最新互通式立交设计实例讲课讲稿
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公路工程中互通式立交公路设计论文报告:互通式立交公路设计提纲一:互通式立交公路的定义与特征互通式立交公路是一种高效的城市道路交通管理方案,它利用桥梁、隧道以及其他交通管制措施,集成了汽车、公共交通、自行车道和人行道等交通用途,并将其连接成一个完整的系统。
互通式立交公路的设立,可以化解局部交通堵塞、增加路面承载能力、改善交通流量、提升道路安全性等多方面问题。
其特征在于规划的路线布局必须符合城市道路体系的整体规划,贯通市区与郊区的交通瓶颈,建设成一条畅通无阻的城市高速公路。
提纲二:互通式立交公路的建设需求和功能需求在城市开发和经济发展的背景下,互通式立交公路的建设需求越来越重要。
以下是互通式立交公路建设需求的分析:1. 缓解城市内部沿线交通拥堵的问题;2. 绕行城市的主要交通路线,使城市快速交换;3. 为进入城市的国家高速公路提供接口;4. 建立城市配套快速交通系统,提升城市综合交通效能。
互通式立交公路作为城市交通管理的重要组成部分,具有如下主要功能需求:1. 通畅性功能:保证交通流动性和拥堵程度;2. 交通替代功能:实现高速公路车辆直接进入城市道路系统,由此达到快速绕行城市的目的;3. 中转换乘功能:实现快速连接两个路网之间的连接,便于车辆中转,避免城市交通拥堵;4. 贴近性功能:拥有与城市内部快速路的匹配能力,满足高速公路与城市街道之间的衔接;5. 安全性功能:在交通流量高峰期,能保证安全并且流畅,避免拥塞发生交通事故的风险。
提纲三:互通式立交公路的设计原则一个合理的互通式立交公路设计必须符合城市交通规划的要求,同时还需要有针对性的方案和特殊的方法。
下面是互通式立交公路设计的原则:1. 安全原则:要保证道路通畅、安全和可靠,其中包括保证车辆的行车安全和行路环境的安全;2. 通行效率原则:确保公路的流量高效,车辆行遇到交通拥堵时有在通畅状况下通行既定路线的能力;3. 经济原则:在设计上不会造成经济成本过高,没有必要造出过度复杂且不必要的立交;4. 环保原则:降低设计过程中对城市环境的破坏,确保符合城市的环保标准;5. 便民原则:为市民提供方便的旅行办法,提高城市公路的交通流畅度。
例谈互通式立交方案设计1工程项目的背景、建设必要性2012年国家区域发展战略的聚光灯投向西部内陆,2012年2月20日,国务院正式批复《西部大开发十二五规划》,明确提出将加强西部地区重点城市新区建设,国家正式从顶层设计上对五大城市新区(贵州贵安新区、重庆两江新区、陕西西咸新区、四川天府新区、甘肃兰州新区)作出了明确定位。
2012年3月31日贵安新区重要主干道的党湖路(现更名为黔中路)开工建设,标志着贵安新区正式启动,也拉开了这场贵州加快发展的"重头戏"的大幕。
党湖路是贵安新区建设的重要项目。
该道路全长8.4公里,双向6车道,路幅宽度60米,总投资近25亿元,道路等级为兼有快速路功能的I级城市主干道。
道路起点接花溪国宾大道与南环线收费站交叉口,终点接平坝至贵阳快速路。
2互通立交交通量分析确定城市道路互通式立体交叉位置时,应综合考虑城市路网规划和现状情况,并应在两相交道路线形指标良好、地形、地质、环境、拆迁条件有利的位置。
该节点两条相交主线均为主干道,根据贵阳市城市路网规划,应设置互通式立交立B类,由工可报告中对该节点的交通流量预测可知,该节点贵阳市区--南环高速直行交通量为主,转向交通流量主要集中在贵阳市区--安顺方向。
因而贵阳市区--安顺右转匝道、安顺--贵阳左转匝道应适当提高设计指标。
3互通式立交的受控因素及选型城市道路互通式立交的选型,应综合考虑相交道路的功能、等级、交通量、地形、既有建筑物、用地条件、拆迁、造价等因素确定。
