8章-道路平面交叉设计课件.ppt

1、本章主要介绍道路平面交叉口设计的基本理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论和方法。学习平面交叉口平面布置和立面设计方法设计方法.一、交叉口设计的基本要求和内容一、交叉口设计的基本要求和内容 定义：定义：道路与道路（或铁路）在同一平面上相交的地方称为平道路与道路（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。面交叉，又称为交叉口。交叉口设计的主要内容：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；）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；）进行交通组织，合理布置各

2、种交通设施；（3）验算交叉口行车视距，保证安全通视条件；）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。）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 二、交叉口的交通分析进出交叉口的车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。交错点类型无交通控制信号有交通控制信号相交道路条数相交道路条数345345分叉点3810244合流点3810246左转冲突点31245124直行冲突点045000交错点

3、总数9327051014减少或消灭冲突点的措施减少或消灭冲突点的措施建立交通管制建立交通管制采用渠化交通采用渠化交通创建立体交叉创建立体交叉设置交通控制信号可以降低冲突点数量。设置交通控制信号可以降低冲突点数量。6)2)(1(2nnnN 冲突点冲突点随相交道路随相交道路条数条数的的增长而快速增长增长而快速增长，由，由左左转或直行转或直行造成的冲突点总数为：造成的冲突点总数为：产生冲突点最多的是左转交通。产生冲突点最多的是左转交通。1、设置交通控制信号。禁止、限制交通，封闭支路等Bangkok1实行交通管制。在交叉口设置实行交通管制。在交叉口设置交通信号灯交通信号灯或由或由交通交通警警指挥，使发

4、生冲突的车流从通行指挥，使发生冲突的车流从通行时间上时间上错开。错开。2采用渠化交通。在交叉口内合理布置采用渠化交通。在交叉口内合理布置交通岛交通岛、交通交通标志标志和和标线标线、或、或增设车道增设车道等，引导各方向车流等，引导各方向车流沿一定沿一定路径路径行驶，减少车辆之间的相互干扰。如行驶，减少车辆之间的相互干扰。如环形平面交环形平面交叉叉可消灭冲突点。可消灭冲突点。3修建立体交叉。将相互冲突的车流从通行修建立体交叉。将相互冲突的车流从通行空间上空间上分分开，使其互不干扰。这是解决交叉口交通问题最彻底开，使其互不干扰。这是解决交叉口交通问题最彻底的办法。的办法。用于相同等级或不同等级道路交

5、叉中，是最基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本的交叉形式十字形交叉十字形交叉形式简单，交通组织方便，街角建筑易处理。形式简单，交通组织方便，街角建筑易处理。特点特点适用适用形式简单，交通组织方形式简单，交通组织方便，街角建筑易处理。便，街角建筑易处理。通常用于主要道路和次通常用于主要道路和次要道路交叉，特殊情况要道路交叉，特殊情况也可用于两条干道相交也可用于两条干道相交 交叉口范围狭长，对交叉口范围狭长，对左转交通不利左转交通不利(正面正面碰撞碰撞)，街角建筑不，街角建筑不好处理。好处理。特殊地形特殊地形特点特点特点特点适用适用适用适用交叉口范围狭长，对左转交通不利交叉口范

6、围狭长，对左转交通不利(正面碰撞正面碰撞)，街角建筑不好处理，街角建筑不好处理特殊地形特殊地形特点特点适用适用1、加铺转角式、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基和路面通过设置导流岛、划分车道等措施，使单向右转或双向左通过设置导流岛、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。、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。行能力都较高。适用：车速较高，转弯车辆较多的一般道路。适用：车速较

7、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。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。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。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面交叉，俗称转盘。任务任务正确组织不同去向的车流设置合适的车道数合理

8、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方法着眼点：解决左着眼点：解决左转及直行车辆的转及直行车辆的交通组织交通组织具体措施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，自动控制左、直、右车辆组成均匀时，可各设一专用车道，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行车道宽度不足时，左转车道可向中线稍左偏移布置直行车辆特别多，左转亦有一定数量，可设两条直行车辆特别多，左转亦有一定数量，可设两条直行车道直行车道 左转多，右转少，可设一条左转，右转与直行合用左转多，右转少，可设一条左转，右转与直行合用右转多

9、，左转少，可设一条右转，左转与直行合用右转多，左转少，可设一条右转，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，可仅划分快慢车行道较窄，无法划分左直、右行，可仅划分快慢车道车道拓宽车行道，增设车道拓宽车行道，增设车道2实行交通管制实行交通管制3变左转为右转变左转为右转（图（图a）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。方向岛方向岛（导流岛）用以指引行车方向。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。作

