员能看清交通信号和显示内容，能有足够时间制动减速直至停车，但这种制动停车并非急刹车。,3停车标志控制的交叉口,对停车标志控制的交叉口，一般为主要道路与次要道路交叉，主次关系明确，而且对标志的识别要比对信号容易，因此，可采用式（8-10）及识别时间为2s计算。,二.交叉口的圆曲线半径,包括交叉范围相交道路的圆曲线半径和分道转弯式圆曲线半径以及加铺转角式圆曲线半径。,1.相交道路的最小圆曲线半径,2.交叉口最小圆曲线半径,3.加铺转角式圆曲线半径,1.相交道路的最小圆曲线半径,在交叉口范围内，主要道路的设计速度V仍采用路段规定值
12、，次要道路可取路段的0.7倍；横向力系数可按不同计算行车速度在0.150.20之间选用；超高横坡ih，以不大于2%为宜，最大不应超过6%。,设计速度,当右转弯车辆比较多时，为保证右转车辆能以规定速度分道行驶，应对最小转弯半径加以限制。在右转车辆计算行车速度已确定的条件下，取=0.160.20，最小圆曲线半径的一般值采用ih=2%计算，极限值用ih=6%计算。,2.分道转弯式交叉口最小圆曲线半径,为了保证各种右转车辆能以一定速度顺利转弯，交叉口转角处的缘石或行车道边缘应做成圆曲线或多心复曲线。,3.加铺转角式交叉口转角半径,R1=R-(B/2+F)其中：B机动车道宽度（m），一般取3.5m；F转
13、弯处非机动车道宽度（m）R右转车道中心线半径；V右转弯设计速度（Km/h），取路段速度的0.50.7倍，计算可取0.6倍；横向力系数，0.150.25,3.加铺转角式交叉口转角半径,第四节 交叉口的拓宽设计,拓宽目的,1交通量大时2需设右转车道时3需设左转车道时,1增加交叉口通行能力2交通组织的需要,拓宽条件,1向右拓宽2向左拓宽,拓宽方法,一、设置方法,（一）右转车道设置方法在进口道的右侧或同时在出口道的右侧拓宽右转车道。,二、左转车道设置方法,左转车道是在进口道左侧扩宽出的车道。1宽型中间带：当有较宽中间带（一般不小于5m）时，将道口一定长度的中间带压缩宽度，由此增辟出左转车道。,2窄型中
14、间带：当设有较窄中间带（宽度小于5m）时，利用中间带后宽度不够，可将道口单向或双向车道线向外侧偏移，增加不足部分宽度。,3无中间带：当相交道路不设中间带时，可通过两种途径增辟左转车道。（1）向进口道的一侧或两侧扩宽，增加进口道路幅总宽度，在进口道中心线附近辟出左转车道。,（2）不扩宽进口道，占用靠近中心线的对向车道作为左转车道。,三、拓宽车道的长度,最小渐变段长度 表8-11,渐变段长度ld渐变段的长度可以按照转弯车辆以路段平均车速行驶时，每秒横移1.0米计算。,渐变段长度ld减速所需长度lb和加速所需长度la等候车队长度,右转车道的长度,减速所需长度lb和加速所需长度la,VA减速时进口道或
15、加速时出口道处路段平均 行驶速度VR减速后或加速前的初速度 a减速度或加速度,三、拓宽车道的长度,等候车队长度,右转车道的长度应能使右转车辆从直行车辆等候车队的尾车后驶入拓宽的车道。,ln直行等候车辆的长度（6-12）n一次红灯受阻的直行车辆数量故：右转车道的长度,2左转车道的长度,同右转车道,简单平面交叉口,画线式渠化展宽平面交叉口,画线式渠化展宽平面交叉口,岛形渠化平面交叉口,岛形渠化平面交叉口,主路设中央分隔带的远引式平面交叉口,环形平面交叉口,第五节 环形交叉口设计,一.中心岛的形状和半径,1中心岛的形状中心岛的形状一般采用圆形，有时也采用圆角方形和菱形，主次道路相交时采用椭圆形。,2
16、中心岛的半径（圆形为例）按计算行车速度的要求V环道计算行车速度。u横向力系数。ih环道坡度。一般取1.5。b设计车道宽度。,一.中心岛的形状和半径,按交织段的长度交织两条车流汇合交换位置后又分离的过程。交织段长度当相邻路口之间有足够的距离，使进环和出环的车辆在环道上均可在合适的机会互相交织连续行使，该距离称为交织段长度。,按交织段长度所要求的中心岛半径为：Bp相交道路的平均宽度。,中心岛最小半径,1环道绕中心岛的单向行车带。2环道的功能：靠近中心的一条作绕行之用。最靠外侧的一条作右转之用。中间的一至两条作为交织之用。,3环道的宽度：环道通常三车道,二 环道的宽度,1交织角进环车辆轨迹与出环车辆
