1、城市道路有效設計第六章立體交叉方案第一節立體交叉的概念、 作用、 設置條件、 類型及形式的選擇一、立體交叉的概念 是指兩條線路（公路與公路 公路與鐵路 公路與其它通道）在不同平面上相互交叉的聯接方式。具體的說，就是用跨線橋或地道橋使相交路線在高程不同的平面上互相交叉的交通設施。五、各種類型的特點及實用性：1.上跨式和下穿式立體交叉：上跨式和下穿式立體交叉：上跨式：上跨式立上跨式：上跨式立交橋的主要交叉構筑交橋的主要交叉構筑物高于地面交通設施物高于地面交通設施，如圖：，如圖：下穿式：下穿式立下穿式：下穿式立交橋的主要交叉構筑交橋的主要交叉構筑物低于地面交通設施物低于地面交通設施，如圖：，如圖：半

2、上跨半下穿式（半上跨半下穿式（相對于地面標高）的相對于地面標高）的立交橋立交橋二者的優缺點及實用性列表比較：二者的優缺點及實用性列表比較： 序號 分析的出發點和情況 上跨式（跨線橋） 下穿式（地道橋） 1地形適用于凹形地形 適用于凸形地形 2周圍環境和街道寬度 適用于寬街道及周圍房屋簡單可以拆遷 適用于窄街道及周圍房屋較好不可以拆遷 3城市街道的藝術處理 因高出地面，對藝術處理要求高 不會破壞原街道藝術美觀，無高出地面結構物 4原有地下管線 不需要改建 需要改建 5排水 容易解決 要添設排水泵站，保證排水，對墻體的防水要求較高 6施工過程對原有交通的影響 工期短，影響小，甚至可以在不封鎖交通的

3、情況下施工 工期較長，特別是大開挖施工影響更大 7經濟 工程的養護費用相對較低，鋼材用量小，圬工體積大 淺埋地道橋費用較大，深埋隧道造價更貴，養護要求高，鋼材用量大，圬工體積小 2.分離式立體交叉：概念：又稱簡單立交，是指上下層之間互不連通的立體交叉形式，僅建造供直概念：又稱簡單立交，是指上下層之間互不連通的立體交叉形式，僅建造供直行方向車流通行的立交橋，而轉彎車道則須繞道行使。如圖：行方向車流通行的立交橋，而轉彎車道則須繞道行使。如圖：適用條件：適用條件：道路與鐵路的立體交叉。道路與鐵路的立體交叉。道路等級性質或交通量相差懸殊的交叉口，如：高速公路與三四級公路之間的道路等級性質或交通量相差懸

4、殊的交叉口，如：高速公路與三四級公路之間的立體交叉，又如，城市快速路與次要道路或支路相交時，采用分離式立交，可不立體交叉，又如，城市快速路與次要道路或支路相交時，采用分離式立交，可不受轉彎交通的干擾，保證主要道路的交通快速通暢。受轉彎交通的干擾，保證主要道路的交通快速通暢。適用于城區路網密度大，交叉口間距短，在直行交通為主的交叉口，轉彎車輛適用于城區路網密度大，交叉口間距短，在直行交通為主的交叉口，轉彎車輛有其他道路可以通行時，可修建分離式立體交叉。有其他道路可以通行時，可修建分離式立體交叉。3.互通式立體交叉：互通式立體交叉： 概念：概念： 除設有滿足直行功能的跨線橋外，并設有匝道連接上下兩

5、條道路，全除設有滿足直行功能的跨線橋外，并設有匝道連接上下兩條道路，全部或部分滿足車輛的轉向要求，稱為互通式立體交叉。分為部分互通式、完全互部或部分滿足車輛的轉向要求，稱為互通式立體交叉。分為部分互通式、完全互通式和環行立交。通式和環行立交。 互通式立體交叉的基本組成：互通式立體交叉的基本組成： 互通式立體交叉，通常由立交橋（互通式立體交叉，通常由立交橋（或地道）、或地道）、 主線、主線、 匝道匝道 、變速車道、變速車道、 出入口及斜帶等部分組成，如圖：出入口及斜帶等部分組成，如圖：主線：是指兩條相互交叉的公路或道主線：是指兩條相互交叉的公路或道路，是組成立體交叉的主體。路，是組成立體交叉的主

