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1、第八章 公路交叉设计【本章学习要点】本章重点讲述公路与公路、管线交叉的形式及各种形式平面交叉、立体交叉的适用范围，通过学习要求学生能够掌握平面交叉的设计内容与设计方法，立体交叉图形识别。在公路网中，公路与公路、管线纵横交错，形成交叉。相交公路在同一平面上的交叉称为平面交叉，交叉的地方称交叉口，相交的公路分别在不同平面上的交叉称立体交叉。第一节 公路交叉口分析在平面交叉口上，不同方向的车流和行人互相影响干扰，不但会降低车速、阻滞交通、降低通行能力，而且容易发生交通事故。平面交叉口是公路的重要组成部分，是公路交通的咽喉部位，它直接影响到公路的使用质量，所以必须予以足够的重视，公路的交叉规划和设计，
2、必须符合安全、经济、合理、舒适和美观的要求。一、平面交叉口的交通分析各车流驶入交叉口后，以直行、右转弯或左转弯的方式，汇入欲行驶方向的车流后再驶离交叉口。由于行驶方向的不同，车辆间的交错就有所不同。当行车方向互相交叉时（此时一般行车路线的交角大于45），两车可能发生碰撞，这些地点称冲突点；当来向不同而汇驶同一方向时（此时一般行车路线的交角小于45），两车可能发生挤撞，这些地点称合流点。显然，交叉口的冲突点和合流点，是危及行车安全和发生交通事故的地点，统称危险点，其中，冲突点的影响和危害程度比合流点大得多。因此，设计交叉口时，应尽量消除、减少冲突点，或采用渠化交通等方法，把冲突点限制在较小的范围
3、内。公路与公路平面交叉的冲突点和合流点的分布如图81示。图中，“.”为冲突点，“。”为合流点。分析图81后可知：1交叉口危险点的多少，视交叉口相交路线的数量和型式而异，且随相交路线数量的增加而显著增加。如图81中a）为三路相交的交叉口，有3个冲突点、3个合流点；b）为四路十字形交叉口，有16个冲突点、8个合流点；c）为五路交叉口，有50个冲突点、15个合流点。因此，在规划设计交叉口时，除特殊情况外，交会的岔路不得多于4条。并采用合理的交叉口布置型式，以简化交通，减少危险点。2产生冲突点最多的是左转弯车辆。如图81b）中，如果没有左转车辆，则冲突点就由16个减少为4个；又如图82示，同样是四路十
4、字型交叉口，如果采用信号灯或交通警察的等交通管制后，冲突点即减少为2个、合流点减少为4个。因此，在交叉设计中，如何处理和组织左转弯车辆，采取必要的交通管制措施，是保证交叉口交通安全和畅通的关键之一。二、减少或消灭冲突点的措施减少或消灭冲突点的措施有：1建立交通管制 如装设交通信号灯或由交通警察指挥交通，使直行车和左转弯车的通行时间错开。2采用渠化交通 如适当布置交通岛限制行车路线，使车流按一定组织方式通过交叉口，可把冲突点限制在一定范围内；又如采用环形交叉（俗称转盘），使进入交叉口后的车辆按逆时针方向环绕中心岛作单向行驶，至所要去的路口驶出，均以同一方向循序前进，就消灭了交叉口的冲突点。3创建
5、立体交叉 将相互冲突的车流分别设在不同标高的车道上行驶，互不干扰，这是彻底解决交叉口交通问题的办法，但立体交叉造价高，有的立体交叉仍有平面交叉问题，所以不能随意采用立体交叉。为了交通安全，应在交叉口前设置交叉的标志牌，使驾驶员有精神准备；同时，交叉口处应具有足够视距，使驾驶员能看到各方向来车情况，以便及时采取措施。 为确保交叉口过往行人的安全和减少行人对交通的影响和干扰，除加强交通法规的宣传教育外，必要时应在交叉口设置人行横道和其它交通安全设施。第二节 公路平面交叉一、交叉口设计的基本要求和任务（一）基本要求1在确保安全的前提下，使车辆和行人在交叉口能以最短的时间顺利通过。2正确设计交叉口立面
