城市道路與立體交叉之平面交叉口與立體交叉概述

城市道路與立體交叉UrbanRoadandOverpass立體交叉工程主講：徐平楊少偉編著目錄（contents）1平面交叉口與立體交叉概述2匝道設計3立交的選型4立交橋梁概述5城市道路與立體交叉設計實例6立體交叉立交附屬設施設計立交是什么？立交即立體的相交道路。為什么會有立體交叉的道路怎樣設計一個立交？問題1.立交設置在什么位置？2.為什么要設置立交呢？3.立交與平面交叉的關(guān)系？4.設置立交后有什么優(yōu)點？1平面交叉口與立體交叉概述1.1立體交叉的發(fā)展1.1.1國外立體交叉的發(fā)展

美國20世紀20年代就開始修建立體交叉。1928年美國在新澤西州的兩條道路交叉處修建了第一座公路立體交叉，如圖所示。伴隨著社會經(jīng)濟增長和汽車工業(yè)發(fā)展而產(chǎn)生全苜蓿葉式立交1.1.2國內(nèi)立體交叉的發(fā)展

我國修建立體交叉起步較晚，首先從解決城市道路交叉口的交通問題開始的。1955年，武漢在濱江路上建成第一座部分苜蓿葉式立體交叉。1956年，北京開始在京密引水工程濱河路上修建三座部分苜蓿葉式立體交叉。1964年，廣州市在大北路建成第一座雙層環(huán)形立體交叉，該立交在1986年又改建為三層環(huán)形立體交叉。進入20世紀80年代后，隨善我國改革開放政策的步步深入，經(jīng)濟的快速增長，全國各地紛紛修建高速公路。1984年12月動工，1988年10月建成通車的滬嘉高速公路，是我國大陸第—條最早建成通車的高速公路。1984年6月動工，1990年8月建成通車的沈太高速公路，全長375km，為我國大陸第一條最長的高速公路。1平面交叉口與立體交叉概述1.2立交工程的必要性特殊性我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展高速公路的大量修建以及城市規(guī)模的不斷擴大，立交工程成為其不可缺少的一部分。1.1.2立交工程的特殊性1.牽涉到路線的設計問題（線性交復雜）2.牽涉到橋梁的設計問題（型式復雜）3.牽涉到交通工程問題（內(nèi)容復雜）1平面交叉口與立體交叉概述立體交叉的組成1平面交叉口與立體交叉概述1.4立體交叉叉的組成成:1.跨線構(gòu)造造物2.正線3.匝道4.出入口5.變速車道道6.輔助車道道7.匝道端部部8.綠化地帶帶9.集散車道道1平面交叉叉口與立立體交叉叉概述最直接最最微觀的的原因立體交叉叉與平面面交叉的的淵源1平面交叉叉口與立立體交叉叉概述1.5平交和立立交1.5.1平面相交交問題基本運行行關(guān)系離開運行行匯合運行行相交運行行交織潛在的沖沖突點影響交通通，出現(xiàn)現(xiàn)交通事事故區(qū)①1平面交叉叉口與立立體交叉叉概述②平面面交叉口口沖突點點分析離開沖突突點8個匯合沖突突點8個相交沖突突點16個兩車道與與兩車道道交叉口口同理當四四車道與與兩車道道交叉口存存在64個沖突點點③改善平平面交叉叉口途徑徑1.把沖突點點從空間間和時間間上分散散開來；；2.消除主要要的沖突突點；3.將沖突點點分散一一部分，，消除一一部分。。沖突點從從空間分分散開來來（26）1平面交叉叉口與立立體交叉叉概述沖突點從從空間分分散開來來（20）沖突點從從時間分分散開來來（8）左轉(zhuǎn)彎禁禁止則相相交沖突突點消除除消除部分分主要沖沖突點（（相交沖沖突點））1平面交叉叉口與立立體交叉叉概述左轉(zhuǎn)車輛輛可等待待侍機通通過交通導流措施進一步從從時間上上分散沖沖突點直行和左左轉(zhuǎn)車流流較大時時壺把式交交叉1平面交叉叉口與立立體交叉叉概述這些措施施真的很很好的解決問題題了嗎？？