菱形互通式立体交叉设计实例
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高速公路互通式立体交叉设计要点摘要:当前我国交通运输事业到了飞速发展,为人们出行带来了极大便利。
互通式立体交叉能够疏通车流量,减少交通干扰,提升通行能力,相较于传统交通设计形式采取高速公路互通式立体交叉设计可以缓解交通压力,提升车辆行驶安全性。
基于此,本文从高速公路互通式立体交叉设计的主要形式与选择原则入手,讨论互通式立体交叉的位置选择,最后提出互通式立体交叉的设计要点,希望对相关研究带来帮助。
关键词:高速公路;互通式;立体交叉设计在城市化进程不断推进的今天,城市车辆开始增多,使得交通压力加大,建设立交桥可以提升车辆通行效率,互通式立体交叉是城市高速公路重要组成,需要从交通需求、环境、经济、技术等方面综合考虑,以下进行相关分析。
一、高速公路互通式立体交叉设计的主要形式与选择原则(一)互通式立体交叉的基本形式结合使用功能高速公路互通式立体交叉主要形式包括互通式立体交叉以及枢纽交通互通式立体交叉,其中一般互通式立体交叉主要用于高速公路和道路等级偏低,并且交通量不大的干线公路当中,主要包括半直连式、喇叭形、环形、菱形,枢纽交通式立体交叉主要用于高速公路等级较高并且交通量较大的公路,结合项目设计经验常见形式包括涡轮型、三叉型、组合型。
(二)互通式立体交叉形式选择原则互通式立体交叉建设规模和形式主要是分析公路所处地形、公路功能、安全性能以及拆迁可能性,还需要考虑收费站交通量,因此在选型中需要重视以下原则:其一,对于不同公路等级相交设置过程中可以采取菱形立交以及独象限式立交设计方法;其二,多条高速公路等级相同情况下优先选择混合式立交结构形式;其三,高速公路和其它等级公路相交时通常在低等级公路附近设置喇叭形立交或者半苜蓿叶形立交;其四,功能相似的高等级公路相连接由于公路设计车速快,因此转弯匝道也需要确保车辆控制转弯速度,如果高等级公路交通量不大可以设置成为环形匝道,该情况下需要应用混合式立交以及涡轮型立交结构形式;其五,路网密集情况下需要在交通网络发达地区加以规划,尤其是对公路网络交通节点合理分配;其六,不同等级公路交叉并且需要设置收费站的情况下通常规划为双喇叭立交结构形式[1]。
110 |R E A L E S T A T E G U I D E互通式立体交叉的设计方案研究顾恩瑞 (北京建达道桥咨询有限公司 北京 100015)[摘 要] 随着城市道路交通数量持续增加,城市道路平面交叉口很难满足日常通行需求㊂因此,立体交叉应运而生,其采用不同出行方向的交通流转向节点,能将道路布局从平面转变为空间布局,全面增强城市道路通行的流畅性,能有效保障路网高效运行,有利于提高建设项目的经济效益㊂但从目前互通式立体交叉设计应用情况来看,由于既有立交设计过于滞后,导致立交设计速度较低,严重阻碍道路运营效果,如何优化城市互通式立体交叉设计成为设计人员急需解决的问题㊂基于此,本文通过研究城市互通式立体交叉形式,明确影响城市互通式立体交叉设计的主要因素,结合工程案例,合理设计互通式立体交叉形式,给相关工程设计提供丰富的理论数据㊂[关键词] 城市道路;互通立交;交通量;设计方案[中图分类号]T U 412.3 [文献标识码]A [文章编号]1009-4563(2024)06-110-031 前言随着城市化进程的加速,道路交通拥堵问题日益突出,为了解决交通拥堵问题和提高交通效率,互通式立体交叉作为一种重要的交通设施逐渐被引入城市规划中㊂所谓互通式立体交叉是指在道路交叉口设置的特殊交通设施,通过设置桥梁㊁匝道等结构,将不同方向的交通流互相连接,形成一个统一的交通网络㊂相比于传统的十字路口,互通式立体交叉具有诸多优势,能减少交通事故发生的可能性㊂在传统的十字路口中,由于车辆直接交叉行驶,容易导致交通事故的发生㊂而互通式立体交叉通过设置桥梁,使不同方向的车辆实现分离行驶,大大减少了交通事故的风险㊂同时,互通式立体交叉能提高交通的通行能力,传统的十字路口由于只有一个信号灯进行控制,容易产生交通阻塞㊂而互通式立体交叉通过设置匝道和辅助道路,使车辆能快速转弯和分流,提高了交通的通行能力㊂可见,互通式立体交叉作为一种重要的交通设施,具有减少交通事故㊁提高交通通行能力和降低交通拥堵程度等优势㊂因此,在城市规划中,合理设置互通式立体交叉是解决交通拥堵问题和提高交通效率的重要手段㊂通过对互通式立体交叉的设计方案进行研究,可以进一步完善交通网络,提高城市交通运输系统的效能,为人们出行提供更加便捷和安全的条件[1]㊂2 城市互通式立体交叉的常见类型(1)在T 形交叉中常用单喇叭式立交,单喇叭形立交又可根据环形匝道相接变速车道为加速还是减速车道分为A ㊁B 两种型式,环形匝道接加速车道的为A 形,环形匝道接减速车道的为B 形㊂内环设计成单圆曲线的A ㊁B 型单喇叭式立交;在内环标准不变的情况下,此设计方法占地较节省,但外环技术标准亦低,适用于外环交通量较小时;(2)双喇叭式立交是我国常用于十字交叉情况下的一种立交形式,它其实是一种组合立交,由两个单喇叭立交组合而成,因其只需要在联结处设一个收费站就可以解决两条路的收费问题,而居于众多立交形式中的优势;一般情况下,两条等级比较高的路相交需要收费采用这种型式是比较适宜的,虽然它需要两座跨线桥,但它完全据弃了平交,使车辆进出每个路口都比较顺畅㊂(3)当T 形交叉进出主线交通量都很大时,各匝道均设计定向式,驶入驶出主线的车辆均为右进右出,将匝道设为定向式虽然占地面积大,建桥多,造价高,但能明显提高车速,增大通行能力,对转弯车辆能提供直接㊁无阻的定向运行,转弯行驶路径短,运行流畅,方向明确㊂(4)定向匝道随着地形地物的限制,交通量的大小,桥梁的位置与数量,技术标准采用的高低等等限制因素,构成所谓半定向式立交;本设计方法可将桥梁减少为两座,但桥梁长度增加,结构复杂;但是对左转弯车辆能提供较高速度的半定向运行,通行能力较大;左转弯车辆由正线右侧分离或汇入,运行方便,正线双向车行道之间不必分开㊂(5)全苜蓿叶式立交,主线与被交线交通量差别较大;被交线因交通量小,所以进出内环的加﹑减速车道可直接由快车道引入引出;主线交通量大,相邻两内环间交织车辆多,无法完成加减速功能,因此可在内外环匝道间设集散车道,将集散车道与快车道隔开㊂减速车道起点和加速车道终点一般设于集散车道的两端;全苜蓿叶式立交占地面积大,且内环技术标准低㊂(6)在十字交叉中,若一条路的等级较低,则常常设计部分苜蓿叶式立交㊂立交两内环设于相邻两象限或者对向象限,在接近平交口处常将内外环匝道合并成对向双车道㊂(7)菱形立交是较低等级路与高速路相交时采用得极为广泛的一种立交形式;这种立交的最大优点是占地很少,不论主线是上跨还是下穿,只要将匝道与被交线以平交口衔接即成;两平交口的间距大小取决于该路的设计车速,平交口不宜太近;缺点也很明显,这种立交形式需在每条匝道上修建收费站,共四个收费站㊂3 影响城市互通式立体交叉设计的主要因素3.1 交通流量交通流量是影响城市互通式立体交叉设计的主要因素,所谓交通流量指的是在特定时间内通过道路的车辆数量㊂在城市互通式立体交叉设计中必须考虑交通流量的大小和变化,以确保交通能顺畅地流动㊂如果一个地区的交通流量很大,设计人员要考虑设置枢纽互通式立体交叉,根据交通量选取匝道横断面类型及变速车道的车道数,以满足交通需求;相反,如果交通流量较小,设计师可以选择一般互通式立体交叉㊂同时,城市交通流量通常会随时间和季节的变化而有所变化,如早晚高峰时段交通流量可能会非常大,而在其他时间段可能会较小㊂设计师要根据交通流量的变化情况来确定立交交叉设计方案,以确保在高峰时段能容纳更多的交通流量㊂并且,交通流量会受到其他因素的影响,如人口增长㊁经济发展㊁道路网络等㊂随着城市人口的增加和经济的发展,交通流量也会相应增加,在进行立交设计时要考虑到这些因素的影响,并进行合理的规划和设计㊂此外,不同道路上的交通流量可能会有所不同,有些道路可能转向交通量较大,而其他道路则转向交通量较小㊂在进行立交设计时,设计师需要根据不同道路的交通流量分布情况,合理安排道路的连接方式,以提高交通效率[2]㊂3.2 地形条件R E A L E S T A T E G U I D E |111城市的地形条件包括平坦㊁起伏㊁山脉㊁河流等,都会对互通式立体交叉的设计产生影响㊂在平坦的地形上,道路铺设相对简单,能更好地满足车辆行驶的需求,有利于互通立交的视觉效果,使得交通参与者更容易理解和遵守交通规则,提高交通安全性㊂而起伏的地形会对互通立交的设计提出更高的要求,起伏地形意味着道路要适应不同的高度差,需要设计师采取合适的纵断面指标与平面指标来保证车辆的顺畅行驶㊂同时,起伏的地形也会带来能见度的问题,所以在设计中要考虑视线的保持和扩展,以确保驾驶员能清晰地看到前方的交通情况㊂另外,山脉和河流等地形条件也会影响到互通立交设计,山脉的存在可能要通过隧道方式来连接道路,对设计师的工作提出更高的要求㊂;而河流则需要考虑桥梁的设计和建设,以便保证交通的连续性和安全性[3]㊂3.3 