立交范围内相交主线分别为:甲秀南路(城市主干道,60Km/h设计时速,双向6车道),已建;栋青路(城市主干道,40Km/h设计时速,双向4车道),在建;党湖路(城市主干道,60Km/h设计时速,双向6车道),待建。
栋青路主线与南环高速之间用地不受限制,如仅从造价角度考虑,该处互通立交设为全苜蓿叶式立交显然最经济,然而因为高速党武收费站的影响,甲秀南路至栋青路左转、党湖路至甲秀南路左转两条苜蓿叶匝道无条件设置,故考虑将这两条匝道改为半定向匝道,根据预测交通量,并考虑党武收费站的位置,结合现状地形,立交采用2苜蓿叶+2半定向匝道形式,并且两半定向匝道尽量往栋青路主线贴近,留出空间满足两条右转匝道G、H和甲秀南路分合流点与收费站中心线的距离要求。
互通式立交课程设计一、教学目标本章节的教学目标是使学生掌握立交桥的基本概念、设计原理和施工技术,了解立交桥在我国交通发展中的作用和意义,培养学生对交通运输工程的兴趣和热情。
具体目标如下:1.知识目标:(1)能够说出立交桥的定义、分类和结构组成;(2)理解立交桥的设计原理和施工技术;(3)了解立交桥在我国交通发展中的地位和作用;(4)知道立交桥建设中的环保和可持续发展要求。
2.技能目标:(1)能够分析立交桥的设计方案,评价其合理性;(2)能够计算立交桥的基本参数,如转弯半径、坡度等;(3)能够制作立交桥模型,展示其结构和功能;(4)能够撰写关于立交桥的调研报告。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对交通运输工程的兴趣和热情;(2)培养学生关爱交通设施,关注交通安全;(3)培养学生具备社会责任感,意识到立交桥建设对环境的影响;(4)培养学生团队协作精神,提高沟通与表达能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括立交桥的基本概念、设计原理、施工技术以及立交桥在我国交通发展中的作用和意义。
具体内容包括:1.立交桥的定义、分类和结构组成;2.立交桥的设计原理,如转弯半径、坡度、通行能力等;3.立交桥的施工技术,如桥梁工程、隧道工程、路面工程等;4.立交桥在我国交通发展中的地位和作用;5.立交桥建设中的环保和可持续发展要求。
三、教学方法为了提高教学效果,本章节将采用多种教学方法,如讲授法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:讲解立交桥的基本概念、设计原理和施工技术;2.案例分析法:分析典型立交桥案例,让学生了解立交桥的实际应用;3.实验法:让学生动手制作立交桥模型,加深对立交桥结构的理解;4.小组讨论法:分组讨论立交桥的设计方案,培养学生的团队协作能力。
四、教学资源本章节的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
具体资源如下:1.教材:《立交桥设计与施工》等相关教材;2.参考书:国内外相关论文、研究报告;3.多媒体资料:立交桥图片、视频等;4.实验设备:立交桥模型制作材料、测量工具等。
第五章互通式立体交叉设计第一节设计原始资料一、地形资料互通式立体交叉是一条公路的重要工点工程,其地形资料是互通式立体交叉设计的基础资料,往往比路线设计需要更高的精度。
互通式立体交叉设计所需的地形资料包括地形图资料、路线逐桩地面高程资料和逐桩横断面地形资料。
1.地形图互通式立体交叉初步设计和施工图阶段采用的地形图比例一般为1:500~1:2000,不同地形类别和比例尺的地形的基本等高距按照表2-1的规定执行。
地形图上应标注现有建筑物的建筑界线、种类、面积、高度、地下和地上各种管线以及可供规划修建的范围、地界、洪水泛滥范围等。
目前常用的地形图一般有纸质地形图和电子地形图两种。
纸质地形图一般需要矢量化处理成电子地形图。
电子地形图要求各种地形信息分图层存储管理,文件格式兼容性好(目前一般均采用AutoCAD软件的DWG格式),便于交换,图形文件应该包含:属性、点号、三维坐标、层号等信息。