1平面交叉叉口與立立體交叉叉概述1.5.2立體交叉叉設計的的一般原原則以上都是是從平面面上和時時間上分分散沖突突點的方方法，都都難免要要存留一一些相交交沖突點點，或者者通行能能力受到到限制。。更好的的辦法則則是設置置立體交交叉——立交。一般下述述情況設設置立交交①要求求提高交交叉口通通行能力力和效率率，消除除擁擠和和阻塞時時；②要求求改善交交叉口交交通安全全、消除除交通事事故；③與高高等級公公路相交交時；④地形形有力和和平交相相比也不不會過多多增加造造價時；；⑤對一一條道路路或其中中的某一一段進行行入口控控制時。。1平面交叉口與與立體交叉概概述設置條件1平面交叉口與與立體交叉概概述1.6我國立體交叉叉發(fā)展中的問問題1平面交叉口與與立體交叉概概述1.7立交工程的規(guī)規(guī)劃和設計1.7.1設計步驟一座立體交叉叉的設計，是是包括規(guī)劃、、可行性研究究、初步設計計到施工圖設設計的全過程程。一般可按按步驟進行：：1．初擬方案：：根據(jù)設計要要求和地形條條件，在地形形圖或其上覆覆蓋的透明紙紙上勾繪出各各種可能的立立交方案。2．確定比較方方案：對初擬擬方案進行分分析，應考慮慮線形是否順順適，轉(zhuǎn)彎半半徑能否滿足足規(guī)定要求，，各層間可否否跨越，拆遷遷是否合理，，一般選2～4個比較方案。。1平面交叉口與與立體交叉概概述3．確定推薦方方案：在地形形圖上按比例例繪山各比較較方案，完成成初步的平縱縱設計、橋跨跨方案和概略略上程量計算算，作出各方方案比較表，，全面比較后后一般確定1～2個推薦方案。。比較時應考考慮交通是否否流暢安全，，各匝道的平平縱橫及其相相互配合是否否合適，立交交僑的結(jié)構(gòu)、、布置是否合合理，設計和和施工難易程程度，整體工工程的估價，，營運養(yǎng)護條條件以及立交交的造型和綠綠化等。4．確定采用方方案：對推薦薦方案視需要要做出模型或或透視圖，征征詢有關(guān)方面面的意見，最最后定出采用用方案。應權(quán)權(quán)衡造價與方方案、近期與與遠期、局部部與全局的關(guān)關(guān)系，也可采采用分期修建建的立交方案案。1平面交叉口與與立體交叉概概述5．詳細測量：：對采用方案案實地放線并并詳細測量，，進一步收集集詳細設計所所需的所有資資料。6．完成全部施施公圖設計和和工程預算。。以上1～4步為初步設計計階段，當可可選方案較少少或簡單明了了時可酌減步步驟，5～6步為施工圖設設計階段。1平面交叉口與與立體交叉概概述設計步驟示意意重點和主要部分1平面交叉口與與立體交叉概概述1.7.2立體交叉的設計計資料1平面交叉口與立立體交叉概述1.7.3立體交叉規(guī)劃調(diào)調(diào)查一、自然條件調(diào)調(diào)查自然條件的調(diào)查查，為有關(guān)地形形、地質(zhì)、水文文、水利、氣象象、地物、地震震等調(diào)查。一般般情況下，借助助于1/2000的地形圖或?qū)嵉氐乜辈熨Y料選定定互通式立交的的位置。在確確定立交形式階階段，要做詳細細的土質(zhì)調(diào)查和和水文調(diào)查。土土質(zhì)調(diào)查中，對對于不良地質(zhì)地地段，如軟土、、膨脹土等，應應注明其分布范范圍、埋藏深度度、土質(zhì)的性質(zhì)質(zhì)及特性指標等等；對于不良地地質(zhì)構(gòu)造，如斷斷層、地裂縫等等，應注明其走走向、位置、發(fā)發(fā)育程度等。水水文資料調(diào)查應應明確立交有可可能跨越的河流流位置，河流的的流向、流量、、流速、水深、、高水位和枯水水位、汛期的持持續(xù)時間，有關(guān)關(guān)地區(qū)的降雨量量及雨量分布等等。