城市规划城市规划旨在合理利用土地资源,提供良好的城市环境和便捷的交通系统,以满足居民的需求㊂在城市规划过程中,要考虑到城市的整体发展和布局,包括道路的设置和道路之间的联系,以确保交通的流畅性和便捷性㊂例如:在城市规划中,要合理确定道路的宽度和数量,以满足交通需求的同时,提高道路行车安全与舒适性,避免交通拥堵和交通事故的发生㊂同时,城市规划涉及到绿化和景观设计,其不仅是交通枢纽,还是城市形象的重要组成部分㊂因此,在城市规划中,要注重对立交桥梁和周边环境进行美化,提升城市的品质和形象,通过合理的景观设计,不仅能提高市民的生活质量,还能吸引游客和外来人士,促进城市经济发展㊂此外,在城市规划要考虑到城市的功能分区,城市互通式立体交叉设计要和周边土地利用规划相协调,确保交通枢纽的周边配套设施和功能的完善㊂例如:在城市规划中,可以将商业区㊁住宅区和工业区等不同功能的区域合理布局,使互通式立体交叉服务于不同区域的交通需求,并提供便利的交通连接[4]㊂4 互通式立体交叉的设计方案4.1 工程概述本互通位于广东省某市,本互通主要作用于实现被交道与本项目的交通转换,同时服务于周边街道㊁规划新区及附近交通流㊂被交道为城市快速路,设计速度80k m /h,双向六车道;上跨市政道路,该市政道路位于被交道桥下,为二级公路兼城市主干道,设计速度60k m /h,双向4车道;该市政道路与被交道之间现状有菱形立交实现交通转换㊂4.2 交通量现状根据预测交通量,街道对外流出交通量单方向为10497v e h /d ,进入街道流入为10507v e h /d,规划新区方向流出交通为7253v e h /d ,流入规划新区为7150v e h /d㊂从各转向来看,流入与流出交通量基本相当[5]㊂4.3 方案介绍本互通为梨型(主线侧)+单喇叭A 型单喇叭方案,互通整体设置于东北象限㊂在本互通区被交道东西侧均存在既有互通立交,中心间距分别约为1.56k m ㊁2.17k m ㊂由于被交道以南区域为规划开发区,整体地势较为平坦,区域较为完整,根据地方政府意见,互通设置于被交道以南,将破坏整体地块的完整性㊂北侧预留地块仍需占用㊂从土地开发的角度来看,较为不利㊂同时,互通整体设置于被交道以南,也将导致互通与本项目停车区进行串联,加大工程规模,因此,互通仍维持设置于被交道北侧的方案㊂根据限制因素,本阶段提出了两个方案进行比选,方案一采用主线侧梨型+被交道侧B 型单喇叭的方案,方案二为T 型(主线侧)+变异单喇叭A 型单喇叭方案㊂方案一采用梨型(主线侧)+单喇叭B 型(被交道侧)该方案主线侧互通受既有互通净距的限制,将互通起点限制于固定桩号以南路段,互通终点受本项目停车区的限制,宜控制在固定桩号以北㊂因此,主线侧互采用梨型互通,匝道下穿主线的方案[6]㊂被交道侧互通采用单喇叭B 型方案㊂该方案在满足交通量需求的前提下,尽量保证被交道侧互通进出口间距满足相关规范的要求(与西侧既有互通出入口间距分别为南幅路1117m ,北幅路1032m ㊂与东侧既有互通出入口间距分别为南幅路1330m ,北幅路1505m ),避免了对被交道路进行加宽㊂同时,只有一条匝道上跨被交道和河道,工程规模小,对河道影响也较小㊂优点:(1)对周边影响小,距离村庄较远,不需要对周边道路进行改造;(2)总体指标略高,仅环形匝道平曲线指标采用60m ㊂(3)工程规模较小,整体绕行少㊂缺点:(1)占地规模略大㊂方案二采用T 型(主线侧)+变异单喇叭A 型(被交道侧)该方案主线侧互通同样受既有互通净距的限制,其互通起点限制于固定桩号以南路段,互通终点受本项目停车区的限制,宜控制在固定桩号以北㊂因此,主线侧互通采用T 型互通,C 匝道上跨主线㊁B 匝道下穿主线的方案[7]㊂被交道侧互通采用变异单喇叭A 型方案㊂该方案在满足交通量需求的前提下,尽量保证被交道侧互通进出口间距满足相关规范的要求(与西侧既有互通出入口间距分别为南幅路1360m ,北幅路1220m ㊂与东侧既有互通出入口间距分别为南幅路1168m ,北幅路1036m ),避免了对被交道进行加宽[8]㊂优点:(1)与预测交通量相符㊂(2)占地较紧凑,充分利用地块形状㊂缺点:(1)距离周边村落较近,互通场地较为局促,平面指标较低;(2)各个方向上下高速公路存在一定的绕行;(3)需要对周边道路进行改造㊂方案比选:表1 技术经济比较表序号指标名称单位方案一方案二备注1匝道设计速度k m /h 40~6040~602匝道长度m 3833.64109.93匝道最小平曲线半径m 60604匝道最大纵坡%3.803.7995匝道桥梁m3833.64081.36路基长度--7占用土地亩515.38513.668推荐意见推荐方案(下转第114页)114 |R E A L E S T A T E G U I D E拓扑优化,得到拓扑节点如图6所示,节点造型美观,受力合理,对此类复杂造型节点的概念设计提供了参考㊂5 结论与展望(1)拓扑优化技术在空间结构节点轻量化设计中是可行的,在没有明显降低节点力学性能的前提下,大幅降低了节点的自重,实现了节点的精准优化,为空间结构节点的概念设计提供参考㊂(2)针对仿生结构中常见的树形分叉铸钢节点和网架结构的螺栓球节点,在给定设计工况下进行拓扑优化设计,拓扑构型基本实现了最优材料分布,材料分布符合荷载传递路径,同时拓扑优化也可以为新型的复杂空间异型节点优化找型提供参考㊂(3)随着人工智能技术的飞速发展,将A I 算法融入到拓扑优化设计中是未来的发展趋势,为拓扑优化带来了新的生机,实现空间结构节点的智能化选型和设计[10-11]㊂参考文献[1] 陈敏超.