6、，保证交叉口范围内的地面水迅速排除。（二）设计任务1正确选择交叉口型式，合理确定各组成部分的尺寸。2确定必须保证的行车视距，从而确定交叉口的视距范围。3立面布置需符合行车和排水的要求。4处理好主要公路与次要公路的关系。主要公路与次要公路交叉时，平、纵线形要全盘考虑、相互配合，使各自能符合有关技术标准的要求，但一般应首先保证主要公路线形的舒顺、平缓。5正确合理地进行交通组织和交通管制，如设置必要的交通安全设施，合理布设交通岛和人行横道等。综上所述，路线交叉的规划与设计，应根据交通量、设计速度、交通组成和车流分布情况，并结合该地区的地形、土地使用情况，分别进行单独设计。改建公路时，还应研究交叉处交
7、通事故情况，有针对性地进行改建设计。二、平面交叉口的技术要求1公路与公路交叉，除高速公路全部采用立体交叉外，一级公路可少量采用平面交叉，二级以下公路尽量采用平面交叉。2平面交叉路线应为直线并尽量正交，当采用曲线时，其半径宜大于不设超高的最小半径。3平面交叉一般应设在水平地段。紧接水平地段的纵坡，一般不应大于3，困难地段不应大于5，坡长应符合最小坡长的规定。4一、二级公路的平面交叉，应根据具体情况设置转弯车道、变速车道、交通岛和加铺平缓的转角。转向车道的宽度一般为3m，并根据该公路的等级设置适当的缓和段。5平面交叉的型式应根据各相交公路的功能、等级、交通量、交通管理方式，并结合地形、用地条件和投
8、资等因素来选定。6各平面交叉口之间的间距应尽量地大，以便提高通行能力和保证安全。7平面交叉的设计，应以左转弯、右转弯和直行等不同方向的设计小时交通量为基本依据。8远期拟建成立体交叉的平面交叉口，近期设计应将平面交叉与立体交叉做出总体设计，以便将来改建。9平面交叉的交通管制分为主路优先、无优先交叉、信号交叉三种方式。当被交叉公路等级较低、交通量较小或相交公路中有一条为干线公路时，应考虑采用主路优先交叉；当相交公路的功能和等级相同，交通量或行人数量很大时，可采用信号交叉；无优先交叉一般仅用于相交公路等级很低，交通量不大的情况。10平面交叉范围内的设计速度，原则上应与相交公路的相应等级的设计速度一致
9、。当相交公路等级相同或交通量相近时，平面交叉范围内，直行交通的设计速度可降低，但与该级公路的设计速度之差不应大于20km/h。其它情况的设计速度按交通规则办理。三、平面交叉的类型和适用范围平面交叉口的形式设计得合理与否，直接影响到投资和使用价值，所以应切合实际地考虑远期的需要和近期的可能两方面因素，选择合理的方案。平面交叉按构造组成分为渠化交叉和非渠化交叉；按几何形状分为T形、十字形和环形交叉。（一）非渠化平面交叉设计速度较低，交通量较小的双车道公路相交，可采用非渠化交叉。1主要公路的设计速度60km/h，或设计速度为80km/h，但交通量较小，次要公路为县乡公路或四级公路的T形交叉，当转弯交
10、通量较小时可采用图83中a所示的非加宽T形交叉。2主要公路的设计速度为80km/h, 次要公路为县乡公路或四级公路的T形交叉，当转弯交通量较大而会导致直行车辆的过分减速时，应采用加宽式T形交叉。主要公路右转弯交通量较大者，应采用图83中b的型式；左转弯交通量较大者，可采用c的型式。3县乡公路或三、四级公路相交的十字交叉，可采用图83中d的型式。4主要公路的设计速度为80km/h，次要公路为县乡公路或三、四级公路且转弯交通量不大的十字交叉，可采用图83中e的型式。 （二）渠化平面交叉相交公路等级较高或交通量较大的平面交叉，应采用由分隔岛、导流岛来指定各向车流行迳的渠化交叉。1主要公路为二级公路的
