【高速公路】第九章 高速公路立体交叉设计

3、公路设置立交的条件
高速公路与其他各级公路交叉必须采用立交，交叉类型除 在控制出入的地点设置互通式以外，其他都为分离式； 高速与其他城市道路交叉，必须是立交； 一级与其他公路交叉，尽量采用立体交叉，类型可用分离 或互通式
4、公路设置互通立交的条件
高速与一级或其他繁忙的等级公路交叉时需采用互通式立交 高速、一级与通往重要港口、机场、车站或旅游胜地的公路 高速、一级同通往大城市、重要政治与经济中心。重点矿区 的公路； 高速、一级与通往重要交通源的支线起点处。
1、立交设置考虑的因素
相交道路的类别与等级、设计车速、交通流量和流向、周 边土地利用现状与规划、工程技术与经济、交通安全、环 境和生态
2根据相交道路的性质，公路立交分为：
公路与公路立交 公路与铁路立交 公路与城市道路立交 公路与乡村道路立交
这里所指的是公路与公路立交，包括分离 式和互通式两种
立体交叉的组成
下穿式立交
苜蓿叶式立交
二、高速公路立交的特点
高速公路立交在我国大多数附设收费口，如何有利于 收费口的设置与管理，是高速公路立交选型中的一个 重要问题； 高速公路所经地区一般建筑物较稀，用地限制不大， 土地价格也相对较低，因此，立交占地面积大与立交 结构物多这两者往往取前者； 高速公路设计车速高，因此，立交匝道的设计车速也 较高，选型中要充分考虑行车安全；
菱形立交
通常用于高速公路与其他次要道路交 叉的情形，在主要道路上直行畅通，左 转交通通过次要道路上的平面交叉口组 织交通。 优点：占地、层次和结构物均很少，造 价低； 缺点：次要道路上交通有冲突，利于集 中收费。
适用于转向交通不平衡且差 别较大的交叉口
优点：充分结合实际交通需求， 节约造价； 缺点：次要方向的交通要绕行。
两层式
三层式 常用于行车要求较高的高速公路与高速公路或其他等 级较高的道路的立交。 优点：转向匝道行车方向直接明确、线形顺畅，车速 高、通行能力大，地小；
定向式立体交叉
缺点：立交层次多、结构物多、造价高，不便于设置 收费口。
部分定向式立体交叉
常用某些方向交通量较小、行车要 求稍低的立交
优点：将直接式的定向匝道作适当的 绕行，避免多条匝道集中相交，从而 降低立交层次，减少结构造价 缺点：立交的纵断面线形起伏较大， 半直接式匝道的行车条件稍差。
部分苜蓿叶形立体交叉
子牙河立交桥
环形立交（三层）
适用于高速公路与一条或多条次要道路相交的情况。 优点：占地少、层次相对少、 结构简单； 缺点：环岛上行驶车速慢、通行能力不大。
三路环形立交
四路环形立交
城市环形立交（四层）
多路立交
三、立交的分类及其特点
（3）按相交道路条数分类
三路交叉——“T”形或“Y”形 四路交叉——“十”形或“X”形 多路交叉——采用环形立交 采用喇叭形、 苜蓿叶形立交
立交与其他设施之间的间距 见表8-2（p110）
第二节 、高速公路立交的常用形式
互通式立交的组成 高速公路立交的特点 立交的分类及其特点
一、互通式立交的组成
跨线桥（或地道）:分隔主线和相交道路的直行车流的主体结 构物（桥梁上跨或地道下穿）。 引道:跨线桥（或地道）主体结构至正常道路之间的路段。 匝道:连接上下交叉的道路或两条不同高度的道路而设置的车 行道。 出入口:匝道与主线的连接部。 变速车道:匝道与主线之间的附加车道，供驶离或驶入主线的 车辆变速。 集散道:为了减少主线上进出口车辆对直行车辆的干扰而设置 的平行于主线的附加车道。 辅助车道:在进出口附近为了保持主线和匝道的车道数平衡要 求和基本车道数要求所增设的附加车道。
（3）考虑地形条件
结合修建跨河桥，城市主干路跨 河桥的两端，可以根据需要扩建桥梁 边孔，修建主干路与滨河路的立体交叉。
子牙河立交桥
（4）道路与铁路的交叉符合下列条件 时采用立体交叉
