立体交叉设计
1Design of Expressway and Interchange西华大学交通与汽车工程学院交通工程教研室西华大学交通与汽车工程学院交通工程教研室第九章高速公路立体交叉设计第九章高速公路立体交叉设计2主要内容 立体交叉的概况、作用及基本组成 立体交叉的规划与布局 立体交叉的立体交叉的类型、特点与选择选择 立体交叉的设计依据与技术标准立体交叉的设计依据与技术标准 互通式立体交叉线形设计 互通式立体交叉设计的其他问题 分离式立体交叉线形设计 高速公路与铁路、乡村道路及管线交叉3一、立体交叉的布置规划一、立体交叉的布置规划 （一）立交位置的选定（一）立交位置的选定 一般应选择在地势平坦开阔、地质良好、拆迁较少及相交道路具有较高的平纵线形指标处。一般应选择在地势平坦开阔、地质良好、拆迁较少及相交道路具有较高的平纵线形指标处。 （二）立交的间距（二）立交的间距 公路：公路：在大城市、重要工业区周围为5km10km；一般地区为15km25kmm。最大间距以不超过30km为宜；最小间距不应小于4km。在大城市、重要工业区周围为5km10km；一般地区为15km25kmm。最大间距以不超过30km为宜；最小间距不应小于4km。 城市道路：城市道路：互通式立交的间距一般比公路小，但最小间距按正线计算行车速度为80km、60km和50kmh，分别采用1km、0.9km和0.8km。互通式立交的间距一般比公路小，但最小间距按正线计算行车速度为80km、60km和50kmh，分别采用1km、0.9km和0.8km。9.3.3 立体交叉类型的选择立体交叉类型的选择4二、立体交叉形式的选择二、立体交叉形式的选择（一）影响立交形式选择的因素（一）影响立交形式选择的因素5二、立体交叉形式的选择二、立体交叉形式的选择6 主要取决于道路的性质、使用任务和远景交通量 必须与所在地的自然条件和环境条件相适应 互通式立交要全面考虑近远期结合 互通式立交必须考虑是否收费收费及实行的收费制 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 形式选择和匝道布置要全面安排、分清主次（二）、互通式立体交叉形式选择的基本原则（二）、互通式立体交叉形式选择的基本原则7高速公路同其它各级公路交叉，必须采用立体交叉。除在控制出入的地点设互通式立体交叉外，均采用分离式立体交叉。高速公路同其它各级公路交叉，必须采用立体交叉。除在控制出入的地点设互通式立体交叉外，均采用分离式立体交叉。（全部立交）（全部立交）一级公路同其它公路交叉，应尽量采用立体交叉。交叉类型可根据具体情况采用互通式立体交叉或分离式立体交叉。一级公路同其它公路交叉，应尽量采用立体交叉。交叉类型可根据具体情况采用互通式立体交叉或分离式立体交叉。（部分立交）（部分立交）一般公路间的交叉，在交通条件需要或有条件的地点，可采用立体交叉。一般公路间的交叉，在交通条件需要或有条件的地点，可采用立体交叉。（个别立交）（个别立交）宜采用立体交叉的情况宜采用立体交叉的情况81相交道路的性质、任务1相交道路的性质、任务：高速、一级公路之间及其与通往市(县)级及其以上城市或其他重要政治、经济中心、重要港口、机场、车站和游览胜地的道路相交处应设置互通式立交。：高速、一级公路之间及其与通往市(县)级及其以上城市或其他重要政治、经济中心、重要港口、机场、车站和游览胜地的道路相交处应设置互通式立交。 2相交道路的交通量2相交道路的交通量：公路上采用平面交叉冲突交通量较大，通过渠化或信号控制仍不能满足通行能力要求时。城市道路规定进入交叉口的交通量达4000辆小时6000辆小时（小汽车），相交道路为四车道以上。：公路上采用平面交叉冲突交通量较大，通过渠化或信号控制仍不能满足通行能力要求时。城市道路规定进入交叉口的交通量达4000辆小时6000辆小时（小汽车），相交道路为四车道以上。 