道路勘探与设计ch9平面交叉口设计.ppt

湖北工业大学土建学院第第9章章平面交叉口设计平面交叉口设计n本章主要介绍道路平面交叉口设计的基本理论和方法。学习平面交叉口平面布置和立面设计方法.湖北工业大学土建学院第一节第一节交叉口设计概述交叉口设计概述第二节第二节交叉口的交通组织设计交叉口的交通组织设计第三节第三节交叉口的车道数和通行能力交叉口的车道数和通行能力第四节第四节交叉口的视距与圆曲线半径交叉口的视距与圆曲线半径第五节第五节交叉口的拓宽设计交叉口的拓宽设计第六节第六节环形交叉口设计环形交叉口设计第七节第七节交叉口的立面设计交叉口的立面设计湖北工业大学土建学院第一节 交叉口设计概述 提高通行能力 减少交通事故。1 1意义意义2交叉口设计内容交叉口设计内容选择交叉口的 形 式，确定交叉口的几何尺寸进 行交 通 组织，合理 布 置各 种 交通设施验 算交 叉 口的视距，保 证 安全 通 视条件交 叉口立面设计，布置雨水口和雨水管道湖北工业大学土建学院二.交叉口的交通分析 分叉点：同一方向行驶的车辆，向不同方向分开行驶的地点。合流点：来自不同方向的车辆以较小的角度向同一方向汇合的地点冲突点：来自不同方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点。有交通信号三路交叉冲突点情况：1 1交叉口车流交错性质交叉口车流交错性质无交通信号湖北工业大学土建学院四路交叉冲突点情况：无交通信号 湖北工业大学土建学院有交通信号湖北工业大学土建学院五路交叉冲突点情况：交错点类型无交通控制信号有交通控制信号相交道路条数相交道路条数345345分叉点3810244合流点3810246左转冲突点31245124直行冲突点045000交错点总数9327051014交叉口的交错点一览表湖北工业大学土建学院设置交通控制信号可以降低冲突点数量.2 2交叉口交错特点交叉口交错特点冲突点随相交道路条数的增长而快速增长，由左转或直行造成的冲突点总数为：产生冲突点最多的是左转交通3 3减少或消灭冲突点的方法减少或消灭冲突点的方法设置交通控制信号。禁止、限制交通，封闭支路等渠渠化化交交通通-在车道上划线，或用绿带和交通岛来分隔车流，使各种不同类型行不同速度的车辆能象渠道内的水流一样，沿规定的方向互不干扰地行驶。合理布置交通岛、组织车流分道行驶，变冲突点为交织点。湖北工业大学土建学院Bangkok选择合理的交叉口形式，正确组织交通。如组织单向交通。湖北工业大学土建学院立体交叉湖北工业大学土建学院用于相同等级或不同等级道路交叉中，是最基本的交叉形式三交叉口的类型及其适用范围 1 1交叉口形式及使用范围交叉口形式及使用范围 十字形交叉十字形交叉形式简单，交通组织方便，街角建筑易处理。特点特点适用适用湖北工业大学土建学院T T形交叉形交叉 形式简单，交通组织方便，街角建筑易处理。通常用于主要道路和次要道路交叉，特殊情况也可用于两条干道相交。特点特点适用适用X X 形交叉形交叉交叉口范围狭长，对左转交通不利(正面碰撞)，街角建筑不好处理。特点特点适用适用特殊地形湖北工业大学土建学院Y Y 形交叉形交叉交叉口范围狭长，对左转交通不利(正面碰撞)，街角建筑不好处理特殊地形特点特点适用适用湖北工业大学土建学院 对对于于主主流流交交通通，线线形形应应尽尽量量顺顺直直，任任意意一一侧侧不不应应有有两两条条以以上上道道路路交汇交汇 改斜交为十字形交叉改斜交为十字形交叉 改斜交为双改斜交为双T T形交叉形交叉 改小交角为大交角改小交角为大交角 改改Y Y形为形为T T形形8080年年代代，上上海海有有交交叉叉口口29292929个个，其其中中十十字字形形15711571个个，T T形形12471247个个。