公路互通立交设计 柴耀东

公路互通立交设计要点市政市政设计研究院hp删划线hp插入号深圳市市政设计研究院柴耀东hp附注“hp”设置的“Unmarked”hp附注“hp”设置的“Unmarked”第一章互通立交与交通量分布（关于交通量和立交、匝道的选型）第一节交通量分布与互通立交的关系1，公路交通量的意义和重要含义：（1）准确性(2)制约性(1),准确性：公路交通量本身并无准确与否之分，只有是否可信之别（2），制约性：公路交通量是确定公路技术标准和立交规模的主要依据1，1，交通量分布图的重要性交通量分布图是互通立交设计的主要依据，是关系到设置互通立交与否和设置什么标准立交的关键所在，也是匝道设计标准的依据，是互通立交设计不可或缺的第一手资料。1，1，2交通量分布图的重点要素：（1），交通量的大小－－－－决定立交的形式和匝道的标准。（2），交通量的沟通象限－－决定立交的设置位（3），交通量的方向－－－－决定立交的主匝道位置。转向交通量对立交匝道平面线型的要求252352523510199129102511060841210227199互通立交平面形式决定因素：1，2，互通立交的平面形式与交通量的一致性（1），与相交的两条公路的等级和相对位置相适应（2），满足各方向的转向交通量的需求（3），匝道的布置和象限的选择应服从主、次要转向交通量方向（4），匝道的平面布置必须有利于交通流在主线上的流出、流入以及匝道间的分、合流顺畅。适用交通量分布图第二章互通立交的分类和基本形式第一节公路互通立交的分类互通立交按其基本功能可分为枢纽互通立交和一般互通立交2，1，1枢纽互通立交高等级公路交叉时设置的互通立交为枢纽互通立交，其上的转弯运行应为自由流，匝道上不设收费站，匝道端部不得出现穿越冲突。2，1，2一般互通立交高等级公路与一般公路交叉时设置的立交，此种立交允许在匝道上设收费站，除高速公路上的出入口以外允许有平面交叉。第二节互通立交的基本形式根据立交的平面形式，可将其常用的互通立交划分为以下几种形式2，2，1，喇叭形（单、双喇叭形）,用于一般立交。根据环形匝道与使出、驶入车辆的关系又分为“A”和“B”形单喇叭。⑴，“A”形单喇叭：驶入的车辆经环形匝道驶入主线①，特点：a,是三路交叉一般立交的代表形式b,主交通流相关象限明确，主交通流流向明确，喇叭头方向与主交通流方向易适应。c,流入车辆经环形匝道比较安全。d,形式简单，在满足使用要求的前提下，立交造价较低。②，适用范围：a,主要应于一般互通立交且各匝道转向交通流都相对较小b,需要设置收费站，且追求集中收费的立交c，由于利于行车安全，一般应优先采用，但环形匝道所承担的交通流应较小。“A”形单喇叭型立交的基本形式a,常用的“A”形单喇叭立交b,变异的“A”形单喇叭立交适用交通量分布图特点1，流入（左转）车辆走内环，较安全2，主交通流相关象限明确，主交通流方向路径短，立交疏散能力强3，收费站集中，造价较低，便于管理障碍物特点1，可以在避开障碍物的前提下满足主交通流的行使顺畅需求2，主、次交通流均绕行较远，主交通流相关象限错位。立交疏散能力较低“A”形单喇叭立交特点：该立交是典型的“A”型单喇叭立交，沟通象限明确，主匝道便捷，是常用的一般立交形式。工程方案SZMEDI坂澜大道市政工程市政院道路选线-主要控制点和难点1.地形高差太大，最低70m，最高200多m；2.