面向增材制造的空间结构节点拓扑优化设计[D ].杭州:浙江大学,2018.[2] 王龙轩.铸钢分叉节点的拓扑优化设计与3D 打印制造研究[D ].开封:河南大学,2020.[3] 王龙轩,杜文风等.四分叉铸钢节点拓扑优化及3D 打印制造[J ].建筑结构学报,2021,42(6):37-49.[4] 贺鹏斐.树状分叉节点的3D 打印和力学性能研究[D ].开封:河南大学,2020.[5] 贺鹏斐,杜文风,王龙轩.三分叉节点的建模和3D 打印制造一体化研究[J ].河南大学学报(自然科学版),201949(3):362-368.[6] 王辉.树状柱分叉形铸钢节点的衍生式设计与增材制造研究[D ].开封:河南大学,2022.[7] 陈敏超,赵阳,谢亿民.空间结构节点的拓扑优化与增材制造[J ].土木工程学报,2019,52(2):1-10.[8] 王英奇,杜文风等.大直径螺栓球节点的拓扑优化研究[J ].河南大学学报,2021,51(1):87-94.[9] 计平,陈耀伦等.A i r m e s h 金属增材制造节点的拓扑优化[J ].空间结构,2021,27(4):71-77.[10] 韩乐雨,杜文风等.四分叉铸钢节点的衍生式智能设计研究[J ].建筑结构学报,2023,44(5):325-334.[11] 张帆.基于仿生子结构的空间结构节点拓扑优化及3D打印研究[D ].开封:河南大学,2021.(上接第109页) 可视化技术毫无疑问是智慧建筑设计的一个重要环节,其稳定性安全性能耗率等都不可忽略㊂反正随着这一领域的日趋成熟其经验与成果将为其他场景与领域之运用带来宝贵经验㊂以笔者公司为例,近些年已有意识有计划有目的地拓展了诸多平行领域场景的应用,并与诸多客户与同行展开广泛交流与互动,深刻感受到这些方面市场巨大潜力与需要参考文献[1] 黄日财.基于N i a ga r a 与三维可视化技术的建筑设备运维平台设计与分析[J ].电脑编程技巧与维护,2023(10):106-108+112[2] 张莹.三维建筑表现在景观设计中的应用研究[D ].哈尔滨师范大学,2012.[3] 王磊.规划审批数字化技术探讨 三维建模与可视化研究[J ].工程设计C A D 与智能建筑,2000(06):25-28[4] 贺小军,白亮亮,杜锡林.三维可视化㊁荧光影像联合超声技术在外科治疗重度肝硬化相关性小肝癌定位中的应用效果[J ].现代肿瘤医学,2024,32(06):1089-1093.[5] 覃钦玉.B I M 技术在地铁工程中的应用研究[J ].中国设备工程,2024(03):222-224.(上接第111页)本互通主要服务于周边街道北部区域的交通转换,远期随着规划开发区的建设,通过本项目的交通量将有一定增长,该互通更临近城区,更便于街道上下高速公路实现交通转换㊂规划新区方向流入与流出车辆,主要依靠本互通,因此,采用B 型单喇叭更有利于规划新区方向车辆上下㊂方案二指标较为均衡,更有利于适应交通量,但桥梁规模较大,对被交路侧桥梁景观破坏较多,同时,距离周边村落较近,征拆协调难度较大,工程规模也较大,因此,本阶段推荐方案一㊂5 总结综上所述,互通式立体交叉的设计方案研究需要综合考虑交通流量㊁道路网络㊁交通安全㊁人行通行㊁信号控制和交通导向等因素㊂通过科学的研究方法和技术手段,可以制定出合理㊁高效的设计方案,提高城市交通的运行效率,改善交通状况,为人们出行带来便利㊂参考文献[1] 张雪梅㊂高速公路互通式立交绿化设计以京港澳高速洪泽湖大道互通式立交为例[J ].花卉,2023(4):64-66.[2] 王诚㊂公路和城市道路互通式立交设计问题研究[J ].百科论坛电子杂志,2020(15):1551.[3] 范燕㊂城市近郊高速公路立交拓能改建方案研究 以西安绕城高速北客站立交工程为例[J ].城市道桥与防洪,2023(2):9-12.[4] 付光耀㊂郑州彩虹桥及接线拆解与新建工程总体设计方案研究[J ].价值工程,2023,42(20):64-66.[5] 赵晓梅,马骉,陈振东等㊂大型立交跨多线铁路走廊的桥梁总体方案设计[J ].现代交通技术,2023,20(3):34-40.[6] 王甜甜,张彦,田雨农等㊂基于多源激光点云数据的大型互通式立交桥及道路实景建模[J ].北京测绘,2023,37(1):37-42.[7] 狄兆华㊂石家庄槐安路与西二环立交总体方案研究[J ].城市道桥与防洪,2023(5):17-19.[8] 刘楠㊂关于南京大胜关长江大桥北接线西江互通立体交叉设置研究[J ].黑龙江交通科技,2023,46(1):97-99.。