2.纵断面地形资料互通式立体交叉设计所需的纵断面地形资料包括立体交叉范围内的主线、被交线以及所有匝道的纵断面地面线数据。
初步设计阶段的纵断面地面线数据可从大比例尺地形图上内插得到或通过数字地面模型内插获得;施工图设计阶段的纵断面地面线数据一般通过采用水准仪或全站仪在野外根据中桩的地面位置实测得到。
3.横断面地形资料。
互通式立体交叉的主线、被交线以及所有匝道的横断面地面线数据,在初步设计阶段也是从大比例尺地形图上内插得到或通过数字地面模型内插获得;在施工图设计阶段一般通过野外实测横断面地面线得到。
二、交通量资料互通式立体交叉设计所需的交通量资料包括立体交叉直行和转弯的设计交通量(年平均日交通量及小时交通量)、交通组成、同一时间各方向汽车比例等。
设计交通量是根据主线所在区域的交通OD调查资料和交通量预测资料得到的预测年限的交通量,通常由主线的工程可行性研究报告提供,为图5-1所示的互通式立体交叉交通量流量流向图。
若预测的设计交通量为年平均日交通量,设计小时交通量可按式(2-2)计算。
2.7.17.2 延安路-南北高架立交1.立交概况1)立交等级延安路-南北高架立交位于成都路、延安路交叉口,是市中心的重要交通节点。
延安路是横穿上海市中心城区高架系统东西向的交通主干道,东接延安路隧道复线与浦东陆家嘴地区相连,西至虹桥国际机场和沪青平高速公路。
南北高架是一条纵贯市中心区南北向的城市主干道,往南穿越黄浦江与浦东济阳快速路连接,往北至南北高架延伸线,与彭浦工业区和宝钢地区连接。
延安路-南北高架立交不仅是连接这两条干道的交通枢纽,而且是上海市高架系统“申”字型骨架的中心点。
因此,该立交是市区高架系统中最重要的交通枢纽工程之一,它的建成将为高架系统安全、畅通、快速运行起到极其重要的作用。
根据立交所处的地理位置、相交道路的等级和在路网中的重要性,立交等级确定为互通式立交1级。
2)设计标准立交主线设计车速为60km/h,匝道为30km/h;主线净空为 5.2m,主线最小半径为1000m;匝道净空为4.5m,匝道最小半径为55m;主线最大纵坡为4.16%,匝道最大纵坡为5.5%。
3)选型依据(1)用地条件南北高架与延安路高架轴线间呈斜交72度,规划红线均控制在65m范围内,交叉口规划半径仅为80m。
立交四周建筑物稠密,有8层高的浦东大楼,多幢5层楼新工房,其余大多为2至3层的老式砖房,在交叉口西南象限紧贴红线有2幢24层新建高层建筑,立交占地很小,设计条件极为苛刻,立交方案的取舍受地形约束较大。
(2)交通量预测根据上海市交研所提供的交通流量预测资料,该立交远期2020年立交高峰小时流量为12683pcu/h,南北高架与延安路高架的交通比重2020年为54:45,南北高架流量略大于延安路高架流量。
南北高架的直行流量占进口总流量的58%,延安路高架的直行流量占进口总流量的53%,因此首先应保证该节点直行车流的流量。
(3)设计原则该节点为高架系统的中心,应为各个方向的交通提供互通、便利、安全的条件;在不破坏立交总体造型、不增加桥下净空的前提下设置人行设施,以确保行人安全通行。
由于该立交地处闹市中心,它不仅是一项交通设施,也应成为市中心区的建筑景点和公共绿地;同时考虑到该地区位于市中心黄金地段,建筑密度大,土地价值高,立交方案应尽量减少拆迁量和用地。
4)立交总体布置根据上海市总体规划,结合交通发展需求及特殊设计环境,立交形式曾作过多方案比选,最终选择了全定向型互通式立交方案。
总体布置为:第一层为地面道路,第二层为东西向延安路高架主线,与延安路隧道连接纵向起伏高差较小,第三层为南北高架转向延安路高架的左、右转匝道,第四层为延安路高架转向南北高架的左、右转匝道,顶层为南北高架。
下图为建成的延安路-南北高架定向型互通式立交。