11、T形交叉，当直行交通量不大，而与次要公路间的转弯交通量占相当比例时，可采用图84中a所示的只在次要公路上设分隔岛的渠化T形交叉。当主要公路的直行交通量较大时，则采用图84中b所示的在主要公路和次要公路上均设分隔岛的渠化T形交叉。 2主要公路为四车道公路，或设计速度60km/h且有相当比例转弯交通量的二级公路，或是与互通式立体交叉直接沟通的双车道公路的T形交叉应采用图85所示的设置导流岛的渠化T形交叉。3主要公路为四车道公路以及设计速度为80km/h的双车道公路，或虽然设计速度为60km/h，但属区域干线的双车道公路，其上的十字交叉应采用图86所示的渠化十字交叉。（三）环形交叉环形交叉适用于交通
12、量适中，经过验算后出、入口间的距离能满足交织长度的要求，或按“入口让路”规则设计能满足交通量需要的35岔的交叉。1环形交叉宜采用图87所示的适应“入口让路”的行驶规则的型式。2“入口让路”环形交叉适用于一条四车道公路和一条双车道公路相交的交叉，以及两条高峰小时不明显的四车道公路相交的交叉。四、平面交叉的勘测设计要点（一）勘测要点1搜集原有公路的等级、交通量、交通性质、交通组成、交通流向等资料和远景规划。2根据地形和其它自然条件以及掌握的资料，按照有关规定，拟定交叉形式。3选定交叉位置和确定交叉点，使各相交路线在平、纵、横方面都有较好的衔接。通常交叉点设在原有公路的中心线上或中心线的延长线上。4
13、测量交叉角、中线、纵断面和横断面。5当地形和交叉口较复杂时，为更合理地选定交叉口的位置和形式，并便于排水，应详测地形图，以便作平面交叉竖向设计，其比例尺采用1：5001：1000。（二）设计要点1平面线形（1）平面交叉范围内两相交公路应正交或接近正交，且平面线形宜为直线或大半径曲线，尽量避免采用需设超高的曲线半径。（2）新建公路与等级较低的既有公路斜交时，应对次要公路在交叉前后一定范围内作局部改线，使交叉的交角不小于70。2纵面线形（1）平面交叉范围内，两相交公路的纵面应尽量平缓。纵面线形应大于最小停车视距要求。（2）主要公路在交叉范围内的纵坡应在0.153%的范围内；次要公路上紧接交叉的部分
14、引道以0.52.0%的上坡通往交叉，而且此坡段至主要公路的路缘至少25m，如图88所示。（3）主要公路在交叉范围内是超高曲线的情况下，次要公路的纵坡应服从主要公路的横坡。3视距1）引道视距每条岔道和转弯车道上都应提供与行驶速度相适应的引道视距，如图89所示。引道视距在数值上等于停车视距，但量取标准为：眼高1.2m；物高0。各种设计速度所对应的引道视距及凸形竖曲线的最小半径规定如表81所示。引道视距及相应的凸形竖曲线最小半径 81设计速度（km/h）1008060403020引道视距（m）16011075403020凸形竖曲线最小半径（m）10700510024007004002002）通视三角
15、区两相交岔路间，由各自停车视距所组成的三角区内不得存在任何有碍通视的物体，如图810所示。4立面设计平面交叉处两相交公路共有部分的立面形式及其引道横坡，应根据两相交公路的相对功能地位、平纵线形以及交通管理方式等因素而定。1）采用“主路优先”交通管理方式的交叉，应使主要公路的横断面贯穿交叉，而调整次要公路的纵断面以适应主要公路的横断面；当调整纵断面有困难时，应同时调整两公路的横断面。2）主要公路设超高曲线时，应根据次要公路纵断面的不同情况处理立面。3）两相交公路的功能地位相同或相仿，或者是信号交叉时，则两公路均应作适当的调整。具体调整内容详见规范。5平面交叉范围内设置的附加车道有变速车道和转弯车
