第九章--高架道路.ppt

目的要求：目的要求：通过该次课的学习，学生应重点掌握：高架道路的定通过该次课的学习，学生应重点掌握：高架道路的定义及其设计条件和原则。熟悉按匝道与地面道路衔接义及其设计条件和原则。熟悉按匝道与地面道路衔接点与同方向地面道路横断面上的相对位置匝道的分类点与同方向地面道路横断面上的相对位置匝道的分类及适用条件、下匝道与地面道路交叉口衔接的组成和及适用条件、下匝道与地面道路交叉口衔接的组成和计算过程、高架道路匝道形式。了解高架路的优缺点计算过程、高架道路匝道形式。了解高架路的优缺点重点、难点：重点、难点：本本次次授授课课的的重重点点是是：高高架架道道路路的的定定义义及及其其设设计计条条件件和和原原则则。按按匝匝道道与与地地面面道道路路衔衔接接点点与与同同方方向向地地面面道道路路横横断断面面上上的的相相对对位位置置匝匝道道的的分分类类及及适适用用条条件件、下下匝匝道道与与地地面面道道路路交交叉叉口口衔衔接接的的组组成成和和计计算算过过程程、高高架架道道路路匝匝道形式。道形式。本本次次授授课课的的难难点点是是：下下匝匝道道与与地地面面道道路路交交叉叉口口衔衔接接的的组成和计算过程、组成和计算过程、。本次授课的目的、重点、难点5/22/20241第九章 高架道路第一节第一节 高架道路的特点和设置原则高架道路的特点和设置原则高架道路是用高出地面高架道路是用高出地面 6m 6m 以上以上 (净高加净高加桥梁结构高度桥梁结构高度 )的系列桥梁组成的城市空的系列桥梁组成的城市空间道间道路。路。5/22/20242一、高架道路的优越性(一一 )利用现有道路空间增加路网容量利用现有道路空间增加路网容量我国目前则利用现有道路的中央部分筑起我国目前则利用现有道路的中央部分筑起桥墩桥墩 ,在其上空建路在其上空建路 ,使原四车道的地使原四车道的地面道路增至面道路增至8 8车道或车道或 10 10 车道。车道。高架路占用地面按标准设计高架路占用地面按标准设计 ,四车道高架四车道高架占用地面占用地面 6m 6m 宽宽 ,六车道高架占用六车道高架占用 7m 7m 宽宽 ,六车道高架起到地面六车道高架起到地面 12 12 车道的作用。车道的作用。5/22/20243(二)强化快速干线的交通功能高架道路禁止非机动车和行人通行高架道路禁止非机动车和行人通行 。主要承担经市区的中、长距离过境性客、货交通主要承担经市区的中、长距离过境性客、货交通 。它可以从空它可以从空间上分间上分隔穿越某大区的过境交通隔穿越某大区的过境交通与到达某分区的目的地交通与到达某分区的目的地交通 (地方交通地方交通 )5/22/20244(三)提高车速,提高通行能力和运输效率：由于快慢分流由于快慢分流 ,无交叉口横向车流之干扰无交叉口横向车流之干扰 ,设计车速为设计车速为 6O8Okn6O8Okn的高架路的高架路行程速度行程速度至少可达至少可达 50 km/h,50 km/h,符合快速要求符合快速要求 ,从从而缩短交通而缩短交通时间时间 ，提高运输提高运输效效率。率。5/22/20245(四)建设周期短、成本低、见效快 相比其他城市快速交通系统如地铁、轻轨相比其他城市快速交通系统如地铁、轻轨来说高架道路具备上述优点。来说高架道路具备上述优点。5/22/20246二、对环境方面的负面影晌(一)景观高架主线犹如一条灰色的混凝土“龙”,纵贯在十分拥挤的交通道路上空,对于其下的行人和车辆而言产生了压抑感,加之粗短的墩柱体系更令城市空间显得狭窄,破坏了城市干道在空间上的流畅性。