樟坑径基地用地布局和标高的限制；3.坂李大道以南段现状道路的限制；4.全线高压线密布、纵横交错；5.机荷高速处布置立交主线条件较差；6.水源保护线、水库等限制；7.不良工程地质路段；现状及规划分析SZMEDI坂澜大道市政工程市政院水源保护、蓝线、生态控制线水源一级保护线蓝线宝安龙岗界线岗头水库：一级线；樟坑径水库：蓝线生态线：坂李大道以北主要为生态控制线范围樟坑径水库岗头水库SZMEDI坂澜大道市政工程市政院工程方案主要节点方案-机荷高速公路立交方案SZMEDI坂澜大道市政工程市政院工程方案机荷高速公路立交方案推荐方案：单喇叭型（辅助车道拉通）1.优点：全互通、功能齐全、符合行车习惯；北侧交织段563m，南侧724m，满足最小交织要求；较好适应地形，造价最省；和基地的布局结合最好；2.缺点：交织段仍偏小；西向南出口匝道减速车道渐变段进入3%大纵坡区；变异“A”形单喇叭立交特点：该立交是A型单喇叭立交由于某种原因而产生的一种变异的形式，缺点是交通主方向车辆绕行，匝道流出口在被交道路之后而被遮挡，有误行的危险。匝道流出口在被交道路之后而被遮挡，有误行的危险。变异“A”单喇叭型立交地面建筑物众多，需大量拆迁，是导致“A”型喇叭变异的主因特点：该立交是A型单喇叭立交由于其应在象限有不可拆迁的建筑物而产生的一种典型的变异形式。(2)，“B”形单喇叭：驶出的车辆经环形匝道驶出主线①，特点：a,是三路交叉一般立交的代表形式b,主交通流相关象限明确，主交通流流向明确，喇叭头方向与主交通流方向易适应c,流出车辆经环形匝道，安全性不如“A”。d,形式简单，在满足使用要求的前提下，立交造价较低②，适用范围：a,主要应于一般互通立交且各匝道转向交通流都相对较小b,需要设置收费站，且追求集中收费的立交c，由于不利于行车安全，要谨慎采用，特别是在主匝道上跨主线时，环形匝道所承担的交通流应较大时不宜采用。a,常用的“B”形单喇叭立交适用交通量分布图特点1，流出车辆走内环，安全性较差2，主交通流相关象限明确，主交通流方向路径，立交疏散能力强3，收费站集中，造价较低，便于管理③，基本形式特点1，主交通流需绕行，立交疏散能力较低2，主线左转车辆需经内环流，安全性较差b,变异形“B”形单喇叭立交适用交通量分布图“B”型单喇叭一般立交工程实例“B”型单喇叭一般立交注意：主匝道上跨主线对视线的遮挡注意：改变立交所处象限的原因，特点：该立交是B型单喇叭立交由于其应在象限有不可拆迁的建筑物而产生的一种典型的变异形式。喇叭立交的应用和调整象限的工程实例假如主交通流方向与喇叭头方向相符，试分析该立交的优缺点及产生原因试分析被交道路设置成曲线的可能原因（3），“Y”形立交①，特点：a,是三路交叉的典型形式。b,主交通流流向明确，各方向交通量较均衡。c,流入、流出的车辆直接或较直接。d,立交匝道的线型指标均较高，疏散能力较强，安全性好。e,匝道上的桥梁比喇叭形立交多，造价较高。②，适应条件：该种立交主要应用在枢纽和转向交通量较大的一般立交。③，分类：该立交分为：半定向“Y”形和定向“Y”形两种A:半定向“Y”形立交①，特点：a,立交区的主线不需分离，主线造价低、主线占地较少，但匝道占地稍多。b,匝道的出、入口均设在主线的右侧，符合我国交通右进、右出的主流形式和驾驶员的行使习惯，有利于安全。c,左转匝道长度比“定向’Y’形”长，车辆需一定程度的绕行，立交的疏散能力比“定向’Y’形”低，但高于“喇叭”形立交，若用在转交通量过大的枢纽立交上要慎重。