17、轨迹的平均相交角度。2交织角与行车安全：交织角越大，交织段长度越小，行车越不安全。交织角越小，交织段长度越大，行车越安全。3交织角一般在2030之间,三交织角,1环道横断面路脊线的选择,四.环道的横断面,2环道横断面的形状取决于路脊线的选择。,设在交织道的中间。设在分隔带上。,交通需要,五.环道外边缘线形,工程节约,线形,特点：驶入交叉口各种车辆可连续不断单向运行，没有停滞，减少车辆在交叉口延误时间；环道上行车只有分流与合流，消灭了冲突点，提高了行车安全性；交通组织简便，不需信号管制；对多路交叉和畸形交叉，用环道组织渠化交通更为有效。缺点：占地面积大，城区改建困难；增加了车辆绕行距离，特别左转
18、弯车辆；造价高于其他平面交叉。适用：多条道路相交，通过交叉的交通量总数为5003000辆小时，左右转弯车辆较多，且地形较平坦。,环形交叉特点,合理确定交叉口设计标高，解决行车、排水和建筑艺术在立面上的要求。达到行车顺适、排水畅通、与周围标高衔接。,第七节 交叉口的立面设计,一、交叉口立面设计的要求和原则,1.相同等级道路相交，维持各自纵坡不变，改变纵坡较小道路横坡度。2.主要道路与次要道路相交，主要道路纵、横断面不变，次要道路从双坡断面过渡到与主要道路纵坡一致的单坡断面。3.至少有一条道路的纵坡方向背离交叉口。4.布置雨水口时，一条道路的雨水不应流过交叉口的人行横道，或流入另一条道路，不使交叉
19、口产生积水。5.横坡要平缓，纵坡不宜大于2%，困难应不大于3%。6.交叉口立面设计标高应与周围建筑物标高协调一致。,二.立面设计的基本类型,1凸形地形 2凹形地形 3.分水线地形,二.立面设计的基本类型,4谷线地形 5 斜坡地形 6.马鞍形地形,三交叉口立面设计的方法,1.路段设计等高线的计算和画法中线上相邻等高线的水平距离为：设置路拱后，等高线在行车道边线上的位置沿纵向上坡方向偏移的距离l2为：,四、勾绘等高线,选定路脊线和控制标高路脊线通常是对向行车轨迹的分界线，车行道中心线。在交叉口上，路脊线的交点就是控制标高的位置。,2.交叉口上设计等高线的计算和画法,计算标高计算线上的设计标高,确定
20、标高计算线网,选定路脊线和控制标高,对于斜交过大的T形交叉口，路中心线不宜作为路脊线，应加以调整。,hG=hA-AGi1,控制标高计算,根据路脊线交叉点A的控制标高HA，可逐一推算出某些特征点的设计标高。,确定标高计算线网交叉口立面设计的关键是正确选择路脊线和标高计算线网。,标高计算线网方法：方格网法圆心法等分法平行线法,圆心法在路脊线上，按施工要求每隔一定距离等分定出若干点，并与转角曲线的圆心连成直线，即得圆心法的标高计算线网。,等分法将路脊线等分为若干份，相应的把转角曲线也等分为相同份数，连接对应点，即得等分法标高计算线网,平行线法先把路脊线交叉点与各转角曲线的圆心连成直线，然后按施工要求
21、在路脊线上分若干点，过这些点做该直线的平行线交于行车道边线，即得平行线法标高计算线网。,正交十字形或T形交叉口，各种方法都可采用；而对斜交交叉口宜采用圆心法和等分法。主要车道与次要车道相交而主车道在交叉口横坡不变时，应将基线交点A移到次要道路路脊线与主要道路行车道边线交点 处。此时，设计以位移后的交点 为准。,每条标高计算线上标高点的数目，可根据路面宽度、施工需要以及等高距离来确定。对路宽、陡坡、施工精度要求高的，标高点可多些；反之，则少些。,计算标高计算线上的设计标高,标高计算方程与选用的路拱形式有关，当采用抛物线形路拱时，计算公式：(B14)(B14)式中：标高计算线两端（其中一端在路脊线上）的高差或路拱高度 B车行道宽度（m）路拱横坡（%）,3.勾绘和调整等高线,根据所选立面图式和等高距h，把各等高线连接起来，就得到初步的是设计等高线图。该设计等高线图应满足行车平顺和路面排水通畅的要求。通过调整等高线的疏密（一般中间部分疏一些，而边沟处密一些），使纵横坡度变化均匀，调整个别不合适的标高，并合理布置雨水口。,实例（方格网设计等高线法）,收集资料,绘制交叉口平面图,确定交叉口的设计范围,确定交叉口的设计图式和等高距,勾绘等高线,计算施工高度,根据设计等高线图和方格点上的设计标高，则施工高度等于设计标高减去地面标高。,平面交叉设计示例,平面交叉设计示例,