当地形条件困难，采用平面交叉危及行车安全 时； 城市主干路、次干路与铁路交叉，在道路交通 高峰时间内，经常发生一次封闭时间超15min; 修建铁路与道路立交时，可根据需要同时修建 与铁路平行而又距离较近的道路与主干路的立 体交叉。
司机判别交通标志的时间 相邻的立体交叉之间应保证足够的距离，使司机预先 看到交通标志。德国规定为600m • 在城市中，主要根据车辆行驶速度与司机的反应 时间等因素来定； • 对高速公路，除主要根据交通使用及交通经济的 观点外，尚要考虑交通技术条件，增加路口的通 行能力，减少路口对干线的交通阻塞影响等因素。 我国规范规定： 我国《公路路线设计规范》规定，互通式立交最小间 距不小于4km，最大间距不大于30km
直连式互通式立交就是左转弯匝道均从左方分流后左转而从 左汇流的直连式匝道组成的互通式立交，使左转弯车辆在直 接定向型匝道上由一个方向的车道左侧驶出，以较好的线形 和较短捷的路线直接进入另一方向的连接车道而完成左转运 行，如图所示。由于车辆直接左转弯，方向明确，结构紧凑， 路线短捷，利于行车，通行能力大，但跨线桥较多，把两层 跨线桥分设在三处，造价较高，适用于两条高速公路相交、 交通量大的枢纽互通式立交，京福高速公路南平南互通就是 采用该型式。
匝道通行能力
——参考美国《公路通行能力手册》
f
Vr——匝道出、入口处的通 行能力（辆/h); Vf——干道单向合计交通量 （辆/h); Vd——干道每一车道的设计 通行能力（辆/h)。
(1)进入单向双车道干道的单车道入口匝道 Vr=1.13Vd-154-0.30Vf Vr=2Vd-Vf 取最小值
三、高速公路立交设置的位置
1、立交位置选择： 考虑因素: 现状公路网 规划公路网 地形与地物条件 立交前后的其他立交、桥梁、隧道等构造物 立交附近的城镇规划 立交周围其他运输设施等
2、立交的间距 考虑原则如下：保证主线的行车质量同时满足周 边的服务要求。 对于高速公路立交：
（4）按立交层次数分类
二层式 三层式 四层式 多层式
密云路立交桥
（四层全互通式立交桥）
京津公路立交桥
该立交为大型三层互通立源自文库，为一级枢纽立交。
第三节 、互通式立交的通行能力
——所有进入立交的各向通行能力之和。 主线和相交道路通行能力 参照路段通行能力计算，适当考虑匝道进出口对 直行车的影响。 匝道通行能力 与主线和相交道路的通行能力和交通量、货车比 例、车道数等有关，取下列三值中最小值。 匝道入口处的通行能力 匝道路段的通行能力 匝道出口处的通行能力 交织区段通行能力 与交织区段长度、行车速度、交织区段的交通量 有关。（P.118.图8－19）
设置目的：
用空间分隔的方法消除或减少交叉 口车流的冲突，从而提高行车速度、提 高通行能力、减少交叉口的延误和油耗， 并增加了交通安全度。
一、概述
设置依据： 由于立体交叉占地面积大、施工复杂、造 价高，不易改建，因此应根据规划，经过技 术、经济及环境效益的比较和分析确定。
二、公路立体交叉的设置条件
苜蓿叶形立体交叉
长条苜蓿叶形立体交叉
（带集散车道形）
子叶式立交
适用于三路交叉的情形。
优点：在相交道路上设置一 个收费口即可解决全 部方向的收费； 缺点：匝道绕行距离相对 较长，当相交道路 下穿时视距常受限 制。
喇叭形立体交叉
经环形左转匝道驶入主线（或正线）
经环形左转匝道驶出主线（或正线）
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
第一节 立体交叉的设置条件 第二节 高速公路立交的常用形式 第三节 互通式立交的通行能力 第四节 高速公路立交设计
第一节 立体交叉的设置条件
概述
立体交叉的设置条件 高速公路立交设置的位置
一、概述
立体交叉：
指道路与道路、道路与铁路相互交 叉时，用跨线桥或地道使两条路线在不 同的水平面上通过的交叉形式。
高速公路各项设计要求均很高，因此，通常要求在立 交范围内，高速公路主线平纵线形尽可能不变或少变。
三、立交的分类及其特点