6、體。立交橋（地道）：是指立體交叉實現立交橋（地道）：是指立體交叉實現車流分離的主體構造物。立體交叉有上車流分離的主體構造物。立體交叉有上跨和下穿之分。上跨式設跨線橋，下穿跨和下穿之分。上跨式設跨線橋，下穿式設地道，有的利用地形做成隧道。式設地道，有的利用地形做成隧道。匝道：是指相交道路之間相互連通的匝道：是指相交道路之間相互連通的連接道路。它主要是供轉彎車輛運行時連接道路。它主要是供轉彎車輛運行時使用。匝道可分為左轉匝道和右轉匝道使用。匝道可分為左轉匝道和右轉匝道。匝道與主線的連接點稱為匝道的端部。匝道與主線的連接點稱為匝道的端部，包括起點和終點。，包括起點和終點。變速車道：匝道的計算行車速度

7、一般變速車道：匝道的計算行車速度一般低于主線，因此，車輛進出主線都要改低于主線，因此，車輛進出主線都要改變車速。在匝道端部附近，設置在主線變車速。在匝道端部附近，設置在主線右側供車輛進出變速時使用的附加車道右側供車輛進出變速時使用的附加車道稱之為變速車道。出口端為減速車道，稱之為變速車道。出口端為減速車道，入口端為加速車道。入口端為加速車道。出口和入口：由主線駛出進入匝道的路口稱之為出口，由匝道駛出進入主線的出口和入口：由主線駛出進入匝道的路口稱之為出口，由匝道駛出進入主線的路口稱之為入口。路口稱之為入口。部分互通式立體交叉：是用部分匝道連接上下道路或因受地物限制或某方向交部分互通式立體交叉：

8、是用部分匝道連接上下道路或因受地物限制或某方向交通量極少而不設匝道，仍然保留次要道路上的平面交叉。常用的有菱形立體交叉通量極少而不設匝道，仍然保留次要道路上的平面交叉。常用的有菱形立體交叉和部分苜蓿葉形立交。和部分苜蓿葉形立交。菱形立體交叉：由四條匝道呈菱形連接相交道路的立體交叉。菱形立交占地菱形立體交叉：由四條匝道呈菱形連接相交道路的立體交叉。菱形立交占地少、結構簡單、造價低，但適用于主次道路相交、次路上交通量不大的交叉口。少、結構簡單、造價低，但適用于主次道路相交、次路上交通量不大的交叉口。部分苜蓿葉形立交：主要道路的出入均為立體交叉，次要道路保留平面交叉或部分苜蓿葉形立交：主要道路的出入

9、均為立體交叉，次要道路保留平面交叉或限制部分左轉車輛通行。適用于主次道路相交的交叉口，或城市用地拆遷困難的限制部分左轉車輛通行。適用于主次道路相交的交叉口，或城市用地拆遷困難的立交路口。立交路口。完全互通式立體交叉：根據匝道形式的不同，又可分為下列基本形式：苜蓿完全互通式立體交叉：根據匝道形式的不同，又可分為下列基本形式：苜蓿葉形立體交叉：葉形立體交叉：a：特點特點：一般設置在四路交叉的路口，四岔道交叉的右轉彎均：一般設置在四路交叉的路口，四岔道交叉的右轉彎均用外側直接匝道連通，使車輛直接上下道路，而左轉彎車輛均用環行匝道連通，用外側直接匝道連通，使車輛直接上下道路，而左轉彎車輛均用環行匝道連

10、通，先與直行車輛一同過橋，然后進入匝道，這種立交平面圖形似苜蓿葉，所以叫苜先與直行車輛一同過橋，然后進入匝道，這種立交平面圖形似苜蓿葉，所以叫苜蓿葉形立體交叉。這種立交形式車流沒有任何沖突點，可安全連續行駛，但是：蓿葉形立體交叉。這種立交形式車流沒有任何沖突點，可安全連續行駛，但是：b：局限性局限性：我們看到，直行車輛與左轉車輛共同過橋，然后左轉車輛駛入匝道：我們看到，直行車輛與左轉車輛共同過橋，然后左轉車輛駛入匝道，沿匝道右轉，沿匝道右轉270，再穿過交叉中心即可駛入相交道路，此時，環形匝道半徑，再穿過交叉中心即可駛入相交道路，此時，環形匝道半徑較小，并且是反向轉彎較小，并且是反向轉彎270