交通運輸系統(tǒng)有有三大調(diào)查1平面交叉口與立立體交叉概述二、社會經(jīng)濟調(diào)調(diào)查社會經(jīng)濟系統(tǒng)作作為運輸系統(tǒng)分分析的三要素之之一，在進行交交通規(guī)劃和公路路可行性研究時時，社會經(jīng)濟現(xiàn)現(xiàn)狀和預測資料料不可缺少。社社會經(jīng)濟調(diào)查是是根據(jù)交通規(guī)劃劃的需要，對所所規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的的社會經(jīng)濟狀況況做全面的調(diào)查查，收集詳盡的的資料。1．人口2．自然資源3．經(jīng)濟交通運輸是為經(jīng)經(jīng)濟發(fā)展服務的的，經(jīng)濟發(fā)展是是交通運輸需求求的根本源泉交通源于經(jīng)濟又又服務于經(jīng)濟1平面交叉口與立立體交叉概述三、交通調(diào)查(一)交通現(xiàn)況調(diào)查(二)交通起起訖點(0D)調(diào)查掌握和預測起訖點調(diào)查就是從從某一出行點到吸吸引點之間對交通通單元(車輛、貨物)的流量流向，及其其通過的線路和起起止地點等資料的的調(diào)查。它在交通通規(guī)劃和可行性研研究中占有極為重重要的地位。(1)家訪調(diào)查法。(2)調(diào)查法。(3)路邊詢問法法。1平面交叉口口與立體交交叉概述1.7.4立體交叉的的交通流量量預測一、交通預預測的基本本概念預測技術(shù)是是廣泛應用用于社會、、經(jīng)濟和工工程技術(shù)等等領域的一一門綜合性性的方法論論科學。其其基本思想想就是根據(jù)據(jù)歷史和現(xiàn)現(xiàn)狀預測未未來。即在在研究事物物發(fā)生、發(fā)發(fā)展過程所所呈現(xiàn)的規(guī)規(guī)律性與分分析現(xiàn)狀條條件、環(huán)境境因素的制制約和影響響的基礎上上，推測事事物未來演演變的狀態(tài)態(tài)和發(fā)展趨趨勢。交通通預測是預預測技術(shù)在在交通領域域的運用，，是對規(guī)劃劃期內(nèi)的公公路運輸發(fā)發(fā)展作出的的科學估計計。通過對對過去和現(xiàn)現(xiàn)有交通運運輸網(wǎng)的組組成和特性性進行分析析，進而推推知未來區(qū)區(qū)域交通運運輸網(wǎng)上流流量構(gòu)成和和分布特征征。1平面交叉口口與立體交交叉概述1．交通預測測的步驟交通預測的的一般步驟驟如下：(1)確定預測目目標。預測測是為決策策服務，所所以要根據(jù)據(jù)決策所提提出的要求求去確定預預測的目標標。(2)選擇預測影影響因素。。從大量因因素中，鑒鑒別、選擇擇和確定與與預測目標標有關(guān)的影影響因素。。(3)搜集、整理理資料(4)數(shù)學模型的的選擇與建建立。1平面交叉口口與立體交交叉概述(5)數(shù)學模型的的檢驗。(6)進行預測。。(7)分析和確定定預測結(jié)果果。2．交通預測測的分類交通預測的的方法很多多，一般可可分為定性性預測和定定量預測兩兩大類。應應用時常是是定性與定定量兩類方方法相結(jié)合合，但以定定量分析為為主。1平面交叉口口與立體交交叉概述定性預測的的目的是研研究和探討討預測對象象所表現(xiàn)的的性質(zhì)，如如事物發(fā)展展的總體趨趨勢，事件件發(fā)生和發(fā)發(fā)展的各種種可能性及及其造成的的影響，目目前確定執(zhí)執(zhí)行的決策策是否會達達到制定決決策的目的的等等。定量預測是是在歷史數(shù)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計計資料的基基礎上，運運用數(shù)學或或其它分析析技術(shù)，建建立可以表表現(xiàn)數(shù)量關(guān)關(guān)系的模型型，并利用用它來計算算預測對象象在未來可可能出現(xiàn)的的數(shù)量。