道路工程技术网上辅导材料5

1道路工程技术网上辅导材料5第5章道路交叉口设计【教学基本要求】通过本章内容的学习了解平面交叉口的基本要求、交叉口的交通分析、交叉口类型及其适用范围，立交的组成和类型；理解环形交叉的设计内容并掌握平面交叉立面设计方法。【学习重点】1．环形交叉的各项设计内容及基本要求2．平面交叉口立面设计的几种方法【内容提要和学习指导】5.1道路平面交叉口类型1．道路交叉口设计的意义在交叉口上，由于不同方向的车流和行人要汇集、通过或转向而相互影响和干扰，不但会使车速降低影响通行能力，而且也容易发生交通事故。据统计，道路交通事故半数以上就发生在交叉口，在城市中这一比例高达60%以上，另外半数以上的行车时间延误也发生在交叉口的附近。因此，正确设计交叉口，合理组织交通，对于提高道路通行能力、减少交通事故、避免交通阻塞，具有重要意义。2．平面交叉口的交通分析（1）平面交叉口的交错点进出交叉口的车辆，由于行驶方向的不同，车辆与车辆之间的交错方式也不尽相同，可能产生的交错点(存在碰撞可能的点)的性质也不一样。同一行驶方向的车辆向不同方向分离行驶的地点称为分流点；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称为合流点；来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点称为冲突点。此三类交错点都存在相互挤撞或碰撞的可能，是影响交叉口行驶速度、通行能力和发生交通事故的主要原因。分析后可知：1)直行与直行、左转与左转以及直行与左转车辆之间所产生的冲突点对交通的干扰和行车的安全影响最大，其次是合流点，再次是分流点。而且产生冲突点最多的是左转弯车辆。因此，在交叉口设计时，应尽量采取措施减少冲突点和合流点，尤其要减少或消灭冲突点。2)在无交通管制的交叉口，交错点随相交道路条数的增加而增加，其中增加最快的为冲突点。（2）减少或消灭冲突点的措施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线行驶，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空间上分开，各行其道使其互不干扰。这是解决交叉口交通问题最彻底的办法。2（3）交叉口设计的基本要求和主要内容交叉口设计的基本要求有两个方面：一是保证车辆与行人在交叉口能以最短的时间顺利通过，使交叉口的通行能力能适应各条道路的行车要求；二是正确设计交叉口立面，保证转弯车辆的行车稳定，同时符合排水的要求。交叉口设计的主要内容包括正确选择交叉口的形式，确定各组成部分的几何尺寸；进行合理的交通组织，合理布置各种交通设施；验算交叉口的行车视距，保证安全通视条件；合理进行交叉口的立面设计，布置雨水口和排水管道。3．平面交叉口的形式和选择（1）平面交叉口的形式和使用范围平面交叉口的形式，决定于道路网的规划、交叉口用地及其周围的地形和地物情况，以及交通量、交通性质和交通组织。常见的交叉口形式有：十字形、T字形、X字形、Y字形、错位交叉和多路交叉5条或以上道路的交叉口)等几种。1)十字形交叉口是最基本的平面交叉口形式，如图1a)所示。它形式简单，交通组织方便，街角建筑易处理，适用范围广，可用于同等级或不同等级道路的交叉。2)X字形交叉口是两条道路以锐角或钝角斜交，如图1b)所示。当相交的锐角较小时，将形成狭窄的交叉口，对交通不利(特别对左转弯车辆)，锐角街口的建筑也难处理。所以，当两条道路相交，如不能采用十字形交叉口时，应尽量使相交的锐角大些。3)T字形交叉口(图1c)、错位交叉口(图1d)和Y字形交叉口(图1e)均用于主要道路和次要道路的交叉，主要道路应设在交叉口的直顺方向。在特殊情况下，例如一条尽头式干道和另一条滨河主干道相交，两条主干道亦可设计成T字形交叉。必须注意的是，不应该为了片面地追求道路的对街景处理而把主干道规划和设计成错位交叉，致使主干道曲折，影响了主干路车辆的畅通。