d,立交规模及桥梁规模比单喇叭形大，但低于定向“Y”形，造价高于单喇叭形，但低于定向“Y”形。②，适用范围：a,可应用于枢纽立交或转向交通量较大的收费一般立交。b,是否设收费站均可。半定向‘Y’形示例1AB条件：若各条匝道为多车道匝道，则图中的A、B两点应按主线分、合流设计。特点：立交疏散能力较强，是“Y”型立交的基本形式，但桥梁规模较大，匝道占地多，造价较高。匝道可分主、次的半定向‘Y’形立交特点：匝道位置可根据所承担的交通量大小适度调整，匝道高度适中，纵坡理想。匝道可分主、次的变异半定向‘Y’形立交工程实例（美国）特点：匝道的主、次分明，平面指标高、低明显，占地较少，土地利用率高。造价低B:定向“Y”形立交①，特点：a,立交区的主线需分离且相关路段较长，主线占地较多，造价高b,匝道的出、入口有左出、左入现象，不符合我国交通右进、右出的主流形式和驾驶员的行使习惯，需及时提示以利安全。c,左转匝道长度比“半定向‘Y’形”短，路径便捷，立交的疏散能力比“半定向‘Y’形”强。d,立交规模及桥梁规模比“半定向‘Y’形”大，造价较高。②，适用条件：1，适用于转交通量大的枢纽立交及高速公路分岔工程上。2，主线的占地并不非常紧张的立交。定向‘Y’形立交实例AB条件：若各条匝道为多车道匝道，则图中的A、B两点应按主线分岔、合流设计。特点：立交疏散能力强，是“Y”型立交的最高形式，但桥梁规模大，主线占地多，造价高。定向‘Y’形立交工程实例（美国）特点：主线占地多，桥梁规模大，个别匝道纵坡紧张，造价高。匝道有左出、左入现象，不完全符合我国右侧行使的交通习惯，有产生交通事故的可能性，需要提前提示和指示。（4），苜蓿叶、混合苜蓿叶形立交苜蓿叶、混合苜蓿叶形立交由于其形式简单，造价合理，交通流向明确，各条匝道都便捷，因而成为世界通用的四路交叉公路立交基本形式。①，特点：a,传统的苜蓿叶四路交叉是唯一一种只需一座跨线桥的全立交形式b,传统的苜蓿叶立交存在交织，即便是设置辅助车道也可能严重制约立交的疏散能力，若要在此基础之上提高疏散能力，可根据所承担的交通量需要改造环形匝道使之成为定向或半定向匝道，从而成为“混合苜蓿叶形”,甚至改成涡轮形。c,传统的苜蓿叶立交不需要在匝道上设置桥梁，桥梁造价低d,占地面积大，占地费用高，不能体现节约用地的原则。e,因设置收费站分散且较多，因此不是收费立交的首选形式。②，适用条件：a，主要用于四路交叉的枢纽立交。b，对主要匝道做必要的改形后成为枢纽立交的最常见的混合形式型立交。c，用于枢纽立交时，一般不停车收费。否则一般需要配合主线拦截式收费站，在匝道上设置分散式收费站已不多见。1，基本苜蓿叶形立交特点：1，此种立交是四路交叉的最基本形式，由于主线两侧都有交织段因而降低立交的疏散能力。2，该立交的相关主线两侧均是双出口，在主线上行使的车辆会受到干扰。由于单侧设两个出口，流出车辆需二次判断，且出口一般较近，流出车辆有误行的危险，需提前设置指路标志。3，双入口有车辆追尾的危险。2，单环混合苜蓿叶形特点：1，环形匝道可根据所承担的交通量决定是否调整为半定向匝道，该立交为单环枢纽立交2，由于相关环形匝道调整为半定向匝道，避免了在主线两侧设置辅助车道，消除了交织干扰，因此，立交的疏散能力比基本型有较大提高，但各匝道的平面线型与其承担的交通量相符。