常常用的定量量預測技術(shù)術(shù)有回歸法法、時間序序列趨勢外外推法以及及經(jīng)濟計量量學的一些些其它方法法。1平面交叉口口與立體交交叉概述3．高速公路路預測交通通量組成高速公路預預測交通量量主要由下下列三部分分組成：趨趨勢交通量量、轉(zhuǎn)移交交通量和新新增交通量量。(1)趨勢交通量量。對于已已有的路網(wǎng)網(wǎng)，對以通通過交通調(diào)調(diào)查，得出出所建高速速公路的現(xiàn)現(xiàn)狀流量。。然后考慮慮每年流量量的增長率率，推算出出規(guī)劃年的的趨勢交通通量。(2)轉(zhuǎn)移交通量量。除了趨趨勢交通量量以外。因因修建高速速公路汽車車運輸費用用降低，運運輸時間縮縮短，使原原來由鐵路路、水運或或鄰近道路路運載的客客貨運量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向新建公公路，這就就是轉(zhuǎn)移交交通量。1平面交叉口與立體體交叉概述(3)新增交通量。第一一種是時間和距離離的縮短，引起市市場范圍的變化；；第二種由于高速速公路的建設，經(jīng)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)相相同發(fā)生變化，引引起新的產(chǎn)業(yè)布局局和開發(fā)項目，由由此也誘增了交通通量；第三種是新新路改善了交通條條件，誘發(fā)了原來來潛在的交通量。。1平面交叉口與立體體交叉概述二、社會經(jīng)濟分析析與預測社會經(jīng)濟分析是指指對社會經(jīng)濟基礎礎資料進行研究，，分析社會經(jīng)濟活活動過程的增長或或制約因素。掌握握社會經(jīng)濟的發(fā)展展特點，從中揭示示社會經(jīng)濟與公路路交通需求的內(nèi)在在聯(lián)系。社會經(jīng)濟濟預測是在社會經(jīng)經(jīng)濟分析的基礎上上，結(jié)合國家確定定的宏觀經(jīng)濟發(fā)展展戰(zhàn)略和政策，以以及有關(guān)省份的相相關(guān)規(guī)劃，采用定定量和定性相結(jié)合合的方法確定與交交通需求相關(guān)因素素的未來經(jīng)濟發(fā)展展水平，把握區(qū)域域社會經(jīng)濟發(fā)展的的變化趨勢。1平面交叉口與立體體交叉概述1.7.5立體交叉規(guī)劃的一一般原則一、設置原則1．以公路網(wǎng)規(guī)劃為為依據(jù)公路立體交叉的設設置應符合公路網(wǎng)網(wǎng)規(guī)劃的要求，保保讓高速公路交通通流的暢通。在立立體交叉的設置上上，不僅要考慮每每個立體交叉的位位置、形式和規(guī)模模，更主要的是要要綜合考慮整個公公路網(wǎng)上立體交叉叉系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性與與一致性，以便提提高整個公路網(wǎng)的的效率。1平面交叉口與立體體交叉概述2．滿足交通發(fā)展需需求立體交叉不僅造價價高，而且由其產(chǎn)產(chǎn)生的營運費用也也很高。因此，高高速公路與其它道道路相交時，立體體交叉是否設置、、何時設置、設置置成何種形式和規(guī)規(guī)模，都應從交通通的需求角度論證證。一般來說．當當轉(zhuǎn)彎交通且較少少時，即使在已規(guī)規(guī)劃為互通式立體體交叉的交叉處也也不應急于修建，，而采用預留位置置或設置分離式立立體交叉。