2019.14科学技术创新-125-单点式菱形立交的适用性及设计要点探究曾扬森(江苏纬信工程咨询有限公司,江苏南京210014)摘要:菱形立交具有主线通行能力大,转向明确,造价较低、用地节约等诸多优势,被广泛应用于城市道路网建设中。
本文将从标准菱形、单点菱形立交的特点入手,重点分析单点菱形立交相较于传统标准菱形的优势及交通适应性,并对单点菱形立交设计要点及若干细节进行探讨。
关键词:交通建设;标准菱形立交;单点式菱形立交;适用性;设计要点中图分类号:U448.17 文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)14-0125-02菱形立交相比于一般的交叉路口设计方式,能够实现交通车流多方向、大规模的改变,极大的提高了主要道路的直行交通通行能力,同时工程造价较省、用地较为节约,在城市交通体系中发挥了重要的作用。
常见的菱形立交具体型式有标准菱形和单点式菱形两种。
1标准菱形立交1」标准菱形立交的组成。
标准菱形立交(见图1)是十字交叉路口,通过主次直行分离的方式同时将转向交通放至次要道路,在交叉的四个象限内,主道路设置流入和流出的单向匝道,在次要道路形成两个交叉口。
因整体形状形似菱形,故称为标准菱形立交。
1.2标准菱形立交设计要点。
标准菱形立交能将多个转向交通,通过设置在次要道路的两个交叉口,实现了互通,方便了汽车转向。
主要设计要点先从交通层面分清主、次道路,结合建设条件确定跨越方式,同时根据被交路前后路口间距、主路是否设置了辅道等,确定匝道与被交路设置的两个交叉口距离、是否采用信号灯控情况分析,及时对不同路况作出相应的反应。
此外还应加强消防、公安、气象部门与交通运输部门的深入合作,实现信息及时共享和协调联系,加快对紧急事件的快速反应,提高交通事故的处理效率,不断提高安全服务水平。
6我国ITS的发展前景就现在各国ITS发展水平与投入来看,ITS必然是未来交通的主要发展方向,是传统交通向未来交通转变的重要工具。
高速公路互通式立体交叉设计探讨摘要:本文作者对高速公路互通式立体交叉设计进行了概述,并对具体的设计及注意事项进行了分析探讨,以供同行参考。
关键词:高速公路;互通式立交;设计;探讨中图分类号:u412.36+6 文献标识码:a文章编号:高速公路路网的形成,在加快地方经济建设,提高道路通行能力,提供快捷方便的道路服务水平等方面起到了积极作用。
但与此同时,新建高速公路使得沿线周边土地岛屿化,对生态环境,周边居民的出行带来了不同程度的影响。
由于高速公路将土地一分为二,阻断了原有的路网体系,联系两边的天桥、通道等构造物的设置对于路网的恢复就显得尤为重要。
1 高速公路互通式立交设计概述1.1互通式立交的设计交通量与通行能力。
道路立体交叉的主要目的是为了提高交叉路口的通行能力,减少交叉时交通的干扰,从而保证道路交叉处的交通安全与快速通行。
1.2互通式立交设计车速。
我国对设计车速的定义是:在天气良好,交通量小,路面干净的条件下,中等技术水平的驾驶员在道路受限制部分能够保持安全而舒适行驶的最大速度。
设计车速实际是个理论的车速,而车辆的运行车速是实际的85%车速。
1.3互通式立交的匝道设计。
匝道设计按一个固定车速来控制整个匝道的设计指标,是不符合汽车行驶特性的,导致匝道不能提供顺适、安全、经济和通畅的要求。
匝道的设计车速与公路主线的设计车速的应用在设计中是不一样的。
公路主线按设计车速来控制整个路线指标(公路主线没有要求不同设计车速或等级情况下),来提供全线的安全、舒适的行驶。
而匝道是提供车辆转弯的连接道,匝道的设计车速除了满足匝道本身设计的安全、经济外,还要考虑到与连接道路的顺畅连接,这也是匝道的设计车速不能用一个速度来控制的原因。
1.4互通式立交的变速车道设计。
变速车道的横断面由左侧路缘带(与主线车道共用)、车道、右路肩(含右侧路缘带)组成。
变速车道分为直接式和平行式,路线规范规定:变速车道为单车道时,减速车道宜采用直接式,加速车道宜采用平行式。
互通式立体交叉设计要点探讨摘要:本文探讨高速公路与城市道路建设互通设计中的几个要点。
对现阶段高速公路与城市道路互通设计研究分析。
影响高速公路与城市道路互通设计的因素主要有交通量、地质环境、地形状况、占地面积、周边环境、地区规划等,根据不同工程环境状况可以选择喇叭形、菱形、T形以及苜蓿叶形等不同的立交形式进行建设。
