第八章 高速公路立体交叉设计

8.4.1 立体交叉规划设计所需资料
1. 道路资料 （1）相交道路在公路网中的作用、现状和规划等级、车道数等； （2）相交道路的集合线形设计标准。 2. 交通条件 （1）相交道路的现状与未来交通量资料； （2）相交道路的交通组成情况。 3. 自然条件和社会经济条件 （1）沿线的地带类型、周围环境、文化古迹等； （2）沿线社会经济状况，包括人口、国民生产总值、工农业生产值、 汽车保有量、消费支出等指标； （3）沿线建筑材料、施工条件、地质、水文、气象、地震等条件； （4）用地、地物、环境等条件。
8.2.2 立体交叉的作用
立体交叉的主要作用是可使各向车流在不同平面上通过，各行其 道，互不干扰，从而显著提高行车速度，减少行车延误时间，提高交 叉口通行能力，同时保证交通安全，改善交通环境，提高社会效益和 经济效益。 1. 单个立体交叉 交叉口是道路系统的重要组成部分，交汇道路上的各种车辆都需要 在交叉口汇集、通过和转换方向。对于平面交叉口，由于转向车辆之 间的相互干扰，使得行车速度降低、通行能力减小、交通事故多发。 2. 作为出入口的互通式立体交叉 高速公路上的互通式立体交叉是高速公路的门户，不仅起着吞吐 交通量的作用，而且还能使全部车流渠化并控制出入，为高速公路安 全运营提供保障。因此，作为出入口的互通式立体交叉在高速公路上 的地位十分重要。
8.4.2 立体交叉规划的一般原则和设置条件
1. 立体交叉规划的一般原则 （1）以公路网规划为依据 （2）满足交通发展的需求 （3）技术上可行 （4）用地上可行 （5）经济上有效益 2. 立体交叉的设置条件 立体交叉的设置应根据相交道路的性质、等级、社会条件、自然 条件及交通管理方式等因素确定，根据《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）的规定，高速公路同其他各级公路、铁路及乡村道路交叉 时，必须采用立体交叉。交叉类型除在控制出入的地点设置互通式立 体交叉外，均采用分离式立体交叉。
高速公路规划 与设计
第八章 高速公路 立体交叉设计
高速公路立体交叉设计
立体交叉是指两条道路（公路与公路、公路与铁路、公路与其他 通道）利用跨线构造物在不同平面上相互交叉的连接方式。立体交叉 的设置可以消除平面交叉路口的车流冲突点，使相交路线的交通流空 间分隔、互不干扰，从而确保交叉口处车流的畅通、快速与安全，并 大大提高其通行能力。 高速公路是交通运输现代化的重要标志，立体交叉是高速公路必 不可少的组成部分。随着我国高速公路的迅速发展，必然要修建大量 立体交叉，以实现道路之间交叉和行车方向的转换。
8.4.5 立体交叉形式的选择
互通式立体交叉形式选择的目的是为了提供行车效率高、适应设 计交通量和设计速度、满足车辆转弯需要，并与环境相协调的合理立 体交叉形式。形式选择是否合理，不仅影响立体交叉本身的功能，如 通行能力、行车安全和工程经济等，而且对地区规划、地方交通的发 挥及市容环境等都有十分密切的关系。 1. 互通式立体交叉形式选择的影响因素 影响因素很多，归纳起来主要包括道路、交通、环境及自然条件。 2. 互通式立体交叉形式选择的基本原则 （1）互通式立体交叉的形式首先取决于相交道路的性质、任务和远景交 通量等，确保行车安全畅通和车流的连续。 （2）选定的互通式立体交叉形式应与所在地的自然环境条件相适应，要 充分考虑区域规划、地形地质条件、可能提供的用地范围、周围建筑 物及设施分布现状等。 （3）互通式立体交叉形式选择要全面考虑近远期结合，既要考虑近期交 通要求，减少投资费用，又要考虑远期交通发展需要。
（4）选型应从实际出发，有利施工、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。 （5）互通式立体交叉形式选择和总体布置要全面安排，分清主次，充分 考虑平面线形指标和竖向标高的要求。 （6）互通式立体交叉形式选择要与定位相结合。 （7）互通式立体交叉形式选择要考虑是否收费以及实行的收费制。 3. 互通式立体交叉形式选择的步骤和要点 （1）确定互通式立体交叉的基本形式 （2）互通式立体交叉几何形状及结构的选择 （3）互通式立体交叉方案的比较