11、，行駛條件很不好，若將半徑做的大一些，則本身，行駛條件很不好，若將半徑做的大一些，則本身這種形式占地面積較大，再擴大半徑，占地更多，工程量加大，造價增加，所以這種形式占地面積較大，再擴大半徑，占地更多，工程量加大，造價增加，所以這種形式僅適用于等級高這種形式僅適用于等級高 交通量大的兩條道路相交，且用地較充分的地方。交通量大的兩條道路相交，且用地較充分的地方。喇叭形立體交叉：以喇叭形匝道連接上下道路的三岔道互通式立交，這種喇叭形立體交叉：以喇叭形匝道連接上下道路的三岔道互通式立交，這種形式結構簡單，行車也較安全，但占地較大，喇叭口設在轉彎車輛較多的道形式結構簡單，行車也較安全，但占地較大，喇叭

12、口設在轉彎車輛較多的道路一側，以利主流方向行車，多用在路一側，以利主流方向行車，多用在T形或形或Y形交叉口。形交叉口。定向式與部分定向式立體交叉定向式與部分定向式立體交叉定向式定向式立體交叉為各個方向均設有直接的連接匝道（不用環形匝道），保證立體交叉為各個方向均設有直接的連接匝道（不用環形匝道），保證交通的便捷交通的便捷 通暢和安全，提高了通行能力，是互通式立體交叉的最高級形通暢和安全，提高了通行能力，是互通式立體交叉的最高級形式，但由于這種立體交叉的橋梁多，工程量大，造價貴，一般用于直行與轉式，但由于這種立體交叉的橋梁多，工程量大，造價貴，一般用于直行與轉彎交通量均較大的高等級道路相交處，如

13、圖：彎交通量均較大的高等級道路相交處，如圖：如果只在主要車流方向設置定向匝道，這種立交稱為如果只在主要車流方向設置定向匝道，這種立交稱為部分定向部分定向式立體交叉。式立體交叉。六立體交叉類型的選擇：立體交叉的類型是多種多六立體交叉類型的選擇：立體交叉的類型是多種多樣的，而每種類型又都有其特點及實用條件。因此樣的，而每種類型又都有其特點及實用條件。因此，類型選擇是否合理，不僅影響交叉口本身的功能，類型選擇是否合理，不僅影響交叉口本身的功能，如通行能力、行車安全、行程時間和工程運營經，如通行能力、行車安全、行程時間和工程運營經濟等，而且對地區的整體規劃、地方交通的作用發濟等，而且對地區的整體規劃、

14、地方交通的作用發揮、環境市容等都有十分密切的關系。所以選型時揮、環境市容等都有十分密切的關系。所以選型時應滿足以下基本要求：應滿足以下基本要求： 1、選定的類型應確保行車安全通暢和車流連續。、選定的類型應確保行車安全通暢和車流連續。2、選擇類型應充分考慮地區規劃，結合地形地質、選擇類型應充分考慮地區規劃，結合地形地質條件、可能提供的用地范圍、周圍建筑物等條件。條件、可能提供的用地范圍、周圍建筑物等條件。在滿足交通要求的前提下綜合考慮，力求達到合理在滿足交通要求的前提下綜合考慮，力求達到合理利用地形，結構合理新穎，既經濟又美觀。利用地形，結構合理新穎，既經濟又美觀。 3、選擇類型應注意遠近期結合

15、。既要考慮近期交、選擇類型應注意遠近期結合。既要考慮近期交通要求，減少投資；又要考慮遠期交通發展，對工通要求，減少投資；又要考慮遠期交通發展，對工程進行改建的需要和可能性。程進行改建的需要和可能性。第二節立交主線的平縱線形 一、主線平面線形立交主線為相交道路的一部分，其平面線形技術要求與路段相同，各項技術指標見城市道路設計規范(GJJ37)。二、主線縱斷面線形最大縱坡：非冰凍地區，設計車速80kmh為4，設計車速60km/h為56；冰凍地區均為4。其它各項技術指標見城市道路設計規范。三、非機動車道線形1平面線形(1)非機動車道與主線平行布置時，其平面線形與主線一致。(2)獨立布置的非機動車道平