高速公路与城市道路互通设计过程中需要充分考虑道路工程的实际环境,根据实际环境状况选择相适合的工程类型,完成互通道路设计。
关键词:互通式立体交叉;互通设计;要点引言互通式立交技术复杂、占地较大、建设成本较高、形式较多,规划与设计也有着很多难点。
按照现代化的标准设计互通式立交,可提升互通式立体交叉的实用性。
本文针对互通立交设计中的几个设计要点进行研究,在保证互通立交安全的基础上,提高高速公路与城市道路的实用性。
1互通设计现状及特点1.1互通设计限制条件较多高速公路与城市道路互通设计位置大多为城市的各个边界出入口,周围环境较为复杂,常会有工厂、医院、村镇以及学校等影响互通设计,在实际设计过程中要充分考虑对建设用地位置的合理利用,合理利用土地资源,重视对建设地区的环境保护,尽量避免建设过程中出现大量挖掘破坏,降低对周围环境及景观的破坏,减少地貌破坏造成水土流失的可能性,在降低对周边环境的影响破坏,降低公共设施对土地的破坏占用,同时要达到预期的建造标准满足使用功能。
1.2互通需考虑因素众多互通立交设计过程中需要考虑各匝道平面、纵断、横断面的布设,同时要考虑机动车、非机动车道以及人行道的建设,还需考虑地下综合管线的铺设等。
主线与匝道存在速度差,需认真计算变速车道、鼻端接线位置等城市规划是城市发展建设的基础依据,城市规划的完整及实用状况关系着城市的建设水平以及城市居民的生活质量,高速公路与城市道路的互通设计属于路网整体规划与城市建设工程中的一部分,因此,在实际设计建设过程中要与交通部门、城市规划、发展改革做好协调工作,充分服从整体路网与城市整体的规划建设。
166YAN JIUJIAN SHE公路工程立体式交叉设计方案分析Gong lu gong cheng li ti shi jiao cha she ji fang an fen xi龙小林目前,随着人口的聚集和城镇化的发展,公路交通迎来了极大的机遇,已成为推动我国经济发展的重要支撑点。
立体式交叉作为公路工程相互连接的枢纽,其方案设计的科学性和合理性决定了车辆运营安全与否。
本文公路工程立体式交叉设计的原则入手,研究了公路工程立体式交叉设计的步骤,并对立体式交叉设计方案进行了比较,最后根据具体实例进行分析。
随着社会经济的快速发展和汽车工业的蓬勃发展,交通运输业的发展蓬勃,立体式交叉的建设如雨后春笋般涌现。
作为高速公路和城市快速路不可或缺的一部分,立体式交叉是连接道路的交通枢纽,也是实施三维交通的必要手段。
通过对立体式交叉设置跨线构造物和匝道,使相连接道路的交通流分隔在不同的高度平面上,并且每个方向上的车辆不会相互冲突。
因此,确保了交叉路口处车辆的平稳性,节省了车辆的运行时间和燃料消耗,并且提高了道路容量和服务水平。
立体式交叉方案设计的科学性和合理性不仅决定了交叉口通行能力的提升和车辆运营安全的与否,还影响整个道路运营后的社会经济效益。
本文公路工程立体式交叉设计的原则入手,研究了公路工程立体式交叉设计的步骤,并对立体式交叉设计方案进行了比较,最后根据具体实例进行分析。
一、公路工程立体式交叉设计的原则结合了道路网络的现状和长期道路网络的规划,同时考虑了地形,地质,土地使用条件和项目投资等因素,在立体式交叉设计中遵循如下原则:(1)应符合交通使用功能,安全,经济,美观的原则,力争实现功能齐全,技术先进,安全平稳驾驶,节约土地资源,节约成本,美观,与周围环境协调,以达到最大的投资收益。
(2)安全是立体式交叉设计的核心,应在满足交通需求的前提下实现,达到“为主要交通源提供最便捷的服务,为交通流量提供安全,平稳,舒适的运行条件,确保各部位服务的协调,并有良好的方向识别”的设计目标。
第42卷第11期 2014年6月 交通标准化
Transportation Standardization Vo1.42 No.1 1
Jun.2014
菱形互通式立体交叉设计实例 张恩华 (新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院,新疆乌鲁木齐830000) 摘要:立交桥作为互通式立体交叉设计的重要组成部分,对于整个立交工程有较大影响。结合设计实例,考虑 交通量分布、主交通流方向及互通功能,采用了菱形互通立交方案,系统地介绍了该立交各部分的设计情况, 可为同类工程提供参考借鉴。 关键词:公路设计;互通式立交;车道设计;平面交叉 中图分类号:U448.17 文献标识码:B 文章编号:1002—4786(2014)11—0111-03