16、道。其设计要点和有关规定详见规范。6平面交叉处的排水设计是一项重要内容。平面交叉处的排水设计应绘制排水系统图，并注明流向和坡度等。公路用地范围内由路基和路面排除所降雨水，公路用地范围外的雨水等不允许流入交叉处路面范围内。7平面交叉的渠化设计，可采用导流岛、路面标线、交通岛等方式。8交叉口应设置人行横道、人行天桥或通道。并设置限速、指路和其它有关标志、标线和信号。9改建旧平面交叉可采用增设车道、渠化、改为立体交叉等方法。（三）平面交叉基本设计成果1平面交叉口平面布置图：比例尺用1：5001：1000，图中示出路中心线和路面边缘线，注明交叉点、各岔道起终点、加桩、控制断面的位置和桩号，并列出平曲线
17、要素表。图中还应标出各控制断面的宽度、横坡度和两侧路面边缘设计标高，并注明交叉口处各坡段的纵坡等。2纵、横断面图：除横断面图可用1：1001：200比例尺外，其余要求与一般路线设计的相同。3交叉口地形图和竖向设计图，以及交叉口的工程数量等资料。第三节 公路立体交叉一、主要设计内容与一般要求高等级公路相交或交通量过大而平面交叉无法适应时，或是行车速度高、地形条件适合做成立体交叉，从经济上考虑又合理时，均可以考虑用立体交叉。立体交叉分互通式和分离式两种，相交公路通过跨线桥、匝道等连接上、下线的立体交叉称互通式立体交叉；相交公路通过跨线桥，但不能直接连接的立体交叉称分离式立体交叉。1高速公路和其它各
18、级公路交叉时，必须采用立体交叉。交叉形式除在控制出入的地方设互通式立体交叉外，均采用分离式立体交叉。互通式立体交叉的形式、设置的间距及加（减）速车道、匝道的设计，应根据有关规定及具体情况确定。2一级公路与交通量较大的公路交叉时，应采用立体交叉。交叉形式可根据具体情况采用互通式或分离式立体交叉。3其他各级公路的交叉，当交通条件需要或有条件的地点，也可采用立体交叉。4互通式立体交叉1）互通式立体交叉的基本形式分为T形、Y形和十字形等三种，见图8-11、812、813。按功能将互通式立体交叉分为枢纽式互通立体交叉和一般式互通式立体交叉。枢纽互通式立体交叉一般为高速公路与高速公路之间的交叉，其匝道无收
19、费站等设施，且应保证所有交通流无交叉冲突；一般互通式立体交叉为除枢纽互通式立体交叉之外的其他互通式立体交叉，一般用于高速公路或一级公路与双车道公路之间的交叉，允许合并设置收费站和在被交公路的匝道端部采用平面交叉。互通式立体交叉结构复杂、占地多，但车辆可以近距离安全转弯、连续行驶。互通式立体交叉的间距最小4km，最大30km。）匝道是连接立体交叉上、下路线的通道。匝道的横断面要求如图8-14所示。匝道的设计速度见表82。匝道的圆曲线半径见表8-3。匝道及其端部，凡曲率变化较大处均应设回旋线，参数A1.5R为宜，并不小于表8-4值。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
20、化，分流鼻处的曲率半径与回旋线参数见表8-5。匝道设计速度（km/h） 表8-2匝道形式直连式半直连式环型匝道匝道设计速度（km/h）枢纽式互通立体交叉80、60、5080、60、50、4040一般式互通立体交叉60、50、4060、50、4040、35、30匝道圆曲线最小半径 表8-3匝道设计速度（km/h）80706050403530圆曲线最小半径（m）一般值280210150100604030最小值23017512080503525匝道回旋线参数 表8-4匝道设计速度（km/h）80706050403530回旋线参数A（m）1401007050353020回旋线长度（m）70605040