因此,建造高架道路对不同城市应有区别,慎重而行,即使需修建也要规划好位置,对于闹市区、商业中心等人流繁忙的路段则不宜建造。5/22/20247(二)污染交通量剧增导致有限空间内机动车行驶所交通量剧增导致有限空间内机动车行驶所造成的尾气、噪声急剧增加。造成的尾气、噪声急剧增加。高架道路下的地面通风不良高架道路下的地面通风不良 ,废气不易扩废气不易扩散散 ,高架道路开通后高架道路开通后 ,车辆增加车辆增加 ,废气废气量也增加量也增加；噪声污染也较无高架道路时严噪声污染也较无高架道路时严重重 ,地面车辆受高架道路的遮盖地面车辆受高架道路的遮盖 ,声波声波折射音量加大折射音量加大 ,而高架道路处由于标高较而高架道路处由于标高较高高 ,噪音源对高层建筑的距离近噪音源对高层建筑的距离近 ,虽然虽然在必要地段设有防音墙在必要地段设有防音墙 ,但噪声污染只是但噪声污染只是对少数层位有所减弱对少数层位有所减弱 ,不能消除。此外高不能消除。此外高架道路经安装防音墙后架道路经安装防音墙后 ,对路边建筑的采对路边建筑的采 光、通风有所影响。光、通风有所影响。5/22/20248三、高架道路的设置条件和原则通常高架道路沿原路轴线设置通常高架道路沿原路轴线设置 ,即设置在原即设置在原路幅内路幅内 ,设置匝道处设置匝道处 ,则需拓宽原路的部分则需拓宽原路的部分路段。桥下中央为桥墩路段。桥下中央为桥墩 ,两侧可供地面道路两侧可供地面道路车辆行驶。由于高架桥沿街道轴线建造车辆行驶。由于高架桥沿街道轴线建造 ,终终究有碍城市景观和环境保护究有碍城市景观和环境保护 ,所以选线应服所以选线应服从整个城市规划、交通规划和快速干道布局的从整个城市规划、交通规划和快速干道布局的要求要求 ,并且必须进行可行性研究并且必须进行可行性研究 ,其内容包其内容包括调查沿线交通流量、流向括调查沿线交通流量、流向 ,按递增率预测按递增率预测增长量增长量 ,分配地面与高架流量分配地面与高架流量 ,分析和评述分析和评述工程规模、投资和经济效益。此外工程规模、投资和经济效益。此外 ,还须进行还须进行方案比较。方案比较。5/22/20249(一)设置条件1.1.凡设置高架干道的道路凡设置高架干道的道路 ,其等级应属快速路其等级应属快速路 ,或原来是主干路。或原来是主干路。高架道路网可呈十字线或呈环状高架道路网可呈十字线或呈环状 ,但不强求但不强求建成高架网络。建成高架网络。并非所有快速干道均需设置高架干道并非所有快速干道均需设置高架干道 ,目前目前沿线为低层房屋沿线为低层房屋 ,日后有拆迁改造可能日后有拆迁改造可能 ,交叉交叉口间距具有口间距具有 800120Om 800120Om 长的路段长的路段 ,不一定设置不一定设置高架道路。高架道路。5/22/2024102.交通量较大。交通量是设置高架道路的定量指标交通量是设置高架道路的定量指标 ,具有具有一定量的交通流量方可使高架道路发挥更一定量的交通流量方可使高架道路发挥更大的经济效益大的经济效益 ,全线交通条件低劣全线交通条件低劣 ,已已无法采用其他工程设施或交通管理措施来无法采用其他工程设施或交通管理措施来改善交通的主要干道改善交通的主要干道 ,可以设置高架道路。可以设置高架道路。5/22/2024113.3.交叉口上直行车辆占路口总交通量的比交叉口上直行车辆占路口总交通量的比重较大重较大 (85%95%),(85%95%),沿线交叉口交通状况沿线交叉口交通状况均属低劣的一般干道均属低劣的一般干道 ,必要时也可设置短必要时也可设置短程高架连续立交程高架连续立交 ,以改善交叉口的交通以改善交叉口的交通 ,使直行车通行无阻。