06-1.第六章第一、二节分离式立交解析

第六章分离式立交和人行立交 (1)
第一节分离式立交 (2)
一、分离式立交设置条件 (2)
二、铁路与道路立交方式选择 (2)
第二节下穿式立交 (4)
一、下穿式地道设计 (4)
（一）地道引道的平面线形 (4)
（二）地道引道的纵坡度 (5)
（三）地道引道横断面 (6)
（四）城市地道洞体净空 (6)
二、道路与道路分离式立交 (7)
（一）下穿式立交设计 (8)
（二）下穿立交的排水 (8)
（三）附属构造物 (9)
第六章分离式立交和人行立交
立体交叉系用跨线桥或地道使相交路线在高程不同的平面上互相交叉的交通设施。

立体交叉，以空间分隔车流的方式，保证交通安全，并提高通行能力和运输效率。

因此，立体交叉常用于高速公路、快速路、一级公路和部分城市主干路。

立交按其交通功能，则可分为分离式和互通式。

高速公路、快速路、一级公路与各级道路交叉必须采用立体交叉。

符合下列条件者应设置互通式立体交叉：
1、高速公路、一级公路与通往市（县）级及以上城市或其它重要政治、经济中心的主要道路相交时。

2、高速公路、一级公路与通往重要的工矿区、港口、机场、车站和游览胜地等的主要道路相交时。

3、高速公路、一级公路与连接其它重要交通源的道路相交而使该道路成为其支线时。

4、快速路与快速路或重要主干路相交。

第一节分离式立交
一、分离式立交设置条件
1、高速公路与其它公路交叉除已设置互通式立体交叉外，其余均必须设置分离式立体交叉；
2、一级公路与直行交通量较大的公路相交叉，在不考虑交通转换或地形条件适宜时，宜采用分离式立体交叉；
3、二、三、四级公路间的交叉，直行交通量很大，在不考虑交通转换或地形条件适宜时，宜采用分离式立体交叉；
4、铁路、二级公路相交时应设置立体交叉；
5、由于铁路调车作业对公路或城市道路上行驶的车辆会造成较严重延误时，应设置立体交叉。

6、自行车道路与铁路相交遇下列三种情况之一时,应设分离式立体交叉：
（1）与Ⅱ级铁路正线相交、高峰小时自行车双向流量超过10000辆；
（2）与Ⅰ级铁路正线相交、高峰小时自行驶双向流量超过6000辆；
( 3)火车调车作业中断自行车专用路的交通，日均累计2h以上，且在交通高峰时中断交通15min以上。

二、铁路与道路立交方式选择
随着城市地域的扩大，原来位居城市边缘的铁路线大多已成为分割城市的构筑物。

如今只要不是人烟稀少的支路均宜修筑道路与铁路的分离式立交。

道路与铁路的交叉方式，根据道路等级、交通量大小、道口封闭时间长短、地形条件和投资等诸多因素考虑，决定采用平面交叉或是立体交叉。

铁路与道路分离式立体交叉总体可分为道路上跨或下穿铁路两种方式。

一般，如果道口处地势平坦，因通行汽车要求的桥下净空较通行火车的净空要小，从汽车升落坡总高度来看，地道桥方式比跨线桥方式净空少1m左右。

为了排除地道桥引坡范围内的雨水，通常要在地道一端设排水泵站。

计及道路凹形竖曲线，最低点在洞外10～15m处。

这样下穿式立交汽车升落坡高度还要增加0.3～0.7m，与上跨方式也相差无几。

地道较长时，为避免地道出入口高差过大，地道两端均设变坡点，只是纵坡突然变缓处，雨天易引起大片积水。

道路与铁路立交的形式以跨越方式的不同具体可分为上跨、下穿及部分上跨与部分下穿组合形式等三种，前两种为一般常用的。

随不同的具体地点条件而异，选型因素很多，涉及面很广，选型的步骤如下几点：
1、根据城市总体规划的要求，明确交叉的道路与铁路在城市交通网中所处的地位和功能。

2、详细调查收集与立交有关的资料和情况，如立交地点的气候、地形、地物（包括地上、地下的各种杆线、管缆、构筑物等的位置、拆迁数量及其可能性）、水文、地质、交通特征、周围路网及出入口情况、铁路有无改线和变动标高的可能、排水条件、环境质量、城市街景、施工条件、工程费用以及有关经济资料等。