8.1 立体交叉的发展概况
立体交叉是近几十年随汽车交通发展而兴起的一种交通设施。首 先起步于城市道路，发展于高速公路。 早在上世纪20年代，美国就开始修建立体交叉。 我国修建立体交叉起步较晚，首先从解决城市道路交叉口的交通 问题开始的。1955年，在武汉滨江路建成了第一座半边苜蓿叶式立体 交叉。 近几年，随着我国高速公路的大量修建，与之相适应的立体交叉 也在大量修建，如沈大高速仅互通式立体交叉就有35座。并且立体交 叉的设计水平也逐渐提高，新颖、优美、适用的立体交叉越来越多地 出现在全国各地。
8.3.2 互通式立体交叉的基本形式及特点
1. 三路立体交叉 （1）喇叭形立体交叉 （2）叶式立体交叉 （3）定向式立体交叉 （4）半定向式立体交叉 （5）环形立体交叉 2. 四路立体交叉 （1）全苜蓿叶式立体交叉 （2）部分苜蓿叶式立体交叉 （3）定向式立体交叉 （4）菱形立体交叉 （5）环形立体交叉 （6）组合式立体交叉
8.4.6互通式立体交叉形式的统一性
一条高速公路上设置的立体交叉往往很多，由于各种因素的影响， 所选用的交叉形式可能是多种多样的。这经常会导致立交出口的不一 致。尽管有出口指示标志，但仍然不可避免地使驾驶员产生犹豫的心 理而自然减速，这不仅会影响其他车辆的正常行驶，降低通行能力， 还很容易发生交通事故，引起交通混乱。因此，当一条高速公路上要 设置一系列立体交叉时，立体交叉形式的选择要考虑进、出口匝道的 通用性和形式的统一性，应注意以下几个方面： （1）在一座互通式立体交叉中，应避免出现一条主线的一个方向左转车 采用专用左转匝道而对向左转车却采用平面交叉这种情况。 （2）当互通式立体交叉的出口为右转匝道出口时，宜将该出口放在结构 物之前。 （3）当一连串立体交叉的匝道都是从右侧驶出和从右侧汇入时，应避免 突然夹杂一个匝道是从左侧驶出或从右侧汇入的立体交叉。 4）一条路线上立体交叉的出口应相似，包括楔形端部设计、标志设置和 标线画法都应相似。
3. 设计通行能力 立体交叉可分解为主线、匝道和交织段三个主要组成部分，各组成 部分的通行能力也各不相同。 （1）匝道的通行能力 互通式立体交叉匝道的通行能力取决于匝道本身的通行能力和出、 入口处的通行能力，以三者之中较小者作为采用值。 （2）交织路段的通行能力 1）交织路段的形式 交织是互通式立体交叉中常见的交通组织方式之一。如环形立体交 叉本身就存在交织运行。 2）交织路段长度与交通量的关系 交织路段的通行能力主要与交织路段长度、行车速度、交织交通 量、总交通量、车道数等有关。 3）交织路段的车道数与交通量的关系 设由于交织运行影响后的交通量为Q，即： Q = Qw1 + KQw2 + Q01 + Q02
4. 按立体交叉的平面几何形状划分 有苜蓿叶形、喇叭形、环形、叶形、星形、涡轮形等多种形式。 5. 按相交道路的条数划分 （1）三路立体交叉：“T”形或“Y”形； （2）四路立体交叉：“+”形或“X”形； （3）多路立体交叉：五路及五路以上交叉，除采用环形立体交叉外，一 般没有标准的形式可套用。 6. 按立体交叉的层数划分 按立体交叉的层数可划分为：两层立体交叉、三层立体交叉和多层立体 交叉三种形式。 7. 按是否收费划分 按是否收费可划分为：收费立体交叉和不收费立体交叉两种形式。
8.4.4 互通式立体交叉的位置选定
立体交叉位置的选定，应以现有道路网或已批准的规划为依据。 在保证主线畅通的条件下，综合考虑立体交叉对地区交通的分散和吸 引作用、 立体交叉的设置条件、技术上的合理性、经济上的可行性 以及拟选立体交叉的形式等，选择较为理想的地带。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。 通常情况下，应根据下列条件选定立体交叉的位置： （1）相交道路的性质 （2）相交道路的任务 （3）相交道路的交通量 （4）地形条件 （5）经济条件
8.4 立体交叉的规划布局及形式的选择