2.特点分析该立交的特点是:1)保证了主车流快速、便捷通过该节点,高架之间通过8条互不干扰的定向匝道连接,线形流畅,路线短捷,无交织,通行能力大,能满足远期交通发展的需求。
2)该立交占地少,拆迁量较小,为了节约用地,使左转匝道不作迂回转弯,而是设置在道路中心交点的左侧,虽然增加了立交的高度,但用地仅为12.7ha。
3)考虑到中央部位层次多,墩柱集中,为使地面行车不受墩柱的阻碍和影响司机的视距,在中央设置了一根独柱墩,承托起2条直行和4条左转的车道,以减少墩柱,使整个立交结构紧凑,确保地面行车的顺畅。
此方案的造型有“一柱擎天”的感觉,气势宏伟,景观效果很好。
3.运用后评价该立交基本满足设计通行能力要求,但由于该节点是两条高架的交汇点,转向流量非常强大,随着交通流量的增加,转向流量往往影响直行流量的通行。
建议以后在考虑类似立交的设计中,注意分、合流点车道数平衡和立交区间直行车道与主线车道保持基本车道数连续的问题,必要时在分、合流处主线增加辅助车道。
2.7.17.3 外环线-蘊川路立交1. 立交概况1)立交等级蕴川路立交位于外环线北段的泰和路和上海市的南北向轴线南北高架北延伸蕴川路的交叉口上,是一个城市快速路和主干路相交的枢纽级立交。
同时,也是一个地铁、公交、非机动车等不同出行方式相汇集的公交枢纽。
立交设计关注交通功能的完善,体现“以人为本,公交优先”的设计理念。
2)设计标准外环线为快速路,规划红线宽100m,设计车速80km/h,东西向;蕴川路按城市主干道设计,规划红线50m,设计车速60km/h,南北走向;匝道和辅道的设计车速为40km/h。
桥梁设计荷载为汽车-超20级;挂车-120、特-300验算。
最大纵坡:外环线1.3%,蕴川路3.6%,匝道5%匝道平曲线半径:Rmin=55m,Rmax=350m,一般R=150~350m3)选型依据(1)现状条件本交叉口位于浦西宝山区顾村和杨行交界处,地势平坦地面标高在2~5m。
规划地铁一号线北延伸线沿蕴川路中心线以高架形式穿越立交,并在立交中心以南300m设置地铁车站。
东西向外环线现有道路是泰和路为机、非混行单幅路,路幅宽12~20m,机动车道宽7~14m,南北向蕴川路现状亦为机、非混行单幅路,路幅宽25~30m,机动车道宽14m。
立交周边为城市外围的城市化地区,现状人口较为密集,周边企业、仓库和居民区较多。
附近已经建成四个居住小区,在交叉口西南侧约200m有共富新村,建筑面积约42万m2;在交叉口西北侧约550m有天馨花园,建筑面积约60万m2;在交叉口西侧2.75km和1.60km,分别有泰和新城,建筑面积约50万m2和天极花园,建筑面积约8万m2。
立交范围内的道路有西侧的联泰路(现状宽约15m),北侧的规划水产路(现状无路),南侧的共富路(宽约15m),立交内的河流有外环线上的杨盛河、蕴川路上的黄宅河和南、北黄泥塘。
杨盛河为规划7级航道,余无通航要求。
另外,经过立交的公交线路有9条,其中蕴川路(南北向)行驶的5条,泰和路(东西向)1条,西南向行驶的2条,东南向行驶的1条。
(2)交通量预测根据预测交通量,蕴川路交叉口2020年其外环线最大单向直行高峰小时交通量为3353pcu/h,蕴川路最大单向直行高峰小时交通量为3092pcu/h。
除直行交通外,转向交通的主流向为北向东左转,高峰小时交通量为1234pcu/h;和南向西左转,高峰小时交通量为602pcu/h;而东向南左转和西向北左转高峰小时交通量分别为429pcu/h和402pcu/h,交通量均较小。
(3)设计原则蕴川路立交是快速路和主干路相交的立交,立交型式应符合相应标准。
地铁一号线北延线沿蕴川路中心穿越本立交并于蕴川路交叉口以南300m设置高架地铁车站。
立交方案在保证主要交通顺畅时应充分考虑地铁与公交的换乘和大量客流的疏散,便捷,将高架地铁车站移至外环线与蘊川路交点处,构成地铁与公交换乘枢纽。