3、在分析研究现状资料的基础上，综合考虑建设、使用、维护管理等方面的经济效益，作出上跨、下穿可行性方案，进行技术经济比较，选取技术先进、经济合理、便于使用、效益显著的方案。

三、分离式立交方式的比较
（一）道路下穿铁路方式
下穿式立交主要优点有：
1、汽车升落坡总高度比上跨方式小；
2、机动车与非机动车分行，可利用非机动车要求桥下净空小的特点（一般为2.8～3.2m），以不同车道不等高分别设置，来降低非机动车的升落坡高度和道路纵坡；
3、采用顶推（拉）法施工，工艺简单，对铁路行车干扰较少
所以城市中道路与铁路的立体交叉大多采取下穿方式。

下穿式立交主要缺点在于：
1、需要在原有道路上开槽设置引坡，拆迁量大，破坏了原路的地下管线系统，隔断了引道两侧街坊间的横向交通；
2、一般需要设置雨水泵站，通常每座泵站造价约80～100万元，不仅投资大，且因雨水泵站雨天才抽水，每年运行时间很短，即使是按五年一遇的降水装泵，立交仍频频淹水，究其原因，不外是管养不善，或是垃圾堵塞进水井或管道，泵站进水不畅所致。

以郑州市为例，从1975年干线道路上建成第一座道路铁路立交算起，至今已建成大型道路铁路立交地道桥10余座，每年雨季都发生水淹地道桥中断交通的事故。

甚或发生装载易爆品的汽车，因淹水熄火，滞留地道桥下。

危及铁路行车的重大事故。

并且几座立交同时淹水，隔断了市区东西部联系。

所以后来相继建了几座上跨式立交。

（二）道路上跨铁路方式
上跨式立体交叉除了升落坡总高度略大外，其优点还是很多的，如对原路网交通影响不大，地下管线、地上杆线都不用搬迁，桥下空间还可加以利用，原路交通还能部分维持等。

此外，桥对人们的心理影响远比地道大。

一桥飞架，天堑通途，街市铺面，一脉延伸，有桥则通畅、亲切。

而地道给人的感觉只是身处地道两边觉得阻隔、疏远。

（三）部分上跨与部分下穿
机动车道从铁路（或高速公路）上跨越，非机动车道在铁路（或高速公路）下穿过相组合的立交形式，已在几个城市陆续出现。

如济南的天桥、天津的十一经路立交桥（主要行驶机动车）与原有的九经路地道（行驶非机动车）相距约320m，二者构成一个整体，属这一类型。

这类形式，既发挥了机动车有较好的爬坡能力，又充分利用了非机动车净高要求低，下穿纵坡小，便于行驶，两者优越性同时吸取。

但是，组合式立交用地较宽，工程投资一般比单一上跨式或下穿式要高。

形式选择时，除地形具有明显有利某一形式的条件外（例如：铁路或道路的某一方是深路堑或高路堤时）。

上跨或下穿的主要优缺点和适用条件的比较见表6-1。

上跨式与下穿式比较表表6—1
主线上跨或下穿应根据相交道路的功能、等级、地形和地质条件、跨线桥对主线线形及相关工程的影响程度、工程造价等确定。

主线上跨时，按电气化铁路桥隧限界的规定，桥下净空（上部结构下缘至轨面）为6.55m轨面距接触线的高度在5.7～6.5m之间，参照国内已建成的跨线桥梁或跨线修车楼等建筑，其净空为6.2～7.0m。