3经济条件3经济条件：经对投资成本、运营费用和安全性分析，设置互通式立体交叉的效益投资比和社会效益等大于设置平面交叉时。：经对投资成本、运营费用和安全性分析，设置互通式立体交叉的效益投资比和社会效益等大于设置平面交叉时。宜采用互通式立体交叉的情况宜采用互通式立体交叉的情况9一、方案设计应完成的总体任务1、对立交位置的审定与确定审定对立交规划位置大的最终确定；确定立交位置在规划完成（或审定工作完成）后，对具体立交位置的选择；2、立交方案选形与总体设计一般是同步进行，是方案设计中的最关键一环3、具体方案设计4、方案比较（三）、互通式立体交叉形式选择的方法与步骤（三）、互通式立体交叉形式选择的方法与步骤10二、方案设计的步骤1、收集、分析资料（1）自然资料测绘立交范围内的1：5001：2000地形图，详细标注建筑物的建筑线、种类、层高、地上及地下各种杆柱和管线；调查并收集用地发展规划，水文、地质、土壤、气候条件资料；收集附近的国家控制点和水准点等。（2）交通资料收集各转弯及直行交通量，交通组成；推算远景交通量；绘制交通量流量及流向图；调查非机动车和行人流量等。11（3）道路资料调查相交道路的等级、平纵面线形、横断面形式及尺寸；相交角度、控制坐标和标高；路面类型及厚度等。（4）排水资料收集立交所在区域的排水规划及现状；各管渠位置、埋深和尺寸。（5）文书资料收集设计任务书及有关文件等。（6）其它资料调查取土、弃土和材料的来源；施工单位、季节、工期和交通组织与安全。122、初拟设计方案根据交通量和地形条件，在地形图上或其上覆盖的透明纸上勾绘出各种可能的立交方案。3、确定比较方案对初拟方案进行分析，应考虑线形是否顺适，技术指标能否满足，各层间能否跨越，拆迁是否合理等，从中选出24个方案进行进一步的比较。4、确定推荐方案在地形图上按比例绘出各比较方案，完成初步平纵设计和概略工程量计算，做出各方案的比较表，全面比较后确定推荐方案，一般12个。135、确定采用方案对推荐方案视需要做出模型或透视图，征询有关方面的意见，最后定出采用方案。6、详细测量对采用方案实地放线并详细测量，进一步收集技术设计所需的全部资料。7、技术设计完成全部施工图和工程预算。以上25步为初步设计阶段，67步为施工图设计阶段。包括：平面设计、纵断面设计、横断面设计、平交设计、路基路面设计、桥涵设计、总体排水设计、交通工程设计、沿线设施设计、占地拆迁统计、工程数量统计；8、出图及编写说明书14互通式立体交叉形式的选择互通式立体交叉形式的选择15三、选型注意事项对公路立交在确定基本形式时，应根据各方面的交通量，结合地形、地物、当地交通条件综合考虑而定，并注意以下几点：（1）直行和转弯交通量均大，相交道路的计算行车速度较高并要求用较高的速度集散时，可采用定向式或半定向式立交。（2）相交道路等级相差较大，且转弯交通量不大时，可用菱形、部分苜蓿叶形或喇叭形。（3）不设收费站的高速公路、一级公路相交时，可用苜蓿叶式。但其规模和用地较大，且应设置集散车道以减少交通堵塞和交通事故。16（4）部分苜蓿叶式有两处相隔较近的平面交叉，对次线直行交通不利。当各向转弯交通量相差悬殊时，应在适当象限内布置匝道，将冲突减至最低程度。（5）汽车专用公路与一般公路相交，不设收费站时，应优先采用菱形；若设收费站而主线转弯交通量较小时，允许匝道上存在平交。（6）苜蓿叶式的环圈式匝道以单车道为宜。若交通量接近或大于单车道通行能力，则应采用半定向或定向匝道17四、评价指标体系18评价方法评价方法一、综合评价法（打分法） 对每个方案付出的费用与建成后产生的效益，进行综合计算评价，用分项评分的办法，由最后评定的最高分数，选定最佳方案。