3，相邻象限有交织的双环形匝道－－混合苜蓿叶形注：1，该立交为相邻象限双环枢纽立交，因为一侧存在交织，对相关匝道的通行能力有影响，说明该立交两环所承担的交通量应该都较小，由于其它两条环形匝道被调整为半定向匝道，该型立交的疏散能力比基本型有较大提高。2，由于对相关匝道的出入口进行了优化，使他们启闭与相关匝道，对立交区主线行使的车辆影响大幅度降低，进出主线的车辆比基本型顺畅。因出入口的减少，从而提高了立交的使用安全性和疏散能力。3，由于匝道的出口由直接变成了间接，需要转向的车辆虽需二次判断，但两次判断是间接相继关系，安全性得以提高。4，相邻象限有交织环形匝道混合苜蓿叶形立交工程实例5，相邻象限双环无交织形环形匝道－－混合苜蓿叶形特点：虽然是相邻象限环形立交，但其中一个环通过巧妙的调整达到了消除交织段的目的，立交疏散能力得以大幅度提高。6，对角象限环形匝道－－混合苜蓿叶形注：对角象限环形匝道立交，因为不存在交织，立交疏散能力高于相邻邻象有交织段和环形匝道立交，环形匝道所承担的交通量也较小。5，三环两条交织车道立交－－两个交织车道特点：1，该立交为三环枢纽立交，通过主线右侧分离的车道实现了交织车道和匝道出入口与主线的分离，避免了交织和流出、流入车辆对主线的干扰，但这只是一种转嫁，并没有从更本上解决因交织段的存在导致立交疏散能力的降低，只是有所提高而已。7，涡轮形立交工程实例特点：该种立交是“苜蓿叶”型立交变种的次高级形式，也是此种立交疏散能力次强的，但其匝道最长，占地最多，桥梁规模最大，造价最高。如果各向交通量并不是非常均衡且较大时，一般很少采用8，涡轮形立交工程实例（比利时）美国路易斯安娜州巴顿-罗格立交特点：该立交是涡轮形立交的更高级形式，桥梁规模大，造价高（5），半苜蓿叶形立交半苜蓿叶形立交是一种形式简单、造价低廉、节省占地的一般立交。①，特点：a,形式简单，占地较少，符合节约用地的原则b,构造物少，任何匝道均不需单独的跨线桥，立交造价低廉。c,通过灵活运用其A形、B形、和AB形最大程度满足交通量分布、地形、地物等要求。d,必要时可根据需要，在被交道路上设置右转车道，但收费站设置较多，不便于管理。②，适用条件：用在转向交通量较小且需收费的一般立交说明：⑴－－－A形半苜蓿叶形立交：主要公路出口在跨线桥之前典型“A”形半苜蓿叶形立交（德国）特点：立交形式简单，占地少，任何匝道都无需设置桥梁，造价低。但需要设置两处收费站，不便于运营管理。⑵－－－B形：主要公路出口在跨线桥之后⑶－－－AB形：主要公路出口在跨线桥之前后均可1，主线上跨“B”形半苜蓿叶立交特点：流出车道在主线与被交道路的交点之后，但由于主线上跨，所以，流出匝道的流出口相对明显，车辆可以及时判断流出口位置，误行可能性相对较小。2，主线下穿“B”形半苜蓿叶立交特点：流出车道在主线与被交道路的交点之后，由于主线下穿，所以，流出匝道的流出口被被交道路遮挡，不便于车辆判断流出口位置，有误行的可能性。⑶－－－AB形：主要公路出口在跨线桥之前后均可（比利时）特点：可根据需要将其立交设置成AB形，并根据主线右转去被交道路交通量的大小决定是否需要设置右转匝道，但此种立交不适合设置收费站半苜蓿叶形立交的优、缺点比较立交类型优点缺点A形1，主线流出匝道的出口在立交桥之前，有利于驾驶员对出口的识别，较安全。主线上跨、下穿均可。2，构造物少，占地少，造价低。