21、353025分流鼻处曲率半径与回旋线参数 表8-5主线设计速度（km/h）曲率半径（m）回旋线参数A（m）一般值极限值一般值极限值12035030014012010030025012010080250200100803）匝道的最大纵坡应按表86确定，最小竖曲线半径及竖曲线长度按表87确定。分流鼻附近竖曲线半径和最小长度规定于表88。匝道的最大纵坡 表8-6匝道设计速度（km/h）80、7060、5040、35、30最大纵坡（%）出口匝道上坡345下坡334入口匝道上坡334下坡345匝道竖曲线的最小半径及长度 表8-7匝道设计速度（km/h）80706050403530竖曲线最小半径（m）凸形
22、一般值4500350020001600900700500最小值300020001400800450350250凹形一般值3000200015001400900700400最小值200015001000700450350300竖曲线最小长度（m）一般值100907060403530最小值75605040353025分流鼻附近匝道竖曲线半径及长度 表8-8主线设计速度（km/h）1201008060竖曲线最小半径（m）凸形一般值350020001600900最小值20001400800450凹形一般值200015001400900最小值15001000700450竖曲线最小长度（m）一般值9075
23、6040最小值605040354）匝道的超高和加宽应设置过渡段，其具体要求参见规范。5）变速车道分为直接式和平行式两种。设计时应使车辆安全舒适地运行。6）相关设计内容还有收费广场、环境协调、景观设计、绿化设计、排水设计等。7）互通式立体交叉范围内的主要技术指标见表89。 互通式立体交叉范围内的主线技术指标 表8-9设计速度（km/h）120100806040最小平曲线半径（m）一般值200015001100500250极限值15001000700350150最小竖曲线半径（m）凸形一般值450025001200060002000极限值23001500600030001500凹形一般值16001
24、200800040003000极限值12008000400020001500最大纵坡（）一般值2234.55极限值2245.56注：一般情况下，最小平曲线及竖曲线半径应采用大于或等于表列一般值；最大纵坡应小于或等于表列一般值，当受地形条件或其他特殊情况限制时，方可采用表列极限值。二、测设要点1应收集的资料，除平面交叉所要求提供的资料外，还应征求当地政府及有关部门的意见。2实地初步拟定交叉的位置，用相交公路的中线为基线布设控制网，以供测量地形之用。3地形测量，除分离式立体交叉外，均需测绘地形图。比例尺用1：5001：1000。测绘的范围视实际需要而定，一般应测至交叉范围外至少100m。测量要求与
25、桥位地形测量相同。4拟定方案，在地形图上定出不同方案的交叉位置和形式（包括匝道），并到实地核对，然后根据纸上资料等进行初步设计，拟定采用方案。为便利方案比选，必要时须做模型和绘出透视图。5按采用方案在实地上放样，并测得平、纵、横三方面资料。6地质勘探，在跨线桥和其它构造物处，应进行地质钻探，其要求与桥梁相同。三、公路与公路立体交叉设计成果1布置图比例尺一般用1：5001：1000。内容包括地形、地物、路线（包括匝道）、跨线桥及其它构造物等。2纵、横断面图比例尺和要求与平面交叉略同。3跨线桥设计图，其要求与一般桥梁设计相同。4如有挡土墙、窨井、排水管、排水泵站等其它构造物，均须附设计图。5有比较
26、方案时，应绘制布置图并提供有关资料。6交叉口的工程数量等资料。第四节 公路与其它路线交叉一、公路与铁路交叉公路与铁路交叉时，应根据公路的使用性质、交通情况、公路的规划断面和其它特殊要求，以及铁路的使用性质、运行情况、轨道数、有无调车作业（次数和断道时间）等情况。考虑并决定采用平面交叉、立体交叉或近期做平面交叉而远期改建为立体交叉的方案。（一）公路与铁路平面交叉1公路与铁路平面交叉时，应设置道口，并尽量正交；当必须斜交时，交叉角应大于45。2根据交叉道口铁路等级，应保证汽车在公路上距交叉口相当于该公路停车视距并不小于50m范围内，汽车驾驶员能看到两侧各不小于表810所规定的距离以外的火车。汽车了