Diamond Interchage Design Case ZHANG En—hua (Xinjiang Uygur Autonomous Region Transportation Planning Survey and Design Institute,Urumqi 830000,China) Abstract:Overpass is an important part of interchange.The design of the overpass has great influence on the interchange project.Combining with a design case,considering the traffic distribution,the main direc— tion of traffic flow,and the interchange functions,the diamond interchange scheme is adopted.The paper systematically introduces the design of each part of the interchange,which can provide reference for simi— lar projects. Key words:highway design;interchange overpass;lane design;grade crossing
0引言 省道313线察布查尔至都拉塔口岸公路拟建一 级路在K15+810.1处与¥237线十字交叉,交叉角度 为84。,被交线为省道¥237线,于2004年10月建 成,三级公路标准,路基宽度8.5m,路面宽度 工业园立交 都拉塔口岸 伊宁市 7m,沥青混凝土路面。根据工可交通量调查及预 测,¥237线的主要出行方向是工业园至伊宁市方 向,2033年预测转向交通量(小客车/日)为3 580 辆,互通式立交范围内为7度地震设防区,其交通 量分布如图1所示。
察县
都拉塔口岸 2013年 2015年 2o2o年 2025年 2030年 2032年 图1工业园互通立交交通量分布图 1 路线方案设计 互通立交的布设应综合考虑交通量、国道和 宁市
物、地质、经济等因素确定,使互通立交达到快 捷、安全、舒适的高标准要求。以交通量预测为 省道干线公路规划、城市总体规划、建设项目的 依据,充分考虑交通组成和交通流向;以设计速 使用功能及其在路网中的地位,并结合地形、地 度为标准,分析其在路网中的功能,确定技术标
收稿日期:2013—1卜11 作者简介:张恩华(1979一),男,山东巨野县人,工程师,学士,从事公路设计工作。 交通标准化 2014年6月 准;结合地形、地物、地质条件等合理确定互通 形式;充分考虑路网远期规划与地方经济发展, 做好预留设计;从互通选型至互通设计每个细 节,注重景观设计,使每一个互通都成为城镇周 边的一处亮点。 本工程路线在K15+810.1处与¥237线相交,呈 十字交叉。¥237线向北经中小企业创业园到察布 查尔县,向南通往伊南工业园及昭苏县,为三级 公路。由于伊南工业园煤化工基地的建设,¥237 线从伊南工业园中部通过,将作为该工业园区人 员通勤、生产建设材料设备和产品运输的主要道 路。其直行交通量较大,且有转向交通需求,故 在此交叉处设置一菱形互通式立体交叉,主线下 穿。根据工可意见,考虑交通量分布、主交通流 方向及互通功能,本互通立交形式采用菱形互通 立交较为合适,不再做方案比选。由于本立交主 交通流为察布查尔县与伊南工业园及昭苏县与伊 宁市之间,详见工业园互通立交交通量分布图, 故采用主交通流方向车辆出行顺捷菱形互通立交 方案。主线与被交路的斜交角为84。。互通立交主 要技术指标及工程规模见表1。 表1互通立交主要技术指标及工程规模 类型 项目 工业园互通立交 起讫桩号 K15+280~K16+320 主线平曲线半径/m 1 800 主线纵坡(%) O.55 主线路基形式 整体式 主线 主线长度/【n 1 300 跨线桥形式 主线下穿匝道、上跨被交线 (20+2x25+20)m整体现浇预应力 跨线桥结构 混凝土连续箱梁 设计速度/(km/h) 40 最小半径/m 300 匝道 最大纵坡(%) 3.978 单向单车道路基宽度/m 8.5 匝道长度/m 1 359.766 主要工 程规模 土方/1 Ooom 176.577 占地/亩 172.427 (1)本_T程_[业园立交范围内主线圆曲线半 径为1 800m,纵坡为0.55%,主线的平纵指标满足 规范对立交主线的要求。同时,对本立交匝道设 计速度为40km/h,匝道平曲线最小半径为300m; 匝道最大纵坡为3.978%,最小坡长度为170m。单 向单车道匝道宽度为8.5m、路面宽度为7m。立交 采用主线下穿匝道的形式。