16、面線形由直線和圓曲線組成，其緣石圓曲線最小半徑為5m。2縱斷面線形(1)非機動車道縱坡度宜小于，最大縱坡度為，大于或等于時，應按表6-4規定控制坡長。(2)非機動車道變坡點處應設豎曲線，豎曲線最小半徑為500m。第三節 立交匝道 1互通式立交匝道形式分右轉匝道和左轉匝道兩大類一、互通式立交匝道基本形式(1)右轉匝道(圖6-10)為實施右轉行駛，從主線行車道駛離的匝道形式。定向右轉匝道：直接實施右轉；半定向右轉匝道(迂回定向匝道)：為減少占地，沿環形左轉匝道迂回右轉；環行右轉匝道：并入環行左轉匝道實施右轉。(2)左轉匝道(圖6-11)環形匝道：為了實施左轉行駛，從主線行車道右側駛離主線后，大約向

17、右轉270，構成環形左轉彎的匝道。半定向匝道(迂回定向匝道)：為了實施左轉行駛，從主線行車道右側駛離主線后，前進方向大致不變，跨過相應道路然后向左轉的匝道形式。定向匝道：為了實施左轉行駛，從主線行車道右側駛離主線(一般駛出偏離角度較小，并在交叉點的左側)，在干道上直接實施左轉的匝道形式。2喇叭形立交環形匝道喇叭形互通式立交，其環形匝道可分為進口匝道(A型)、出口匝道(B型)，見圖6-13。考慮行車安全，環形匝道設計車速應不大于40km/h。(1)進口匝道盡量采用單圓線形，環形匝道單圓半徑一般宜采用6040m。當受場地限制半徑小于40m的推薦下限值，環形匝道常采用卵形線，大圓和小圓半徑之比應在以

18、下。(2)出口匝道采用卵形線；線形美觀順適，大圓和小圓半徑之比應在以下。環形匝道半徑大于60rn也可采用單圓線形。3立交的環道作為市區受用地制約的交叉口，尤其是五岔和五岔以上的交叉，采用環形互通式立交有一定優勢，是一種可選用形式。(2)中心島的形狀和尺寸中心島形狀應根據地形和交通流特性，采用圓形、長圓形、橢圓形等，其尺寸應滿足最小交織長度和環道計算行車速度要求。具體取值參見表6-5。立交的環道是互通式立交匝道的特殊形式，其設計基本要素如下：(1)環道車速對交通、安全、通行能力綜合考慮，控制環道設計車速在25kmh至40kmh(高架環道)。(3)環道車道數和路面寬度 環道一般采用三條車道，左轉車

19、道、交織車道、右轉車道，交通量大時交織車道可設置雙車道。 (4)環道進出口設計 環道出口車道半徑R1應大于進口車道半徑R2 (圖6-14)，入口車速和環道車速一致，出口車速略高于環道車速，但不應過高，否則帶來的大半徑會導致交織長度縮短，從而對交通不利。環道最外側緣石不應設計成反向曲線，可增加少量路面面積按圖b)設計。匝道橫斷面由車道、路緣帶、硬路肩(緊急停車帶)和防撞墻(防護欄)組成。采用填土路堤時，防護欄設于土路肩上。 匝道橫斷面組成如表6-6。二、互通式立交匝道橫斷面設計匝道橫斷面形式單向應采用單幅式斷面，雙向應采用雙幅式斷面。中央分車帶困難路段可采用分隔物(鋼護欄和混凝土護欄)。機動車車

20、道寬應根據車型及計算行車速度確定，見表6-7所列數值。單車道匝道須設緊急停車帶，緊急停車帶寬度為。雙幅式斷面分車帶應滿足最小寬度的要求(表6-8)。三、互通式立交匝道平面線形設計互通式立交匝道平面線形設計，應根據互通式立體交叉所相交道路的等級和重要性程度所確定的互通式立體交叉的等級，依據預測的交通量流向主次、地形、用地條件、地下管網設置等因素來確定立交匝道類型及其曲線半徑，使其適應行車速度的變化，保證車輛能連續安全地在立交中運行。匝道的圓曲線最小半徑指未加寬前內側機動車道中心線的半徑，其值應根據匝道計算行車速度選用大于表6-9所列限值。匝道平面線形中，直線與圓曲線或大半徑圓曲線與小半徑圓曲線之

21、間應設緩和曲線。 互通式立交匝道最大縱坡不應大于表6-12值。各種計算行車速度的匝道所對應的最小豎曲線半徑及豎曲線長度見表6-13值。四、互通式立交匝道縱斷面設計五、立交匝道超高與橫坡設計車速條件下，匝道平曲線半徑引起的離心力不能由道路橫坡和正常輪胎摩阻力所平衡時，取用小于不設超高推薦半徑的平曲線須設置超高橫坡。一般最大超高不超過6，有冰雪地區不超過3.5%。坡道上平曲線設置超高，必須考慮縱坡對實際超高的不利影響。合成坡度一般最大不超過8，冰雪地區不應超過6。合成坡度按下式計算： iH=(i2h+i2Z)1/2 式中：iH-合成坡度()； ih-超高橫坡() ih-縱坡()六、匝道端部出入口設