分离式立体交叉跨线桥桥下净空及布孔除应符合道路建筑限界规定外，还应满足桥下道路的视距和对前方信息识别的要求，其结构型式应与周围环境相协调。

第二节下穿式立交
一、下穿式地道设计
引道是地道的重要组成部分，引道设计直接影响地道的使用效果。

在铁路路基高出地面不多的地区，地道桥洞埋置较深，引道也长，工程量较大。

故引道设计尤为重要。

引道的作用，是将城市道路引入桥洞，其平面布置、竖向设计及路面结构等项，除应符合城市道路设计的要求外，尚应满足地道交通的需要。

主线下穿时，跨线桥及其引道工程应采用被交叉道路现有道路等级的技术指标；当被交叉道路的规划已获批准时，应采用规划道路等级的技术指标。

（一）地道引道的平面线形
道路与铁路的交叉，应尽可能争取正交或接近正交。

斜交时，其斜交角度也不要大于45度。

地道的引道平面应尽量设计成直线。

引道一般不宜设在弯道上，尤其是小半径弯道上，设置较小半径的平曲线、且又未插入缓和曲线的地道引道上，行车速度和交通安全都受到严重影响。

弯道不仅
增加司机多次转向的疲劳强度，而且经常发生交通事故。

如位于曲线上时，其弯道最好在分车带以外衔接。

弯道的半径要求大于500m;对半径小于300m的弯道，引道为双车道时，要求加宽0.5～1.0m;多于双车道时，还应酌情加宽。

如限于条件，弯道需插入分车带内时，则要求弯道的起点在凹形竖曲线的切点以外；两要点的间距不小于平曲线超高段的缓和长度，以保证桥洞有足够的通视距离和在设计车速下的错车视距。