只有當當預測的交通需求求不能得到滿足時時，才考慮設置互互通式立體交叉。。1平面交叉口與立體體交叉概述3．技術(shù)上可行高速公路立體交叉叉的設置在技術(shù)上上應是可行的。包包括在立交方案布布置、交通組織方方式、立體交叉結(jié)結(jié)構(gòu)形式與周圍環(huán)環(huán)境的配合、交匯匯道路或連接道路路的條件及分期修修建方案等方面部部應進行全面論證證，避免在技術(shù)上上考慮不周給立體體交叉造成很多缺缺陷，留下遺憾。。1平面交叉口與立體體交叉概述4．用地上可能立體交叉占地一般般較大，如果交叉叉處土地開發(fā)程度度高，房屋及其它它建設設施比較密密集或是優(yōu)質(zhì)高效效的耕作區(qū)，則拆拆遷、征用土地支支付的建設費用就就會很大。對于這這種情形，就要結(jié)結(jié)合城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃劃和土地利用規(guī)劃劃而選擇其它用地地較寬裕的地點；；或者從公路網(wǎng)系系統(tǒng)上來考慮立交交的設置，盡量減減少用地規(guī)模，通過相相鄰的公路立交來來完善其交通功能能。5．經(jīng)濟上有效益對于立體交叉的設設置，除考慮其在在道路系統(tǒng)中的作作用外，應從經(jīng)濟濟效益方面對其經(jīng)經(jīng)濟可行性加以論論證，一般當對其其經(jīng)濟效益有利時時方可設置。1平面交叉口與立體體交叉概述二、高速公路與城城市的連結(jié)高速公路的建設是是按國家干線公路路網(wǎng)規(guī)劃進行的，，其最終日的是建建成以首都為中心心，連接各省市區(qū)區(qū)的大中城市、港港站樞紐、工農(nóng)業(yè)業(yè)基地的全國四通通八達的高速公路路網(wǎng)。高速公路與城市聯(lián)聯(lián)結(jié)地點的選擇可可遵循以下原則：：1平面交叉口與立體體交叉概述1．聯(lián)結(jié)地點應靠近近城市，但不能進進入或經(jīng)過市區(qū)。。2．聯(lián)結(jié)地點應與城城市總體現(xiàn)劃相結(jié)結(jié)合，并與城市道道路規(guī)劃和布局相相配合，充分發(fā)揮揮城市道路網(wǎng)的交交道集散作用。3．有利于高速公路路上汽車的集散。。4．有利于交通管理理設施與服務設施施的布設。5．有利于環(huán)境保護護。1平面交叉口與立體體交叉概述1.7.6立交布置條件示例例一般說來，互通式式立體交叉的設置置，應根據(jù)相交道道路的等級、性質(zhì)質(zhì)、任務、交通狀狀況，考慮到公路路網(wǎng)或城市整體規(guī)規(guī)劃、立交建成后后經(jīng)濟、社會和環(huán)環(huán)境效益等條件，，綜合分析研究確確定：（1）公路立交應用示示例示例1：高速公路與高速速公路相交的立交交1平面交叉口與立體體交叉概述如圖所示，美國的的路易絲安娜州巴巴頓羅格立交，位位于州際高速公路路110和1122及一條支線I—110的交點，屬于高速速公路立交。該立立交采用了典型的的四星式四層互通通式，四條左轉(zhuǎn)匝道分兩層“穿心心”布置，采用半半定向式，設計標標準良好，結(jié)構(gòu)緊緊湊，占地較小。。示例2：高速公路與城市市快速干線相交的的立交1平面交叉口與立體體交叉概述成都一重慶高速公公路上的上橋立交交。立交連接的是是成渝高速公路和和重慶市外環(huán)線。。立交采用心形組組合式，即兩條左左轉(zhuǎn)彎匝道采用半半定向型，而另外外兩條左轉(zhuǎn)彎匝道道采用小環(huán)道。外外環(huán)線下穿，使整整個立交高架地面面。結(jié)構(gòu)緊湊，功功能明確，并且恰恰當?shù)乩昧肆⒔唤凰?/p>