1920选型案例 南充下中坝嘉陵江大桥 选型 2010年2月开工，六车道，1502米 连接顺庆区、高坪区，第四座跨嘉陵江大桥21南充市立交方案比选实例22232425262728293031323334推荐方案推荐方案35推荐方案推荐方案36立交选型案例2 黄土坡立交改造373839404142439.3.4 同一公路上立体交叉形式的统一性 何为“形式统一性” 一条高速公路，所有立交设计所引导的交通流运行模式应该基本一致 合流方式 分流方式 出口位置 进口位置 进出口数量 .449.3.4 同一公路上立体交叉形式的统一性45第四节 立体交叉的设计依据与技术标准第四节 立体交叉的设计依据与技术标准立交的等级立交的等级公路互通式立交根据相交道路的等级划分为三级。公路互通式立交根据相交道路的等级划分为三级，如下表所示。表中括号内等级适用于该立交建成使用后第公路互通式立交根据相交道路的等级划分为三级。公路互通式立交根据相交道路的等级划分为三级，如下表所示。表中括号内等级适用于该立交建成使用后第10年的年平均日交通量不小于年的年平均日交通量不小于10000辆的情况，或交通量虽小于此值，但因特殊需要而设置互通式立交时。辆的情况，或交通量虽小于此值，但因特殊需要而设置互通式立交时。46第四节 立体交叉的设计依据与技术标准设计速度 主线设计速度 匝道设计速度 设计交通量 设计通行能力 主线通行能力 匝道通行能力 交织段通行能力一、立体交叉的设计依据一、立体交叉的设计依据公路路线设计规范公路路线设计规范47主线设计速度 主线设计速度=所在道路设计速度48（二）匝道的设计速度（二）匝道的设计速度匝道的计算行车速度主要是根据立交的等级、转弯交通量的大小以及用地和建设费用等条件选定。由于地形、用地和建设费用等限制，匝道的计算行车速度通常都较正线低，但降低不得过大,以免车辆在离开或进入正线时产生急剧的减速或加速，导致行车危险和不顺畅。匝道的计算行车速度主要是根据立交的等级、转弯交通量的大小以及用地和建设费用等条件选定。由于地形、用地和建设费用等限制，匝道的计算行车速度通常都较正线低，但降低不得过大,以免车辆在离开或进入正线时产生急剧的减速或加速，导致行车危险和不顺畅。最佳值以接近主线平均行驶速度为宜最佳值以接近主线平均行驶速度为宜。当受用地或其它条件限制时，匝道计算行车速度可适当降低。当受用地或其它条件限制时，匝道计算行车速度可适当降低。49满足最佳车速要求满足最佳车速要求 为确保行车安全及通行能力的要求，并考虑占地及行驶条件，匝道计算行车速度宜接近最佳车速（为确保行车安全及通行能力的要求，并考虑占地及行驶条件，匝道计算行车速度宜接近最佳车速（即匝道达到最大通行能力时的车速即匝道达到最大通行能力时的车速），其简化计算公式为：），其简化计算公式为：50匝道设计速度 规范512、按匝道的不同形式选用2、按匝道的不同形式选用同一座立交各条匝道的计算行车速度应有所同，原则上应根据匝道的形式选用。（1）右转匝道宜采用上限和中间值；（2）定向式左转匝道宜采用上限或接近上限值；（3）半定向式宜采用中间或接近中间值；（4）环圈式宜采用下限值；同一座立交各条匝道的计算行车速度应有所同，原则上应根据匝道的形式选用。（1）右转匝道宜采用上限和中间值；（2）定向式左转匝道宜采用上限或接近上限值；（3）半定向式宜采用中间或接近中间值；（4）环圈式宜采用下限值；523、适应出、入口行驶状态的需要3、适应出、入口行驶状态的需要（1）驶出匝道分流端的计算行车速度不能小于主线计算行车速度的5060；（2）驶入匝道与加速车道连接处的计算行车速度应保证车辆驶至加速车道末端的速度能达到主线的70；（3）接近收费站或次要道路的匝道末端，计算行车速度可酌情降低。（1）驶出匝道分流端的计算行车速度不能小于主线计算行车速度的5060；（2）驶入匝道与加速车道连接处的计算行车速度应保证车辆驶至加速车道末端的速度能达到主线的70；（3）接近收费站或次要道路的匝道末端，计算行车速度可酌情降低。