北北京京十十字字形形交交叉叉占占70%70%，T T形形交叉占交叉占30%30%。2 2交叉口形式的选择和改建交叉口形式的选择和改建 形式要简单 尽量 使 相邻 交 叉口 之 间的 道 路直通。斜交的交叉口，易改为正交或接 近90 对于 主 流交 通，线 形 应顺直 避免近距离错位交叉。畸形 和 多路交叉，应 尽 量避 免 号简化 除除受受地地形形限限制制，一一般般情情况况下下干干道道与与干干道道相相交交不不宜宜选选用用T T形形交交叉叉，否否则则易易造造成成干干道道南南北北和和东东西向不能直通。西向不能直通。相相邻邻两两个个T T形形交交叉叉之之间间间间距距太太小小，会会影影响响车车流流交交织织，可可以以把把相相邻邻两两个交叉口合并个交叉口合并 设中心岛设中心岛 封路改道封路改道 调整交通调整交通湖北工业大学土建学院第二节 交叉口的交通组织设计一一.车辆交通组织车辆交通组织 1任务任务正确组织不同去向的车流设置合适的车道数合理布置交通岛、信号灯、交通标志渠化交通保证车流、行人安全提高通行能力2方法方法着眼点：解决左转及直行车辆的交通组织3具体措施具体措施设置专用车道组织左转车辆渠化交通调整交通交通控制中心，自动控制湖北工业大学土建学院常见交叉口车流组织实例湖北工业大学土建学院 组织行人在人行道上行走，在人行横道线上安全通过。使人车分离，减少干扰。位置：人行横道一般布置在交叉口人行道的延续方向后退45米的地方 宽度：一般应比路段人行道宽些(48米)。停车线的位置：应布置在人行横道线后至少1米的地方。1任务2方法 加宽交叉口转角处的人行道宽度 设置人行横道 尽量不将吸引大量人流的公共建筑的出入口设在交叉口上。当交通量大且道路较宽时，可在人行横道中间设置安全岛 当交通量大、道路较宽且车速较高时，需设置人行天桥或地道3人行横道的设置湖北工业大学土建学院湖北工业大学土建学院湖北工业大学土建学院第三节 交叉口的车道数和通行能力一一.交叉口的车道数交叉口的车道数 1确定车道数的原则确定车道数的原则交叉口宜设置左直右专用车道，但交通量小时，可以考虑混行应尽可能组织机非分流车道数的设置，其通行能力的总和必须大于高峰小时交通量的要求2确定车道数的方法确定车道数的方法选定交叉口的形式后，进行交通组织设计，初定车道数。按交通组织方案进行车道数的验算。一般，交叉口的车道数比路段上多一条二二.交叉口通行能力交叉口通行能力 确定交叉口通行能力的方法停车线断面法冲突点法交叉口通行能力是各进口道通行能力之和湖北工业大学土建学院2 2一条左转车道的通行能力一条左转车道的通行能力 N左=n3600/TT-信号灯周期。n-一个周期内，左转车辆通过的数量。我国交通规则规定，绿灯亮时，准许直行、右转不妨碍直行交通的前提下，允许左转。黄灯亮时，禁止直行，允许左右转。因此，1 1一条右转车道的通行能力一条右转车道的通行能力 N右=3600/t右t右-前后两辆右转车连续使过某一断面的时间间隔。据观测为：3.03.5秒。据此，则一条右转车道的通行能力为：10001200辆/小时。而实际上，由于交叉口受行人影响，通行能力达不到上述要求，在行人较多时的交叉口，通行能力约为320辆。绿灯时间通过的左转车辆数穿越时距-从前列直行车的最后一辆到达冲突点时起算，隔一段时间t，通过一辆左转车，再间隔一段时间t，后列直行车列的第一辆车到达冲突点为止，这段时间为穿越时距。