4)复合交叉口是多条道路交汇的地方(图1f)，容易取得突出中心的效果，但用地大，并给交通组织带来很大困难，采用时必须慎重考虑。上述6种平面交叉的形式中，最基本的形式是T字形交叉和十字形交叉，其他形式可以看作是由这两种形式变形而成的。由于这两种交叉形式简单、视线良好、行车安全、用地经济，我国各类道路的平面交叉口大多数采用这两种形式。4．交叉口形式的选择交叉口形式的选择涉及的因素较多，如交叉口现状、交通量及交通组成、地形地物和道路用地等，应根据具体情况进行具体分析，做出不同设计方案加以比较，择优选用。选择和改建交叉口的形式，应有利于减少或消除冲突点以及提高交叉口通行能力。（1）交叉口形式选择的要求1)既占地面积小又能安全迅速地通过最大交通量；2)平面形式、断面组成应符合道路等级、交通量的要求；3)交叉口立面设计能既满足排水、管线的要求，又与周围地形环境相适应；4)具有合理的交通管理、导流及防护安全等措施。（2）交叉口形式的选择和改建的原则1)形式要尽量简单，应避免锐角相交。尽可能选用正交或接近90˚的十字形交叉口。2)尽量使相邻交叉口之间的道路直通。3)主流交通的道路线形应尽量顺直，任何一侧不宜有两条以上路段与之交汇。图1平面交叉口的形式a)十字形交叉口b)X字形交叉口c)T字形交叉口d)错位交叉口e)Y字形交叉口f)复合交叉口34)应尽量避免近距离的错位交叉。当相邻的两个T字形交叉口(错位交叉)之间距离很短时，由于交织段长度很短，将影响进出错位交叉口的车辆不能顺利行驶，因而阻碍主干道上的直行交通时，可把相邻的两个交叉口合二为一。5)畸形和多条道路(n4)的交叉，应尽量避免，或予以简化。可采取以下措施：设中心岛改为环形交叉口；封路改建把多条道路交叉或畸形交叉改建为正交；调整交通把双向交通改为单向交通，把多路交叉及畸形交叉改建正交。5．环形交叉口设计（1）环形交叉口设计的主要内容1)中心岛的形状环形交叉是在交叉口中央设置一个中心岛，用环道组织渠化交通，驶入交叉口的车辆，一律绕岛作逆时针单向行驶，至所要去的路口离岛驶出。环形交叉口的组成，如右图所示。中心岛的形状有圆形、椭圆形、卵形、方形圆角等。它主要取决于相交道路的等级、交角及地形和地物，一般常用圆形，也可以采取其他规则或不规则几何形状。2)中心岛的半径中心岛的半径不仅应满足设计速度的要求，还必须满足相邻道口之间的距离符合车辆交织行驶的要求。环行交叉中心岛最小半径可根据表5-1-2选取。3)交织长度进环和出环的两辆车辆，在环道行驶时互相交织，交换一次车道位置所行驶的路程，称为交织长度。交织长度的大小主要取决于车辆在环道上的行驶速度，应能满足汽车以一定车速相互交织并连续行驶，最小应不小于4S的行驶距离。当两路口之间有足够距离，对在该环道上行驶的车辆，均可在合适的时机互相交织，该段距离即为交织段长度。4）交织角交织角是进环车辆与驶出车辆轨迹的相交角度，用以检验车辆在环道上交织行驶时的安全程度。它以右转弯车道的外缘1.5m和中心岛缘石外1.5m的两条切线的交角来表示图5-1-5。交织角的大小取决于环道的宽度和交织段长度。交织角过大，行车易出事故，一般限制在40˚以内。交织角越小越安全，但因此交织段长度和中心岛直径就要增大，占地也增多。交织角最好选择为20˚～30˚。5)环道的宽度环道的宽度决定于相交道路的交通量和交通组织。一般是将靠近中心岛的一条车道作绕行之用，靠最外面一条车道供右转弯，当中一条车道作交织之用。这样，环道上一般是三条车道即可。根据观测证明，当车道数从两条增加到三条(包括右转弯车道)时，通行能力提高得最为显著；当车道数在四条以上时，则通行能力增加不多。因此，环道上不宜设计太多的车道，一般设计三条车道(未计非机动车道)即足够。非机动车道宽度应不小于交汇道路中的最大非机动车道宽度，也不宜超过8m；机、非分隔时，可用分隔带(物)或标线分隔，分隔带宽度应大于1m；环道外侧人行道宽度不宜小于各交汇道路中的最大人行道宽度；环道纵坡度不宜大于2%，横坡宜采用双向横坡。