根据宝山区规划富锦路以南为城市化地区,蕴川路交叉口附近已发展为城市化地区,人口密集、客流量较大,立交设计应考虑非机动车和行人的便捷通行。
4)立交总体布置根据交叉口的交通量特点,在多方案比选的基础上,采用了部分定向型全互通式立交方案,立交占地33.14公顷。
该立交共分三层,第一层为下沉式非机动车和公交车通道,并利用立交空地布置公交换乘广场和非机动车停车场;第二层为外环线,上跨公交和非机动车通道;第三层为蕴川路双幅高架和位于中间的地铁高架,二者均从第三层上跨外环线。
北向东和南向西左转(主要交通)迂回定向匝道均为从第三层上跨外环线后下穿蕴川路和地铁高架。
东向南和西向北左转(次要流向)匝道采用苜蓿叶状环形匝道连接外环线和蕴川路。
地铁车站设置在立交的中心,即车站沿蕴川路方向跨越外环线,车站仍采用高架三层侧式站台,车站长190m。
外环线路段单向机动车为四车道,左、右转交通分流后,直行最大单向交通量为3353pcu/h,故布置为机动车单向三车道。
蕴川路路段单向机动车远期为四车道,近期为三车道,左、右转交通分流后,直行最大单向交通量为3092pcu/h,交通量较大。
为使直行车流行驶顺适,以及便于和蕴川路远期方案相接,蕴川路左、右转交通分流后,机动车单向仍布置三车道。
交通主流向北向东左转、东向北右转、南向西左转和西向南右转匝道均采用双车道匝道;东向南左转、南向东右转、西向北左转和北向西右转均采用单车道匝道。
立交简图详见下图:通过通行能力分析,该方案能较好地满足交通运输发展的要求,除北进口路段在2016年饱和外,其它路段的饱和年限均在2020年之后。
2.特点分析该方案整体布局紧凑、平面线形流畅、交通功能齐全,主次流分明。
另外,地铁高架和蕴川路跨线桥位于同一层面,节省了空间资源,简化了立交设计和布置;采用半下沉式非机动车、公交车通道、公交换乘广场和非机动车停车场设计,降低了立交的整体高度和占地面积,降低了造价。
(1)地铁站位方案设计时,将规划高架地铁车站从立交南侧约300m移到立交中心,车站的二层站厅设置了天桥,连接站厅和地面。
这样,均衡了地铁车站在菱角南北两侧的服务范围,方便了立交四周乘在地铁、公交和出租车、非机动车不同客运形式之间的换乘;形成了不同客运形式相汇集的公交枢纽模式。
(2)公交布置利用立交的东南和西北角的环行匝道内大片空地,布置了公交终点站和过路站,有效地缩短了通常立交附近乘客换乘的饶行距离,方便了乘客在公交和公交、公交和地铁、公交和非机动车之间的换乘。
(3)停车场利用立交内东北和西南角以及南侧和北侧的空地,布置非机动车停车场,方便立交四周的居民采用“PARK&RIDE”方式骑车到立交换乘地铁或公交车,避免了非机动车长距离骑行入城,增强了地铁、公交的吸引力和服务半径。
3.运用后评价蕴川路立交设计中,较为注重了“以人为本,公交优先”的设计理念,对如何协调交通和公交的关系和将道路立交、轨道交通、公交枢纽融合为一个综合交通枢纽等方面进行了较大胆的尝试,其效果有待于在地铁、公交等各项设施完善后并经实际运营来进行检验。
2.7.17.4 真北路-武宁路立交1.立交概况1)立交等级真北路立交位于真北路和曹安路交叉口,同时又是沪宁高速公路上海的出入口。
真北路是本市西北地区仅有的二条干道之一,又是市区通向外省市公路的主要联系通道,它是位于内环线和外环线之间城市辅助环的一部分。
曹安路是嘉定、安亭地区以及江苏省出入上海市区312国道的入城干道,又是曹杨新村、真如地区居民出行的主要道路,非机动车流量较大。
根据交通功能和地理位置分析,该节点应建全互通式立交。
2)设计标准沪宁高架主线为城市快速路,设计车速为80km/h;真北路为城市Ⅰ级主干路,设计车速为60km/h;园环转盘设计车速为35km/h,转盘半径为55m,最小交织长度45 m;匝道设计车速为35km/h,最大纵坡5%。
荷载标准:桥涵为汽车-超20级,挂-120;地面为BZZ-100。
建筑限界:转盘下净空 4.0m,高架(交叉口)净空5.0m。