22、計匝道端部是包括匝道漸變段，變速車道、匝道端點等鄰近主線出人口部分的統稱。匝道端部可以根據端部變速車道的外形分為平行式和直接式，也可根據端部變速車道車道數分成單車道和多車道。1匝道端部出人口設計要點 (1)立交樞紐匝道的出人口，應設置在主線行車道右側。受條件限制的特殊情況下，出入口只能設置在主線行車道左側時，應把左側出人口按主線車道分流或合流形式設計，具體要求按“主線分流合流處的輔助車道”的設置要求進行。互通式立體交叉匝道出人口一般情況應設在主線行車道右側，除特殊情況或在相交次要道路且其出人口交通量較小的條件下才可設置在次要道路左側。(2)出人口端部位置應明顯及易于識別。一般情況宜將出口設置在

23、跨線橋等構造物前，困難地段可把變速車道大部設置在跨線橋前。當設置在跨線橋后時，則距跨線橋距離宜大于150m。二般情況宜將出口設置在凸形豎曲線上坡道上。當設置在凸形豎曲線下坡道處，應將凸形豎曲線設置得長些，以增大視距使駕駛員能看清出口端部變速車道漸變段的起點和匝道平曲線的方向。入口端部宜設在主線下坡路段，以便于重型車輛利用下坡加速，并在入口端點應保持充分的視距，以便匝道上匯流車輛能調整車速匯入主線車流間隙中，見圖4-3示。(3)駛出匝道出口端部，在減速車道終點，應設置一條緩和曲線，使分流點處具有較大的曲率半徑，并使曲率變化適應行駛速度的變化，如圖6-15示。分流點的曲率半徑與回旋線參數規定如表6

24、-16列值。(4)一級立交主線與駛出匝道的出口分流點處，當需給誤行車輛提供返回余地時，行車道邊緣宜加寬一定偏量值，并用圓弧連接主線和匝道路面的邊緣。偏量值和楔形墻部鼻端半徑規定見第四章第五節所示。高架結構段可不設偏移加寬。楔形端端部后的過渡長度z1、z2根據表4-13的漸變率計算。當主線硬路肩寬度能滿足停車寬度要求時，偏置寬度可采用該硬路肩寬度，漸變段部分硬路肩應鋪成與行車道路面相同的結構。同時，端部路段從前端起用緣石圍上1015m長，使其輪廓醒目便于識別。(5)立交范圍內相鄰匝道出入口之間的最小凈距見表 2單車道出入口 單車道出人口分單車道直接式出入口（圖6-17、圖6-19)和單車道平行式

25、出入口（圖6-18、圖6-20)二類。(1)單車道直接式人口是按1：401：20(縱橫比)均勻的漸變率和主線連接，匯合點設定在主線直行車道右側邊緣3.5m(一條車道)處，匯合點后方為加速段，匯合點前方為過渡段。(2)單車道平行式入口是在匯流點處起，提供一條附加平行車道，使車輛從匯合點處開始加速到接近主線車速。在附加變速車道末端設置過渡漸變段，使有較長的插入區段，有利于車輛駛入。(3)直接式出口線形符合行車軌跡，其出口是按1：25l：15(縱橫比)均勻的漸變率和主線相接，分散角通常為20 50，有利于主線大交通量車輛快速、平穩駛出。(4)平行式出口線形其漸變段及減速車道線犁特征明顯，能提供駕駛員注目的出口區域，以防止主線車輛誤駛出主線。3多車道出人口多車道出入口除和單車道出人口一樣根據形式分兩類外，更重要的是以功能分類。一種是按出人口進行設計，適應于互通式立交匝道的出入口設計；另一種按主要岔口分流合流進行設汁，適應于高等級道路起、訖點處立交樞紐的定向匝道出入口設計。 (1)按出入口形式設計 雙車道直接式出人口，布置形式和單車道一樣，第二條變速車道加在第一條變速車道右側，按經驗內側車道加速段長是單車道規定值的80(圖6-21、圖6-22)雙車道平行式出人口，布置形式和單車道一樣，第二條車道加在第一條車道右側，右側變速車道