立交匝道各项技术指 标满足《公路路线设计规范》(JTG D20--2006) 的要求,车流可以快速地转换,服务水平较高。 此立交匝道路面结构采用4cm细粒式沥青混凝土 fAc一13F)上面层+7era粗粒式沥青混凝土(AC~ 25C)下面层+lcm下封层(S12)+21cm4.5%水泥稳定 砂砾基层+20era天然砂砾底基层。互通式立体交叉 加、减速车道及渐变段的路面采用与主线相同的 结构型式。 (2)变速车道设计。为适应车辆变速行驶的 需要,在主线分、合流处分别设置减速车道和加 速车道,减速车道采用直接式设计,加速车道采 用平行式设计。单车道加速车道长度为180m、渐 变段长度为70m;单车道减速车道长度分别为 111.486m和110.549m、渐变段长度为80m。本立 交变速车道长度满足《公路路线设计规范》(JTG D20--2006)规定的最小值。 (3)被交线及跨线桥。立交区范围被交线位 ¥237线(伊昭公路)采用三级公路标准,设计速 度为60km/h,路基宽度为12m,路面宽度为 10.5m。跨线桥上部结构采用(20+2 ̄25+20)m整体 现浇预应力混凝土连续箱梁(桥宽12m),下部结 构采用柱式桥墩、肋板式桥台、桩基础。匝道与 被交线交叉处设置渠化平面交叉。被交线路面结 构采用5cm中粒式改性沥青混凝 ̄(AC--16C)32面 层+1cm沥青表面处治下封层+32em4.5%水泥稳定 砂砾基层+20cm天然砂砾底基层。
2分离式立交或通道设计 2.1设计思路 结合现有道路及路网规划,具有前瞻性地合 理选定跨越方式,跨越高速时按远期六车道高速 公路预留净空。原则上不改变地方道路布局,对 两侧带有渠道的道路连渠带路一并跨过。为满足 净空要求,主线上跨二级公路时,桥下净空不小 于5m;主线上跨三、四级公路时,桥下净空不小 于4.5m;主线上跨等外及乡村主要道路时,桥下 第42卷第11期 张恩华:菱形互通式立体交叉设计实例 净空:汽车专用通道小于3.5m;农用汽车通道不 小于3.2m;蓄力车及拖拉机通道不小于2.7m;人 行通道不小于2.2m。最终本工程分离式立交设置 情况如表2所示。 表2分离式立交设置 交叉 交叉 跨线桥孔数 上部 被交路改 桩号 方式 及孑L径 结构 建长度/m 备注 整体现浇 县道 K7+ 主线 20m+2mX 预应力 800 X715 821.72 下穿 25m+20m 混凝土连 (三级 续箱梁 路) 2.2通道设置情况 互通式立体交叉在次线或匝道上可设置平面 交叉口。这种平面交叉口往往决定整个立体交叉 的通行能力、服务水平和交通安全,设计时应予 以充分重视。在选定互通式立体交叉形式时,应 考虑所含平面交叉的必要性与合理性。设计时, 应将匝道布置在合适的象限内,使冲突点尽可能 减少。对平面交叉应根据交通量、交通组成和行 驶速度等因素做出合理布置,并设置必要的标 志、标线、分隔带、交通岛、变速车道、转弯车 道等。城市道路立体交叉行人与非机动车交通对 平面交叉影响很大,必要时应采取专辟车道、渠 化、天桥或地道等措施,与机动车分离通行。 考虑到县道X715(三级路)直行交通量较 大,转向交通量较少,本合同段共设置分离式立 交1处,即位于X715在K7+821.72处交叉。县道 X715路基宽8.5m,路面宽7m,考虑到X715线后 期存在扩建的可能性,此次在立交区范围改建为 二级公路,路基宽12m,路面宽10.5m。跨线桥桥 型采用桥型美观、整体性更好的整体现浇预应力 混凝土连续结构,桥与路基同宽。本合同段共设 置通道27处,通道桥14座、通道涵13道。路线的 大部分路段布设于农田区,结合现有农耕道路功 能及分布、路网规划,应在尽量减小工程规模、 减少占地及方便农民安全出行的前提下,合理选 定通道类型,具体有汽车专用通道、农用汽车通 道、蓄力车及拖拉机通道和人行通道。 3平面交叉设置分析 本项目路线大部分段落位于农田区,设计时 在少占耕地、减小工程规模又满足交通需求及安 全的前提下,主线路基高度较高段落与被交线交 叉时,采用平面交叉设计,以降低路基高度。本 合同段主线共设置平面交叉2处,一处为砂石路 面,一处为沥青表处路面,设计中均采用加铺转 角设计。连接线设置平面交叉2处,一处为起点 与现有道路¥237线交叉处,一处为沥青表处路面 农村公路交叉,为了方便道路两侧居民出行,连 接线设置简易开口7处。平面交叉路口转弯设计 车速根据平面交叉的功能及转向交通量大小采用 不同的设计车速,一般主要交叉路口的转弯设计 速度采用30km/h,次要交叉路口的转弯设计速度 采用15km/h。被交道路路面结构从上到下依次采 用5cm中粒式沥青混凝土面层+lcm沥青表面处治 下封层+32em水泥稳定砂砾基层+15em天然砂砾 底基层。