左转交通通行能力取决于 .绿灯时间通过的左转车辆数 .黄灯时间通过的车辆数。湖北工业大学土建学院黄灯时间通过的车辆数n2=(t黄-V左/2a)/t左一般黄灯时间较小，为2.03.0秒。黄灯时间到达交叉口的左转车辆更小，为0.08辆/周期，故可忽略。3 3一条直行车道的通行能力一条直行车道的通行能力N直=(t绿-v/2a)/t03600/Ta平均加速度。小型车：0.60.7 m/s2中型车:0.50.6 m/s2大型车:0.40.5 m/s2。交叉口某进口道的通行能力为：=N直+N左+N右交叉口通行能力是各进口道通行能力之和。穿越时距约8.0秒，而直行车流的车头时距为3.54.0秒，可见，每两个直行车的空档位可提供一次左转机会，故此，每周期可左转车辆的最大值为：n1=(n直-n实)/2n1-一个绿灯时间可通过的左转车辆数n直-一个直行车道一个周期的通行能力n实-平均每个周期实到的车辆数。因为：n直=(t绿-v/2a)/t0所以，N左=n1 3600/T=(n直-n实)/23600/T湖北工业大学土建学院第四节 交叉口的视距与圆曲线半径1交叉口视距保障的目的：交叉口视距保障的目的：保证驾驶员在进入交叉口前的一段距离内，能看到相交道路上的行车情况，以便能及时采取措施顺利驶过或安全停车。3视距三角形的绘制视距三角形的绘制确定停车视距找出行车最危险冲突点。从最危险的冲突点向后沿行车轨迹线各量取停车视距。连接末端构成视距三角形。一一.交叉口的视距交叉口的视距2交叉口视距保障的方法：视距三角形交叉口视距保障的方法：视距三角形视距三角形-相交道路上的停车视距所构成的三角形。其范围内不得有任何阻挡视线的障碍物。湖北工业大学土建学院湖北工业大学土建学院二.交叉口的圆曲线半径交叉口的圆曲线半径包括交叉范围相交道路的圆曲线半径和分道转弯式圆曲线半径以及加铺转角式圆曲线半径。1.相交道路的最小圆曲线半径相交道路的最小圆曲线半径2.交叉口最小圆曲线半径交叉口最小圆曲线半径3.加铺转角式圆曲线半径加铺转角式圆曲线半径湖北工业大学土建学院第五节 交叉口的拓宽设计一.拓宽目的1交通量大时。2需设右转车道时。3需设左转车道时。1增加交叉口通行能力。2交通组织的需要二拓宽条件1向右拓宽2向左拓宽三拓宽方法湖北工业大学土建学院四拓宽车道的长度速度（km/h）1008060403020最小长度（m）806040201010最小渐变段长度表8-11减速所需长度lb和加速所需长度laVA减速时进口道或加速时出口道处路段平均行驶速度VR减速后或加速前的初速度a减速度或加速度渐变段长度ld渐变段的长度可以按照转弯车辆以路段平均车速行驶时，每秒横移1.0米计算。渐变段长度ld减速所需长度lb和加速所需长度la等候车队长度1右转车道的长度右转车道的长度湖北工业大学土建学院等候车队长度右转车道的长度应能使右转车辆从直行车辆等候车队的尾车后驶入拓宽的车道。ln直行等候车辆的长度（6-12）n一次红灯受阻的直行车辆数量故：右转车道的长度2左转车道的长度左转车道的长度同右转车道湖北工业大学土建学院第六节 环形交叉口设计一.中心岛的形状和半径 1中心岛的形状中心岛的形状中心岛的形状一般采用圆形，有时也采用圆角方形和菱形，主次道路相交时采用椭圆形。2中心岛的半径中心岛的半径（圆形为例）按计算行车速度的要求V环道计算行车速度。国外采用路段计算行车速度的0.7倍。