6)环道进、出口的曲线半径环道进、出口的曲线半径决定于环道的设计车速。为了使环道上的车速比较一致，对进入环车辆的车速应加以限制，因此，环道进口的曲线半径应接近于或小于中心岛半径。环道图5-1-3环形交叉口的组成示意图4出口的曲线半径可较进口的曲线半径大些，以便车辆加速驶出，保持交叉口畅通。各相交道路的进口曲线半径不能相差太大，以免造成人环车速的很大差别，影响环道的行车安全。7)环道的横断面环道的横断面形状与行车平稳和排水的关系很大。通常横断面的路拱脊线是设在交织车道的中间，在进、出环道处，横坡度的变化应较缓和。中心岛的四周设置雨水口以保证环道上积水的排除。在进出口之间无交通的地方可设置三角形的方向岛。8)环道的外缘石环道外缘石平面形式各地多做成反向曲线，这只是为了适应外形美观，从交通的观点来看是不合理的。实际观测证明，这种形状的环道外侧有20%的路面是从来无车行驶的。因此，环道的外缘石宜采用直线圆角形式。6．平面交叉口的视距保证为了保证交叉口上的行车安全，司机在进入交叉口前的一段距离内，必须能看清相交道路上车辆的行驶情况，以便能顺利地驶过交叉口或及时减速停车，避免相撞。这段必要的距离必须大于或等于停车视距ST。由两条相交道路的ST，作为直角边长，在交叉口处所组成的三角形称为视距三角形，如下图a）b）中阴影部分所示。在视距三角形内不得有阻碍司机视线的障碍物存在。视距三角形应以最不利的情况来绘制，即根据交叉口的具体情况，找出行车可能的最危险冲突点。如十字交叉口，最危险的冲突点是在靠右边的第一条直行机动车道的轴线与相交道路靠中心线的第一条直行车道的轴线所构成的交叉点，如上图5-1-8a）。Y字形或T字形交叉口，最危险冲突点则在直行道路最靠右边第一条车道的轴线与相交道路最靠中心线的第一条左转车道的轴线所构成的交叉点，如上图b）；然后从最危险冲突点向后沿行车轨迹线各量取停车视距ST值；连接末端后即构成交叉口范围内的视距三角形。7．交叉口转角的缘石半径为了使交叉口上的右转弯车辆能以一定车速顺利转弯，交叉口转角处的缘石应做成圆曲线或多圆心复曲线、抛物线等，一般多采用圆曲线，其曲线半径称为缘石半径，如下图所示，缘石半径过小，会引起右转弯车辆速度降低过多，或使右转车辆向外侵占直行车道，甚至引起交通事故。在一般的十字交叉口，缘石转角半径R1通常采用：主干道20~25m；次干道10~15m；住宅区街坊道路6～9m。5.2道路平面交叉口立面设计1．交叉口立面设计的要求和一般原则（1）交叉口立面设计的要求交叉口立面设计的目的，是要统一解决相交道路之间以及交叉口和周围建筑物之间在立面位置上的行车、排水和建筑艺术三方面的要求。1)使相交的道路在交叉口内能有一个平顺的共同面，便利车辆和行人通行。52)使交叉口范围内的地面水能迅速排除。3)使车行道和人行道的各点标高能与建筑物的地面标高相协调而具有良好的空间观感。（2）交叉口立面设计的一般原则交叉口的立面设计，在很大程度上取决于相交道路的等级、交通量、横断面形状、纵坡的方向和大小以及当地的地形情况。设计时首先应照顾主要道路上的行车方便，在不影响主要道路行车方便的前提下，也应适当改动主要道路的纵、横坡，以照顾次要道路的行车方便。交叉口立面设计的一般原则如下。1)主、次道路相交，主要道路的纵横坡度一般均保持不变(非机动车道纵横坡度可变)，次要道路的纵横坡度可适当改变。2)同级道路相交，纵坡度一般不变，横坡度可变。3)路口设计纵坡度不宜太大，一般不大于2%，困难情况下，不大于3%。4)交叉口立面设计标高应与四周建筑物地表标高相协调。5)为了保证交叉口排水流畅，设计时至少应有一条道路的纵坡背向交叉口以外。如遇困难地形，例如交叉口设在盆形的地形，所有道路纵坡都向着交叉口时，必须预先考虑修筑地下排水管道和设置进水口。6)合理确定变坡点和布置雨水口。在交叉口布置进水口，应不使地面水流过交叉口的人行横道，也不应使地面水在交叉口内积水或流入另一条道路。为此，进水口应设