10、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，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。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）（画线代替）中心岛中心岛：设置在交叉口中央，用以组织左转弯车辆和对向车中心岛：设置在交叉口中央，用以组织左转弯车辆和对向车辆辆安全岛：供行人过街避让车辆，车道宽度大于安全岛：供行人过街避让车辆，车道宽度大于4车道时设置安车道时设置安全岛，保证行人过街安全。全岛，保证行人过街安全。优点：优点：缩小交叉口面积缩小交叉口面积 改变交叉角度。使

11、斜交对冲的车流变为直改变交叉角度。使斜交对冲的车流变为直 角或锐角交叉角或锐角交叉 限制进入交叉口的车速。限制进入交叉口的车速。使交叉口内的冲突点分散使交叉口内的冲突点分散 引导车流向驶入的方向转移。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对于解决畸形交通尤为有效 常见交叉口车流组织实例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。任务任务方法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

12、置安全岛当交通量大、道路较宽且车速较高时，需设置人行天桥或地道位置：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 1交叉口视距保障的目的：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距离内，能看到相交

13、道路保证驾驶员在进入交叉口前的一段距离内，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。上的行车情况，以便能及时采取措施顺利驶过或安全停车。一一.交叉口的视距交叉口的视距2交叉口视距保障的方法：视距三角形交叉口视距保障的方法：视距三角形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。围内不得有任何阻挡视线的障碍物。3 视距三角形的绘制视距三角形的绘制 确定停车视距确定停车视距 找出行车最危险冲突点。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。从最危险的冲突点向后沿

14、行车轨迹线各量取停车视距。连接末端构成视距三角形。连接末端构成视距三角形。一一.交叉口的视距交叉口的视距识别距离：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。aVtVSS266.32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

15、，因此，可采用式（8-10）及识别时间为2s计算。包括交叉范围相交道路的圆曲线半径和分道转弯式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。圆曲线半径以及加铺转角式圆曲线半径。)(1272iVR 1.相交道路的最小圆曲线半径相交道路的最小圆曲线半径 2.交叉口最小圆曲线交叉口最小圆曲线半径半径 3.加铺转角式圆加铺转角式圆曲线半径曲线半径 在交叉口范围内，主要道路的设计速度在交叉口范围内，主要道路的设计速度V仍采用路段规仍采用路段规定值，次要道路可取路段的定值，次要道路可取路段的0.7倍；横向力系数倍；横向力系数可按不可按不同计算行车速度在同计算行车速度在0.

16、150.20之间选用；超高横坡之间选用；超高横坡ih，以，以不大于不大于2%为宜，最大不应超过为宜，最大不应超过6%。)(1272hiVR设计速度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，取辆计算行车速度已确定的条件下，取=0.160.20，最，最小圆曲线半径的一般值采用小圆曲线半径的一般值采用ih=2%计算，极限值用计算，极限值用ih=6%计算。计算。为了保证各种右转车辆能以一定速度顺利转弯，交叉为了保证各种右转车

17、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。曲线。R1=R-(B/2+F)其中：其中：B机动车道宽度（机动车道宽度（m），一般取），一般取3.5m；F转弯处非机动车道宽度（转弯处非机动车道宽度（m）R右转车道中心线半径；右转车道中心线半径；V右转弯设计速度（右转弯设计速度（Km/h），取路），取路段速度的段速度的0.50.7倍，计算可取倍，计算可取0.6倍；倍；横向力系数，横向力系数，0.150.25)(1272hiVR拓宽目的拓宽目的 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

18、需要拓宽条件拓宽条件1向右拓宽2向左拓宽拓宽方法拓宽方法n（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。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。

19、最小渐变段长度最小渐变段长度 表表8-11BVlAd6.3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右转车道的长度长度速度(km/h)1008060403020最小长度m806040201010减速所需长度lb和加速所需长度laaVVllRAab26)(22或VA减速时进口道或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。nsnll ln直行等候车辆的长度（6-12）n一

20、次红灯受阻的直行车辆数量故：右转车道的长度),.max(sbdrllll2左转车道的长度左转车道的长度同右转车道 一一.中心岛的形状和半径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。2)(1272biVRh一一.中心岛的形状和半径中心岛的形状和半径 按交织段的长度按交织段的长度 交织两条车流汇合交换位置后又分离的过程。交织两条车流汇合交换位置后又分离的过程。交织段长度交织段长度当相邻路口之间有足够的距离

21、，使进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环和出环的车辆在环道上均可在合适的机会合适的机会互相交互相交织织连续行使连续行使，该距离称为，该距离称为交织段长度交织段长度。按交织段长度所要求的中心岛半径为：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。相交道路的平均宽度。22)(BBlnRpd环道计算行车速度环道计算行车速度4035302520中心岛最小半径中心岛最小半径6050352520中心岛最小半径中心岛最小半径 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