使直行车通行无阻。4.4.在跨越河流或铁路的桥梁引道两端的在跨越河流或铁路的桥梁引道两端的交叉口车辆交叉口车辆较较多多 ,而交叉口距桥台间距又而交叉口距桥台间距又短的道路上短的道路上 ,宜将引道建成高架桥宜将引道建成高架桥 ,以以便跨过数个交叉口。便跨过数个交叉口。5/22/202412(二)选线原则1.1.为保证高架道路交通的快速和通畅为保证高架道路交通的快速和通畅 ,不宜选不宜选择线形标准过低的道路或过于曲折的河道择线形标准过低的道路或过于曲折的河道 ,除除非沿线允许截弯取直。其评价指标应使直线段长非沿线允许截弯取直。其评价指标应使直线段长度占全线长度比例度占全线长度比例 60%,60%,或平曲线半径大于相或平曲线半径大于相应设计车速所允许的最小半径。应设计车速所允许的最小半径。5/22/202413(二)选线原则2.2.为减少高架道路对沿街建筑通风、采光、为减少高架道路对沿街建筑通风、采光、噪声的不利影响噪声的不利影响 ,高架道路边缘距房屋至高架道路边缘距房屋至少应有少应有 7m 7m 的距离的距离 ,故高架道路不宜选在故高架道路不宜选在沿街为住宅建筑的道路上。沿街为住宅建筑的道路上。5/22/202414(二)选线原则3.3.为充分发挥因提高车速而获得的运输经为充分发挥因提高车速而获得的运输经济效益济效益 ,高架干道全程不宜太短高架干道全程不宜太短 ,但也但也不必盲目求长。过长的干道势必经过较多不必盲目求长。过长的干道势必经过较多的交叉口的交叉口 ,设置匝道过多又必将导致横向设置匝道过多又必将导致横向拆迁房屋。通常在交通枢纽尽端式的大城拆迁房屋。通常在交通枢纽尽端式的大城市市 ,穿越市中心区的远程交通量并不多穿越市中心区的远程交通量并不多 ,故高架道路宜选择在远程交通比例较大的故高架道路宜选择在远程交通比例较大的交通干线上交通干线上 ,以利发挥高架道路的效益。以利发挥高架道路的效益。5/22/202415(三)高架桥结构设计遵循的几个主要原则:1.1.为保证高架桥下的通车净空高度和减少为保证高架桥下的通车净空高度和减少匝匝道道桥及引道的长度桥及引道的长度 ,要求高架桥的结构高度尽可要求高架桥的结构高度尽可能小能小 ;2.2.由于高架结构工程量大由于高架结构工程量大 ,故选用经济、实用故选用经济、实用的结构形式至关重要的结构形式至关重要 ;3.3.由于高架桥施工工期紧由于高架桥施工工期紧 ,因此应能便于快速因此应能便于快速施工施工 ,标准段结构尽可能采用工厂预制标准段结构尽可能采用工厂预制 ;5/22/2024164.4.高架桥段为城市景观高架桥段为城市景观 ,应注意外形线条流应注意外形线条流畅畅 ,跨高比的协调跨高比的协调 ,在重要景观路段考虑高在重要景观路段考虑高架结构与周围环境的协调架结构与周围环境的协调 ,并适当采用新颖并适当采用新颖结构。结构。5 5 高架桥上部结构采用空心板梁、预制工字梁、高架桥上部结构采用空心板梁、预制工字梁、预制单箱梁结构或多室箱梁等预制单箱梁结构或多室箱梁等 ,交叉路口跨交叉路口跨度大采用预应力混凝土度大采用预应力混凝土T T梁梁 ,特殊路段采用钢特殊路段采用钢梁梁 ,在重要景观路段采用新颖结构在重要景观路段采用新颖结构 ,下部结下部结构构 ,桥墩采用双柱式、单柱式。桥墩采用双柱式、单柱式。5/22/202417第二节 高架道路匝道匝道匝道：是保证高架道路与城市路网联系并是保证高架道路与城市路网联系并按一定间隔设置的坡道按一定间隔设置的坡道 。匝道与地面道路的连接点是高架道路系统匝道与地面道路的连接点是高架道路系统的咽喉要塞之。