我国实测：公共汽车为0.5倍，载重车为0.6倍，小客车为0.65倍。湖北工业大学土建学院交织段长度-当相邻路口之间有足够的距离，使进环和出环的车辆在环道上均可在合适的机会互相交织连续行使，该距离称为交织段长度。按交织段长度所要求的中心岛半径为：Bp相交道路的平均宽度。按交织段的长度交织-两条车流汇合交换位置后又分离的过程。交织长度-进环和出环的两辆车辆，在环道行驶时相互交织，交换一次车道位置所行驶的距离。湖北工业大学土建学院环道计算行车速度km/h4035302520中心岛最小半径（m）6050352520中心岛最小半径1环道绕中心岛的单向行车带。2环道的功能：靠近中心的一条作绕行之用。最靠外侧的一条作右转之用。中间的一至两条作为交织之用。3环道得宽度：环道通常三车道二二环道的宽度环道的宽度1交织角是进环车辆轨迹与出环车辆轨迹的平均相交角度。2交织角与行车安全：交织角越大，交织段长度越小，行车越不安全。交织角越小，交织段长度越大，行车越安全。3交织角一般在20-30之间三交织角交织角湖北工业大学土建学院1环道横断面路脊线的选择环道横断面路脊线的选择四.环道的横断面2环道横断面的形状取决于路脊线的选择环道横断面的形状取决于路脊线的选择。设在交织道的中间。设在分隔带上。湖北工业大学土建学院五.环形交叉口的通行能力1.如如果果环环道道上上只只设设一一条条机机动动车车道道：此时通过任意断面B-B的直、左、右车辆都必须顺序驶过A点。A点的交通量为：NN右N直N左1N直N左N左各进口道驶入的车辆相差不大，假设各进口道的左、直、右行交通量相等，则：NN右2N直3N左再假设各进口道的左转和右转大致相等则：N2（N右N直N左）而整个环道的交通量为：N环4（N右N直N左）则：N环2N2.如果环道上的机动车道数如果环道上的机动车道数2条条:其中有一条车道为右转车道，其余围绕岛和交织行使车道。由于右转不参与交织，则环形交叉口的总交通量为N总N直左N右湖北工业大学土建学院各交汇道路进口道的直行和左转车通过量（辆/小时）；各交汇道路进口道的右转车通过量（辆/小时）。当交汇道路驶入环道的交通量基本相等，且左、右转车辆比例基本相同时，则有=（辆/小时）直行和左转车辆通过交织断面的车头时距（s）。正常行驶时为3.6s；机动车高峰时为3.1s；非机动车高峰时为3.6-3.9s。设右转车辆占总交通的百分比为，则得（辆/小时）将（2）、（3）式整理，得环形交叉口的总通行能力为(辆/小时)湖北工业大学土建学院3对的修正系数交织段长度影响系数A：当交织段长度在3060m之间的交织段长度影响系数为车辆分布不均影响系数B：由于环道上车流的不均匀性，应考虑车辆分布不均的影响。根据经验，B=0.750.85为宜。4环行交叉口的可能通行能力（辆/小时）（8-24）式中的系数A和B是按大型车占60、小型车占30、挂车占10的比例求得的湖北工业大学土建学院第七节 交叉口的立面设计一.立面设计的基本要求和原则空间协调1立立面面设设计计的的目的（要求）目的（要求）排水行车平顺景观要求湖北工业大学土建学院2立面设计原则立面设计原则 主要道路通过交叉口时，其设计纵坡维持不变 相同 等 级道 路 相交 时，一 般 维持 各 自的 纵 坡不 变，而 改 变他 们 的横坡度 主要 道 路与 次 要道 路 相交 时，主 要 道路 的 总横 断 面均 维 持不变至少应有一条道路的纵坡方向背离交叉口，以利排水。布置 雨 水口 时，一 条 道路 的 雨水 不 应流 过 交叉 口 的人行道，或 流 入另 一 条道路 交叉 口 范围 的 横坡 度 要平缓些，一 般 不大 于 路段横坡。