立体交叉的规划布局合理与否，对交叉口通行能力的提高、交通 的安全、行驶时间的节省和高速公路功能的发挥都有很大影响。它不 仅关系到高速公路所在地区的整体规划，还关系到高速公路的整体使 用效果和高速公路的经济价值。因此，在规划布局高速公路的立体交 叉时，应从全局出发，充分考虑整个公路网络系统的功能和要求，综 合交通条件、自然条件及社会情况，经全面分析论证后确定。
8.2 立体交叉的基本组成及作用
8.2.1 互通式立体交叉的组成 互通式立体交叉通常由跨线构造物、主线、匝道、出入口以及变 速车道等部分组成。 1. 跨线构造物（立体交叉桥或地道） 跨线构造物是指立体交叉实现车流空间分离的主体构造物，立体 交叉分为上跨式和下穿式。上跨式是跨越被交道路的跨线桥（立体交 叉桥），下穿式是穿越被交道路的地道，有的还可利用地形做成隧道 。 2. 主线（正线） 主线是指两条相互交叉的公路或道路，是组成立体交叉的主体。 3. 匝道 匝道是立体交叉的重要组成部分，是指供上下相交道路的转弯车 辆行驶的连接道，有时也包括匝道与主线或匝道与匝道之间的跨线桥 或地道。按其作用，分为右转匝道（供右转车辆行驶）和左转匝道（ 供左转车辆行驶）两类。匝道与主线的连接点称为匝道的端部，包括 起点和终点。
Βιβλιοθήκη Baidu 8.5 立体交叉的设计依据及技术标准
8.5.1 立体交叉的设计依据 1. 设计速度 （1）主线设计速度 为了保证主线上的车流快速连续地通过交叉口，规范规定其设计 速度应与其所在道路的设计速度一致。 （2）匝道设计速度 立体交叉中匝道的交通量一般小于主线的交通量，且匝道受地形、 地物、立体交叉形式、经济条件等的限制，其设计速度应低于主线的 设计速度。由于匝道的设计速度是决定匝道技术标准、通行能力的决 定因素，因此必须慎重而正确地选定。 2. 设计交通量 互通式立体交叉的设计交通量一般包括主线及各转向的设计交通量，它 是以预测年限的年平均日交通量为基础，继而求得的设计小时交通量 （一般以预测年限的第30位小时交通量为标准），它是立体交叉方案 设计、主线和匝道横断面设计的重要依据。
8.4.3 互通式立体交叉的合理间距
1. 立体交叉间距的影响因素 （1）交通密度 （2）相邻立体交叉之间的交织段要求 （3）标志和信号布置的要求 （4）驾驶员驾驶顺适的要求 （5）经济上的考虑 2. 互通式立体交叉间距的规定 根据《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）的规定：相邻互通 式立体交叉的最小间距不宜小于4km；最大间距不宜大于30km；超过 时应设置与主线立体分离的“U形转弯”设施；宜结合具体地区条件 而定。一般大城市、重要工业园区附近的平均间距宜为5～10km；其 他地区宜为15～25km。
互通式立体交叉的组成
4. 出口与入口 由主线驶出进入匝道的道口称为出口，由匝道驶入主线的道口称 为入口。 5. 变速车道 为适应车辆变速行驶的需要，在匝道端部附近、主线右侧出入口 附近增设的附加车道称为变速车道。按其作用，分为减速车道和加速 车道，出口端为减速车道，入口段为加速车道。 6. 辅助车道 在高速公路与次要道路立体交叉时，在分合流附近，为使匝道与 高速公路车道数保持平衡和保持主线的基本车道数而在主线外侧增设 的附加车道。 7. 集散车道 在城市附近，为减少车流进出高速公路的交织和出入口数量，而 在立体交叉范围内主线的一侧或两侧设置的与其平行且分离的专用车 道。
8. 绿化地带 在立体交叉范围内，由匝道与主线或匝道与匝道之间所围成的封 闭区域，一般用来布设美化环境的绿地，也可布设排水管渠、照明杆 柱等设施。 立体交叉范围，一般是指各交汇道路变速车道渐变段顶点以内所 包含的跨线构造物、主线、匝道和绿化地带等的全部区域。 除以上主要组成部分外，也包括立体交叉范围内的排水系统、照 明设备以及交通工程设施等。对于收费立体交叉还包括收费站、收费 广场和服务设施等。
8.3 立体交叉的类型、特点及选择
8.3.1 立体交叉的分类 1. 按交通功能划分 （1）分离式立体交叉 （2）互通式立体交叉 2. 按主线与相交道路的跨越方式划分 （1）上跨式立体交叉 （2）下穿式立体交叉 （3）半上跨半下穿式立体交叉 3. 按交叉口交通流线相互关系划分 （1）完全立体交叉型 （2）交织型 （3）不完全立体交叉型