27、望视距 表810路段旅客列车设计速度（km/h）14012010080汽车了望视距 （m）4704003402703为了行车的安全和方便，公路在交叉道口两端钢轨的外侧，应有不小于16m的水平路段，该水平路段不包括竖曲线在内。紧接水平路段的纵坡，一般不大于3，困难地段应不大于5。4交叉道口垂直于公路的宽度，应不小于交叉公路的路基宽度。交叉路口的路面（铁路称道口铺面）应根据铁路纵坡度做成水平或单向横坡，铺砌易于翻修的路面，如钢筋混凝土预制块、整齐条石等，其铺砌长度应延至钢轨以外2m。路面标高一般应和轨顶相同。5公路与铁路相接近时两者的用地界之间宜保持一定的间隔，高速公路、一级公路不应小于10 m，
28、二、三、四级公路不应小于5m。必要时还应设置防眩设施。6平面交叉道口在任何情况下，都应设置标志。（二）公路与铁路立体交叉公路与铁路立体交叉时，新建项目应首选立体交叉。高速公路、一级公路与铁路交叉时，必须设置立体交叉。其它各级公路与铁路交叉时，符合下列情况之一者，应设置立体交叉：1交通繁忙或者通行能力和服务水平达不到该公路设计要求，经过技术经济比较认为合理时；2铁路有大量调车作业且延误公路车辆、行人时间，损失严重时；3地形条件适宜修建立体交叉而不致过多增加工程量时；4受地形等条件限制采用平面交叉会危及行车安全时；5确有特殊需要时。测设时，应与铁路部门联系并取得具体的协议。一般公路在铁路下面的立体
29、交叉，由铁路设计单位负责设计。公路与铁路立体交叉时，应尽量采用正交。立体交叉跨线桥的桥下净空规定为：当公路从铁路下穿行时，净宽以及路肩或人行道的净高应符合标准有关规定，行车道部分的净高不小于5m；当铁路从公路桥下穿行时，跨线桥下净空，应符合铁路净空限界的要求。二、公路与乡村道路交叉乡村道路是泛指乡村、城镇之间不属等级之列，用于机动车、非机动车及行人通行的道路。包括大车道、机耕道等均属乡村道路。乡村道路与公路交叉的数量，根据公路等级应有所控制。在乡村道路密集地区，当交叉点过密影响行车安全时，宜适当合并交叉点。高速公路与乡村道路交叉时，应采用分离式立体交叉。一级公路与乡村道路交叉时，可采用平面交叉
30、。平面交叉应设在视距良好的地方，乡村道路应设置一段水平路段并加铺与交叉公路相同的路面。乡村道路分为通行机动车道路和仅通行非机动车及行人道路两类。通行机动车道路又分为通行汽车道路和不通行汽车的机耕道路两种。乡村道路从公路上面跨越时，跨线桥桥下净空应满足等级公路的规定要求。当乡村道路从公路下穿过时，其净空可根据当地通行的车辆组成和交叉情况而定，一般人行道的净高不小于2.2m；畜力车及拖拉机通道的净高不小于2.7m；净宽不小于4.0m。在下方穿越的公路或乡村道路，均应保证排水畅通。并在适当设置必要的标志。三、公路与管线交叉各种管线如电讯线、电力线、电缆、管道、渠道等均不得侵入公路限界，也不得妨害公路交通安全，并不得损害公路的构造物和设施。为保证公路的正常养护和交通安全、畅通与公路发展的需要，新建或改建公路通过已有管线区时，设计时应根据公路的使用要求，事先与有关部门协调，以便妥善处理因修建公路所引起的干扰问题。当需要沿现有公路两侧铺设管线时，有关部门亦应根据上述原则，事先与交通部门协调。思考题与习题1如何减少或消除“冲突点”？2各种公路与公路平面交叉类型分别适用于何种条件？3匝道的作用是什么？4立体交叉的类型有哪些？