湖北工业大学土建学院二二.立面设计的基本类型立面设计的基本类型湖北工业大学土建学院三三交叉口立面设计的方法与步骤方格网法方格网法:在交叉口范围内以相交道路中线为坐标基线打方格网，测出方格点上的地面标高，求出其设计标高，并标出相应的施工高度。设计等高线法设计等高线法：在交叉口范围内选定路脊线和标高计算线网，并计算其上各点的设计标高，勾绘交叉口设计等高线，最后标出各点施工高度方方格格网网设设计计等高线法等高线法通常把以上两种方法结合使用，称之为方格网设计等高线法，它可以取长补短，既能直观的看出交叉口的立面形状，又能满足施工放样方便的要求。方法方法湖北工业大学土建学院步骤：（方格网设计等高线法）步骤：（方格网设计等高线法）1.测量资料：交叉口控制标高、地形图等2.道路资料：等级、宽度、半径、纵坡、横坡等3.交通资料：交通量及交通组成4.排水资料：排水方式等1.收集资料2.绘制交叉口平面图3.确定交叉口的设计范围4.确定交叉口的设计图式和等高距5.勾绘等高线6.计算施工高度以相交道路的中心线为基线打方格网，大小一般采用551010一般为转角圆曲线的切点以外510米一般等高距h0.020.10米之间1.路段设计等高线的计算和画法路段设计等高线的计算和画法2.交叉口上设计等高线的计算和画法交叉口上设计等高线的计算和画法3.勾绘和调整等高线勾绘和调整等高线根据设计等高线图和方格点上的设计标高，则施工高度等于设计标高减去地面标高。湖北工业大学土建学院小结小结平面交叉口就是道路与道路在同一平面上相交的地方。平面交叉口通常由交叉道路、拓宽车道、交通岛、人行横道、标志标线等部分组成。交叉口设计的基本要求：一是保证车辆与行人在交叉口能经最短的时间顺利通过，使交叉口的通行能力能适应各条道路的行车要求。二是正确设计交叉口立面，保证转弯车辆的行车稳定，同时符合排水要求。在交叉口设计时，应尽量采取措施减少冲突点和合流点，尤其要减少或消灭冲突点。产生冲突点最多的是左转弯车辆，因此在交叉口设计中如何正确地处理和组织在转弯车辆，是保证交叉口交通通畅和安全的关键所在。常采用减少或消灭冲突点的方法有：信号控制法、渠化交通法、立体交叉法。道路平面交叉口设计的主要内容：交叉口形式、各种交通设施、交叉口缘石转角最小半径、行车视距、立面设计、通行能力验算等。平面交叉口的形式取决于道路网的规划和周围建筑的情况，以及交通量、交通性质和交通组织。常见的形式有“十”字形、“T”字形、“X”形、“Y”形、错位交叉、多路交叉等。湖北工业大学土建学院小结小结常用的交叉口交通组织方法有：限定车流行驶方向，设置专用车道，渠化交叉口，实行信号管制等方法。当相交道路的交通量较大、转弯车辆较多而车速又高时，可向进口道的一侧或两侧拓宽车道，增辟左、右专用车道，以改善交叉口的通行条件，提高交叉口的通行能力。环形交叉口按中心岛直径大小可分为：常规环形交叉口、小型环形交叉口和微型环形交叉口。交叉口立面设计主要取决于相交道路的等级、交通量、横断面形状、纵坡的大小和方向以及周围地形等。交叉口立面设计的基本要求是首先应满足主要道路的行车方便，在不影响主要道路行车平顺的前提下，适当变动主要道路的纵坡和横坡，以照顾次要道路的行车需要。交叉口上设计等高线的计算和绘制是立面设计的重要内容，一般是先确定路脊线控制标高，再确定计算线网，计算网格高程，以网格高程为依据绘制等高线并作适当调整，最后绘制交叉口立面设计图。湖北工业大学土建学院本章结束返回