的咽喉要塞之。匝匝道按照在其上行驶的车流方向的不同道按照在其上行驶的车流方向的不同 ,分为上分为上匝匝道道 (即把地面道路车流引向高架即把地面道路车流引向高架主线的匝道主线的匝道 )和下和下匝匝道道 (即把高架主线即把高架主线车流引向地面道路的车流引向地面道路的匝匝道道 ),),见图见图 1-9-1 1-9-1。5/22/202418高架道路匝道图下匝道上匝道5/22/202419一、匝道设置的原则1.1.总原则总原则 :匝道的合理设置是有效使用城市高架道路匝道的合理设置是有效使用城市高架道路的重要条件的重要条件 ,应最大限度地满足高架道路应最大限度地满足高架道路系统在路网中担负的交通要求系统在路网中担负的交通要求 ,扩大高架扩大高架道路的利用率道路的利用率 ,使高架道路通行时间最短使高架道路通行时间最短 ；充分发挥每一条匝道的功能充分发挥每一条匝道的功能 ,使高架与地使高架与地面道路系统均能切实起到疏解市内交通面道路系统均能切实起到疏解市内交通 ,集散对外交通集散对外交通 ,分流过境交通的作用。分流过境交通的作用。5/22/2024202.具体原则:(l)(l)匝道的位置应符合交通现状与规划路网中的主要流向匝道的位置应符合交通现状与规划路网中的主要流向 ;(2)(2)匝道的间距应合理匝道的间距应合理 ,保证高架道路及其地面道路保证高架道路及其地面道路 ,横向横向道路交叉口行驶条件道路交叉口行驶条件 ,一方面要确保高架道路有较高比例的一方面要确保高架道路有较高比例的基本路段基本路段 ,减少因匝道出入车流引起的交织、合流分流区的减少因匝道出入车流引起的交织、合流分流区的影响范围影响范围 ,另一方面应注意匝道间距不宜过大另一方面应注意匝道间距不宜过大 ,致使致使匝匝道与道与地面道路衔接段的流量过于集中而交通拥挤。地面道路衔接段的流量过于集中而交通拥挤。(3)(3)因地制宜因地制宜 ,远近结合远近结合 ,注意用地和建筑拆迁条件注意用地和建筑拆迁条件 ,预预留好缓建匝道或远期立交的位置。留好缓建匝道或远期立交的位置。(4)(4)匝道设置应尽量避免在主要横向道路匝道设置应尽量避免在主要横向道路 (主干道主干道 )交叉口交叉口前衔接前衔接 ,因为主干道交叉口流量很大因为主干道交叉口流量很大 ,建成高架道路后建成高架道路后 ,虽然分离了大量直行交通虽然分离了大量直行交通 ,但左转交通较原来有所增加但左转交通较原来有所增加 ,邻邻近地面交叉口的转弯流量均集中到有上、下匝道前的交叉口上近地面交叉口的转弯流量均集中到有上、下匝道前的交叉口上来来 ,增加了主干道交叉口的交通负荷增加了主干道交叉口的交通负荷 ,容易发生交通堵塞。容易发生交通堵塞。(5)(5)高架匝道的设置应成对出现高架匝道的设置应成对出现 ,并遵循先设下匝道后设上并遵循先设下匝道后设上匝道的原则匝道的原则 ,这样使上匝道与高架道路衔接处高架道路主线这样使上匝道与高架道路衔接处高架道路主线的车流处于非饱和状态的车流处于非饱和状态 ,可提供较多的插入空档可提供较多的插入空档 ,有利于提有利于提高上匝道的通行能力高上匝道的通行能力 ,避免车辆阻滞在匝道上。避免车辆阻滞在匝道上。5/22/202421二、匝道的布置方式及其适用条件匝道按其布置位置、型式、交通组织的不同有多种分类。匝道按其布置位置、型式、交通组织的不同有多种分类。(一一 )按匝道衔接方式的不间按匝道衔接方式的不间 ,分为平行式与定向式分为平行式与定向式匝道匝道 (图图 1-9-1)1-9-1)。1.1.