1，被交道路上存在两处平交口，影响其道路的通行能力。2，需设两处收费站，收费站分散，不便于管理。B形1，较适合主线上跨，主线下穿视线条件不好。2，构造物少，占地少，造价低。1，主要公路匝道出口在立交桥之后，不利于驾驶员对出口的识别，有一定的安全隐患，特别是主线下穿时。2，其它同“A”形。AB形1，对被交道路单向与主线交流的交通量较大时尤其适用。2，适合由于地形、地物受限而无法设置A或B形立交的节点。1，由于平交口在被交道路的一侧，对被交道路的通行能力影响较大，特别是平交口一侧。2，其它与上述基本相同。（6）复合型立交当前一座互通立交流入匝道加速车道渐变段终点至下一座互通立交匝道减速车道渐变段起点之间的距离小于1000米时，应将两者合并为复合立交L<1000米辅助车道加速车道渐变段减速车道渐变段（7）组合形立交1，组合型立交是在一个节点同时使用两个及以上立交相互组合在一起而形成的一种立交注：该立交是由一个A形单喇叭和一个A-B形半苜蓿叶立交组合而成注：该立交是由一个B形单喇叭和一个Y形立交组合而成注：该立交是由一个A形和一个B形单喇叭组合而成（8）寄生形立交该立交是一个喇叭形立交寄生在Y形立交之上该立交实际上是两个喇叭形立交套结而成可能是荆宜、汉宜、沪容高速公路规划不完善，建设不同步造成的第三章匝道设计第一节匝道的基本形式1，3公路互通立交匝道的基本形式⑴，全定向匝道（左出、左入,右出、右入形）：①，概念：车辆使离主线后不需要跨越目标路线，而直接进入目标路线的匝道称之为全定向匝道。②,特点：a,主线需要分离，对左出的全定向匝道立交，被交道路也要分离，桥梁规模较大造价较高，主线和被交道路占地多，但因路径短，疏散能力强。b,大型车从右侧横移到左侧才能使出，因左侧是高速车道，左入是易发生追尾事故。③，适用范围：适用于匝道交通量较大的枢纽立交。全定向匝道图示右转定向匝道左转定向匝道⑵，半定向匝道（右出、右入形）：①,概念：车辆使离主线后需要跨越目标路线，右侧间接进入目标路线的匝道称之为半定向匝道。②,特点：主线不需要分离，被交道路也不需要分离，匝道桥梁规模大，造价也较高，主线不需增加占地，但匝道占地也较多，匝道路径较长，疏散能力虽然也较强，但低于全定向匝道立交。③，适用范围：适用于匝道交通量相对较大的一般立交和枢纽立交。半定向匝道图示⑶，半定向匝道的其他形式左出右入半定向匝道右出左入半定向匝道注，该种匝道不是半定向匝道的主流形式，要在比较特殊的情况下使用。如：有地形、地物的限制，或为回避主线标高过高或过低时采用。⑷，环形匝道①，特点：a,匝道线型简单，利用主线跨线桥，不需单独设置桥梁，匝道造价低廉。b,匝道线型指标低，适应交通量较小，疏散能力有限。③，适用范围：环形匝道一般都出现在苜蓿叶形立交、喇叭形立交中，是匝道中的常用形式，常用于一般立交，枢纽立的环形匝道一般用在交通量较小的匝道上。直接环间接环间接环作用：1，可用其避免相邻象限环产生的交织问题。2，可用其进行匝道出口的归并，以解决相邻匝道出口过近的问题第四章城市快速路立交设计经验教训进出口设计不良：未设变速车道、线形指标低、出口最好在构筑物之前；缺乏一致性：进出口方式多变，宜统一布置在右侧；功能不齐全：未能全互通，大量交通绕行；过于复杂：造成驾驶者困惑、占地大、造价高；交通设施布置不良：特别是指路标志、预告标志缺乏连续性。谢谢！hp附注深圳市市政设计研究院柴耀东