（1）按主线与相交道路的跨越方式分类 上跨式 ——主线（或相交道路）以跨线桥的方式上跨相 交道路（或主线）。 • 优点：线形视距条件好，施工方便，工期较短，对地 下管线影响小，排水容易处理； • 缺点：对环境影响较大，污染相对严重。 下穿式 ——主线（或相交道路）以下挖的地道方式穿越相 交道路（或主线） • 优点：占地较少，立面易处理，对视线和市容影响小; • 缺点：排水困难，施工周期长，对地下管线影响大。
A型以外环作为流出匝道，线形指标较高，利于行车。以内环匝道作为流入 匝道，行驶速度由低变高，车辆进入高速公路较为安全，但内环匝道半径较小， 速度较低，影响车辆进入主线车道，需增长加速车道。 B型以内环匝道为流出匝道，因内环半径小，对从主线车道高速驶出的车辆 存有隐患。但外环线形好，视线开阔，有利流入车辆加速进入高速公路。因此 选择A型或B型应根据交通流量和流向及地形地物等具体情况选定。通常交通流 量大的应使用外环匝道，路程短捷流畅，交通流量小的应用内环匝道。若流出 流入交通量相当，宜采用A型。在特殊条件下，也可灵活布设为变异喇叭形。
• 交织段长度——是在前一个立体交叉的匝道上车辆 驶入主干线的合流点到后一个立体交叉的主干线车 辆驶出至分流点之间的长度。 • 根据交通量来定，日本最少为150～200m.德国为 2700m
相邻的立体交叉之间应保证足够的距离
• 在城市中，主要根据车辆行驶速度与司机的反应时 间等因素来定； • 对高速公路，除主要根据交通使用及交通经济的观 点外，尚要考虑交通技术条件，增加路口的通行能 力，减少路口对干线的交通阻塞影响等因素。
• 设置间距若太大，不能满足其交通需要，且对高速路的 潜在功能发挥不充分； • 反之，间距过密，降低交通通行能力和行车速度，增加 了交通事故的可能性。
一般考虑以下几方面：
立交服务区域的大小
• 交通的需求和其服务的城镇或其他节点的规模大小 • 一般大城市和重要工业区周围的立交间距为5～10km
要有足够的交织段长度
上跨式立交
下穿式立交
三、立交的分类及其特点
（2）按交通功能分类 分离式立交 ——将主线与相交道路分离，无匝道联系，不能组织转向交通。 互通式立交 完全互通式立交 ——满足全部转向交通要求，各方面车流间无任何冲突点的立交。 苜蓿叶形立交 喇叭形立交 定向式、部分定向式立交 部分互通式立交 ——仅能满足部分转向交通或者某些转向交通之间有冲突点的立交。 菱形立交 部分苜蓿叶立交 部分定向式立交 环形立交 ——从平面环形交叉口发展而来的，全部转向交通放在单独一层， 以环岛形式组织交通。
半直连式互通式立交是设置半直接定向型匝道来实现车辆左转 弯的，即车辆先从右方分流略作右转弯后左转并从右方汇流的 半直连式匝道组成的互通式立交，如图所示。行车条件较好， 通行能力较大，但跨线桥较多，造价较高，适用于两条高速公 路相交，交通量相对较小的枢纽互通式立交，京福高速公路青 口互通就是采用这种型式。
构成：仅设跨线构造物一座，使 相交道路空间分离，上、下道路 无匝道连接的交叉方式。 特点：立交结构简单，占地少， 造价低，但相交道路的车辆不能 转弯行驶。 适用：高速道路与铁路或次要道 路之间的交叉。
分离式立交
适用于两条高等级公路相 交及开放式收费方式。
优点：功能齐全、通行能力 大、安全、车速较高。 缺点：占地大、左转绕行距 离稍长；
一般立体交叉的设置条件
（1）根据相交道路的类别和等级
高速公路与高速公路、铁路、各类道 路交叉； 一级公路与其他公路交叉； 城市快速路与快速路、铁路交叉； 快速路与主干路交叉 大城市机场路与一般路相交。
（2）根据交通量的需要
我国《城市道路设计规范》规定：主干 路和主干路相交的路口，当进入路口的现况 交通量超过4000～6000（辆/h）（当量小客 车），相交道路为四车道以上，且对平面交 叉口采取改善措施、调整交通组织均难收效 时，可设置立体交叉。