平行式匝道平行式匝道 (图图 1-9-1a)1-9-1a)平行式匝道指平行于高架主线设置的匝道平行式匝道指平行于高架主线设置的匝道 。常用于城市高架道路因受沿线建筑拆迁、道路红线等因常用于城市高架道路因受沿线建筑拆迁、道路红线等因素的影响和制约素的影响和制约 ,高架道路主线宽度有限而邻近路网高架道路主线宽度有限而邻近路网密度高、相交道路等级较低的场合。密度高、相交道路等级较低的场合。其特点是匝道呈菱形布置其特点是匝道呈菱形布置 ,使高架与地面道路形成不使高架与地面道路形成不完全互通完全互通 (有冲突点有冲突点 ),),此种型式的匝道易受前方交此种型式的匝道易受前方交叉口交通组织状况和高架主线交通流量的影响叉口交通组织状况和高架主线交通流量的影响 ,其通其通行能力变化较大行能力变化较大 ,易发生交通拥阻。易发生交通拥阻。5/22/202422平行匝道5/22/2024232.定向式匝道(图 1-9-1b、c)定向式匝道指匝道在地面的出入口均设在横向道定向式匝道指匝道在地面的出入口均设在横向道路上路上 ,是具有弯道的坡道是具有弯道的坡道 ,使高架与相交地面使高架与相交地面道路形成部分互通道路形成部分互通 。这种型式匝道常用于匝道有大量转向车流而邻近这种型式匝道常用于匝道有大量转向车流而邻近路网密度高、路网完善、交通量较小且建筑条件路网密度高、路网完善、交通量较小且建筑条件许可的场合。许可的场合。其优点是利用附近路网来集散上、下匝道的交通其优点是利用附近路网来集散上、下匝道的交通 ,以减少主要道路地面交叉口的交通压力。以减少主要道路地面交叉口的交通压力。缺点是增加绕行交通。右转定向式匝道占用相交缺点是增加绕行交通。右转定向式匝道占用相交横向道路的用地较多横向道路的用地较多 ,左转定向式匝道则要跨左转定向式匝道则要跨越或下穿主线越或下穿主线 ,对交叉口临街景观影响较大。对交叉口临街景观影响较大。5/22/202424定向匝道5/22/202425(二)按匝道与相交道路相对位置的不同,平行式匝道可以分为路口型和路段型 1.1.路口型匝道路口型匝道1 1）匝）匝道设于交叉口前后且面对交叉口道设于交叉口前后且面对交叉口 ,即在即在入入交叉口前设下匝道交叉口前设下匝道 ,出交叉口后设出交叉口后设上匝道上匝道 ,以便车辆进出相交道路。以便车辆进出相交道路。交叉口交叉口5/22/202426路口型匝道2 2）这种布设方式在满足车流利用交叉口进这种布设方式在满足车流利用交叉口进行集散的同时行集散的同时 ,也给交叉口的交通组织带也给交叉口的交通组织带来更大的压力来更大的压力 ,从而消弱高架道路解决交从而消弱高架道路解决交叉口交通问题的作用。因此叉口交通问题的作用。因此 ,两条等级高两条等级高的道路相交时的道路相交时 ,宜考虑建造互通式立交宜考虑建造互通式立交 。3 3）多条多条 (四条以上四条以上 )道路相交的畸形交道路相交的畸形交叉口则也不宜设置此种型式匝道。叉口则也不宜设置此种型式匝道。5/22/2024272.路段型匝道1 1）匝道背对交叉口并布设于两个交叉口之匝道背对交叉口并布设于两个交叉口之间的路段上间的路段上 ,在进交叉口前设上匝道在进交叉口前设上匝道 ,出交出交叉口后设下匝道叉口后设下匝道 ,车流上、下匝道均在路段上车流上、下匝道均在路段上完成其过程完成其过程 ,从而不会加剧交叉口的冲突从而不会加剧交叉口的冲突 ,有利于交有利于交 叉口集散交通功能的发挥叉口集散交通功能的发挥。交叉口交叉口5/22/202428路段型匝道2 2）这种布设常用于相交道路转弯交通比重这种布设常用于相交道路转弯交通比重相对较大的相对较大的 ,宜疏散至路段上上下匝道的宜疏散至路段上上下匝道的情况情况 ,以减少交叉口的交通混乱。