表6-2为各种设计车速下的错车视距及会车视距的参考值。

注：1.按两相向车辆同下驶2%坡道。

2.按潮湿的混凝土路面算。

引道上应尽可能避免有交叉路口，不能避免时，则应考虑立交通过，或两侧修筑辅助道路在引道之外与城市干道相接。

（二）地道引道的纵坡度
1、机动车道
地道引道为下穿路线，车辆通过时总是先下坡后上坡，上坡与下坡的车速差与纵坡有关。

据天津市区南口路等五座地道引道的实测车速，在引道坡度i＜4％的情况下，下坡车速均大于上坡车速。

其主要原因是下坡时由于惯性加速上坡时车辆需克服升坡阻力而减速。

车辆动力性能越差，载重量越大，下坡与上坡间速度差的百分率则越大。

因此当在地道引道上行驶遇纵坡度大于4％时，为了行车安全，司机一般都为下坡求稳而减速，上坡求稳而加速。

机动车的爬坡能力与它的坡度起伏速度有较大关系。

地道引道先下坡后上坡行驶车辆在下坡后有一定冲力再升坡较为有利。

但是在混合交通的车道上往往由于受非机动车的干扰，或受距地道较近的交叉口红灯被阻在坡上停车后再起动，升坡前初速度较低，甚至等于零。

在这种情况下易发生下滑或溜坡。

特别是纵坡比较大时可能发生交通事故。

纵坡度尤不宜过大。

在机动车与非机动车分道情况下，机动车道的纵坡以3～4％为宜，即使是象天津市新开路地道引道的纵坡达4.3％，在正常状态下，使用效果也较好。

但纵坡超过4.5％，在地道引道上的车速明显下降。

在不同纵坡度的地道引道上的行车速度，随着纵坡度的增加而减少。

但是影响车速的因素除纵坡度外，还与断面的形式特别是非机动车的干扰影响较大有关。

如天津新开路地道(机非分行三幅路)引道虽纵坡度达4.3％，但其车速比纵坡度4％的天津金钟河大街地道(机非混行二幅路)上的车速为高。

2、非机动车道
一般当纵坡度i≤2％时，其行车速度差异较小，i＝2.5％时，行车速度最大；i ＝3％时，车速有所下降；i＝4％，车速下降幅度较大。

地道引道非机动车道的纵坡不宜大于3％，而一般应尽可能使其≤2.5％。

如天
津市新开路地道那样，非机动车道纵坡i＝3％，坡长110m，虽一般骑车通过均无困难，但女中年和男老年人到坡顶却已十分疲劳。

货运三轮车在地道引道上空车尚能蹬完全程。

在满载时，即使靠下坡惯性冲力能在上坡段上骑行一段，却难以登至坡顶，往往都需下车拉行爬坡。

（三）地道引道横断面
1、横断面形式
地道及引道横断面形式分有单幅、双幅、三幅、四幅即单孔、双孔、三孔、四孔。

地道及引道的横断面形式以四幅路为最好，三幅路次之。

在混行的双幅和单幅地道引道上，其车速降低较多。

车辆在三幅路、双幅路、单幅路上的行车速度比在四辅路上的行车速度为低，其折减值分别约为0.90、0.80和0.70。

单幅路和双幅路断面不仅由于机动车和非机动车二者车速相差大，彼此干扰互相影响行车速度，而且亦易发生交通事故。

例如双幅路断面，曾发生自行车在洞内行驶时，受身后汽车喇叭声的鸣吓而扶把不稳，撞在洞壁上摔倒，被汽车压身致命的事故。

又如同为双幅路断面的天津金钟河大街地道，非机动车上下午高峰时，每小时万余辆自行车通过地道占据了全部路面面积，机动车往往无法顺利通过，经常发生互相碰撞事故。

再如单幅路断面的地道也曾发生两辆汽车对向行驶中相撞的恶性事故。

由此可见，在车流量较大，特别是非机动车较多的路段上，地道洞体和引道应尽可能采用四幅路或三幅路断面。

在车流量较大特别是非机动车较多的路段上，地道洞体和引道应尽可能采用四
注※公路净高5m。

【实例6－1】
图6－2为新开路下穿式地道桥示例。

新开路地道桥位于天津市，是国内第一座采用一次顶入法修建的钢筋混凝土单箱3孔箱涵地道桥。

该桥于1968年10月建成通车，20多年后，作为市内环线的重要通道，鉴于桥下交通量迅速发展而不能适应交通要求，1989年进行扩建，在原有箱涵两侧各顶入一个净宽8m的隔孔箱涵，作为非机动车道及人行道。

扩建后的5个桥孔；跨度布置为： 8.0＋5.5＋9.0＋5.5＋8.0（m）。

此地道桥在箱涵顶板上没有覆土，在不中断上部铁路运行的条件下，顶入铁路的箱体长度为21.6m。

该地道桥下穿两股京山铁路，两侧引道采用路堑式挡墙结构，机动车道纵坡4.2％，非机动车道纵坡3％，引道长110m，下设排除地下水的盲沟，与地表水一并由泵站提升至下水道管网。

图6－2 铁路与道路分离式立交
二、道路与道路分离式立交
图6－3 上跨式青岛钢桥
道路与道路分离式立交分为上跨式和下穿式，上跨式如图6－3为青岛钢桥。

（一）下穿式立交设计
下穿式地道不仅广泛用在与铁路交叉处，也用在城市交叉口下道路与道路相交的下穿式立交。

下穿式立交三孔机非分行引道纵断面设计示例见图6－4
图6－4 下穿机非分行引道纵断面实例（二）下穿立交的排水
图6－5 一般地道桥引坡排水示意图
地道桥桥洞下排水见图6－5。

1、立交设计应尽可能争取用雨水管自流排水入河或沟。

不可能时才考虑设泵站排水。

2、在引道纵断面设计时，要考虑尽量减少凹段的汇水面积，防止外部地面水流入凹段，并在布设雨水口时尽量截流。

3、道路在下的立交最低点处的雨水口至少采用四联至六联。

并在一定距离沿引
道两侧布设雨水口截流以防集中于低点。

雨水口井深以不大于1m为宜，接入现有地区雨水管系统。

4、下穿式立交中，路堑式引道两侧还应采取挡水，截水措施防止两侧高地地面流入引道。

5、立交使用的雨水管出口管底应高于排水沟或河道的常水位，雨水管底纵坡度应大于0.1%，要考虑防止管内淤泥。

6、如引道凹处低于地下水的一般丰水位，则应在此地段埋设盲沟抽水，使地下水面降至路面以下一定距离（按防止路基冻胀的要求考虑），并防止挡土墙向外渗水，减少其所受的动水压力。

（三）附属构造物
1、挡土墙及护坡：
1）道路在下的立交引道，机动车道与非机动车道之间有高差，需以挡土墙衔接之，其位置在分车带之内。

计算其断面尺寸与整体稳定性时应考虑到慢车道铺修路面有压路机荷载及必要时通行机动车的荷载。

2）引道外侧低于两侧地面的地段做挡土墙或斜坡，在房屋稠密地区为减少拆迁量或在农田地区减少占地面积，两侧可采用直立式挡土墙。

如两侧为空地可做成斜坡或分层阶梯式的矮挡土墙（墙顶平台可植树）使路堑引道上口较为开阔，有利于观瞻。

挡土墙结构一般采用重力式，浆砌块石砌筑，外露部分勾凸缝。

斜坡部分为防冲刷需用块石护砌勾缝。

2、台阶及通道：
1）路堑式引道两侧必要地点应设台阶以便行人上下，在两侧有挡土墙的情况下，台阶宜顺墙做成马道式，宽2m，坡度1:2，每十级左右加一平台。

2）如有相当数量的机动车、非机动车或大量行人横过引道，则以修建暗埋式长隧道为宜。