22、三车道 二二 环道的宽度环道的宽度1交织角进环车辆轨迹与出环车辆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之间三交织角三交织角1环道横断面路脊线环道横断面路脊线的选择的选择 四四.环道的横断面环道的横断面 2环道横环道横断面的形状断面的形状取决于路脊取决于路脊线的选择。线的选择。设在交织道的中间。设在交织道的中间。设在分隔带上。设在分隔带上。交交通通需需要要五五.环道外边缘线形环道外边缘线形工工程程节节约约线形特点：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

23、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。合理确定交叉合理确定交叉口设计标高，口设计标高，解决行车、排解决行车、排水和建筑艺术水和建筑艺术在立面上的要在立面上的要求。达到行车求。达到行车顺适、排水畅顺适、排水畅通、与周围标通、与周围标高衔接。高衔接。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

24、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。二二.立面设计的基本类型立面设计的基本类型 1凸形地形凸形地形 2凹形地形凹形地形 3.分水线地形分水线地形二二.立面设计的基本类型立面设计的基本类型4谷线地形谷线地形 5 斜坡地形斜坡地形 6.马鞍形地形马鞍形地形三交叉口立面设计的方法三交叉口立面设计的方法方格网

25、法方格网法:在交叉口范围内以相交在交叉口范围内以相交道路中线为坐标基线打道路中线为坐标基线打方格网，测出方格点上方格网，测出方格点上的地面标高，求出其设的地面标高，求出其设计标高，并标出相应的计标高，并标出相应的施工高度。施工高度。方法方法 设计等高线法：设计等高线法：在交叉口范围内选定路脊线和标在交叉口范围内选定路脊线和标高计算线网，并计算其上各点的高计算线网，并计算其上各点的设计标高，勾绘交叉口设计等高设计标高，勾绘交叉口设计等高线，最后标出各点施工高度线，最后标出各点施工高度方格网设计方格网设计等高线法等高线法两种方法结合使两种方法结合使用，称为方格网用，称为方格网设计等高线法，设计等高

26、线法，可以取长补短，可以取长补短，既能直观看出交既能直观看出交叉口的立面形状叉口的立面形状，又能满足施工，又能满足施工放样方便要求。放样方便要求。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：11ihl 3231221iiBihl四、勾绘等高线四、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.交叉口上设交叉口上设计等高线的计等高线的计算和画法计算和画法计算标高计算线上的设计标高确定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

27、叉口，路中心线不宜作为路脊线，应加以调整。hG=hA-AGi1 223iBhhGE3333ADAChhhhCAAD2)()(21333iRhiRhhFEc控制标高计算控制标高计算根据路脊线交叉点根据路脊线交叉点A的控制标高的控制标高HA，可逐一推算出某些，可逐一推算出某些特征点特征点的设计标高。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 平行线法圆心法圆心法在路脊线上，按在路脊线上，按施工要求每隔一施工要求每隔一定距离等分定出定距离等分定出若干点，并与转若干点，并与转角曲线的圆心连角曲线的圆心连成直线，即得圆成直线

28、，即得圆心法的标高计算心法的标高计算线网。线网。等分法等分法将路脊线等分将路脊线等分为若干份，相为若干份，相应的把转角曲应的把转角曲线也等分为相线也等分为相同份数，连接同份数，连接对应点，即得对应点，即得等分法标高计等分法标高计算线网算线网 平行线法平行线法先把路脊线交叉点先把路脊线交叉点与各转角曲线的圆与各转角曲线的圆心连成直线，然后心连成直线，然后按施工要求在路脊按施工要求在路脊线上分若干点，过线上分若干点，过这些点做该直线的这些点做该直线的平行线交于行车道平行线交于行车道边线，即得平行线边线，即得平行线法标高计算线网。法标高计算线网。正交十字形或正交十字形或T形交叉形交叉口，各种方法都可

29、采用口，各种方法都可采用；而对斜交交叉口宜采；而对斜交交叉口宜采用用圆心法和等分法圆心法和等分法。主要车道与次要车道相主要车道与次要车道相交而主车道在交叉口交而主车道在交叉口横横坡不变时坡不变时，应将基线交，应将基线交点点A移到次要道路路脊移到次要道路路脊线与主要道路行车道边线与主要道路行车道边线交点线交点 处。此时，设处。此时，设计以位移后的交点计以位移后的交点 为准。为准。AA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

30、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（%）2112xBhxBhy33114xBhxBhy1hhiBh21hi3.勾绘和调整等高线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）实例（方格网设计等高线法）收集收集资料资料绘制绘制交叉交叉口平口平面图面图确定确定交叉交叉口的口的设计设计范围范围确定交确定交叉口的叉口的设计图设计图式和等式和等高距高距勾绘勾绘等高等高线线计算计算施工施工高度高度根据设计等高线图和方格点上的设计标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高，则施工高度等于设计标高减去地面标高。标高。R2 5R2 5RR2 5平面交叉设计示例平面交叉设计示例R 2 5R 2 5RR 2 5平面交叉设计示例平面交叉设计示例