以减少交叉口的交通混乱。3 3）这种布设方式使高架车流与横向地面车这种布设方式使高架车流与横向地面车流形成真正的分离式立交流形成真正的分离式立交 ,车辆行驶条件车辆行驶条件得到改善得到改善 ,但与此同时高架道路对地面交但与此同时高架道路对地面交通的吸引力也相对削弱通的吸引力也相对削弱 ,可能使高架行驶可能使高架行驶率会有所降低。率会有所降低。5/22/2024293 两种布设方法的比较：路口型在线形设计上更利于在交叉处进行拓宽,道路线型会美观一些。路段型则需拓宽交叉口及设匝道处的路幅,道路线型变化多而且可能会使拆迁量加大,带来实施的困难。5/22/202430(三)按匝道与地面道路处衔接点与同方向地面道路横断面上的相对位置,分为内置式,外置式和中间式匝道(图 1-9-3)。5/22/2024311.内置式匝道：1.1.内置式匝道内置式匝道：是将匝道紧贴于高架主线是将匝道紧贴于高架主线 ,匝道与地面衔接点落于地面道路内侧即仅匝道与地面衔接点落于地面道路内侧即仅在匝道外侧有地面道路车流在匝道外侧有地面道路车流 。它主要适用它主要适用于于 :(1)(1)沿高架主线方向的两个交叉口间距较沿高架主线方向的两个交叉口间距较大而地面道路路幅有限大而地面道路路幅有限 ;(2)(2)出入匝道的车流以左转和直行为主出入匝道的车流以左转和直行为主 ,右转比重较小右转比重较小 ,而如果下高架的右转车而如果下高架的右转车流比重较大流比重较大 ,则会加剧下匝道车流交织。则会加剧下匝道车流交织。5/22/2024322.外外置式匝道：1.1.外外置式匝道置式匝道：是将匝道紧贴于高架主是将匝道紧贴于高架主线线 ,匝道与地面衔接点落于地面道路匝道与地面衔接点落于地面道路外外侧侧，即仅在匝道即仅在匝道内内侧有地面道路车流侧有地面道路车流 。它主要适。它主要适用于用于 :(1)(1)沿主线方向沿主线方向相邻相邻两个交叉口间距两个交叉口间距小小而而交叉口交叉口地面道路路幅地面道路路幅比较富余比较富余 ;(2)(2)出入匝道的车流以出入匝道的车流以右右转和直行为主转和直行为主 ,左左转转和调头车和调头车比重较小比重较小。5/22/2024333.中间式匝道：3.3.中间式匝道中间式匝道：是匝道与地面道路衔接点是匝道与地面道路衔接点落于地面道路中间落于地面道路中间 ,即匝道内侧为地面直即匝道内侧为地面直行行 (或直左或直左 )车流车流 ,外侧为地面右转车外侧为地面右转车流流 ,这种型式可用于对外置式匝道的改进这种型式可用于对外置式匝道的改进 ,由于消除了下匝道右转车流与地面车流由于消除了下匝道右转车流与地面车流的交织的交织 ,可提高交叉口通行能力。如果左可提高交叉口通行能力。如果左转车辆从出口匝道下来过多转车辆从出口匝道下来过多 ,为减少交织为减少交织也可必要时予以禁止也可必要时予以禁止 ,则无交织。则无交织。5/22/202434三、匝道与地面道路交叉口的衔接匝道的起坡匝道的起坡 (上匝道上匝道 )点与终坡点与终坡 (下匝道下匝道 )点在点在地面道路的位置对交叉口的交通影响较大地面道路的位置对交叉口的交通影响较大 ,匝道进出高架道匝道进出高架道路的车流均需通过地面道路交叉口来集散。路的车流均需通过地面道路交叉口来集散。匝道坡脚至交叉口停车线应在同一路口交通信号系统匝道坡脚至交叉口停车线应在同一路口交通信号系统管理之下。在设计中应尽可能增加交叉口进口道的车管理之下。在设计中应尽可能增加交叉口进口道的车道数道数 (较路段较路段 ),),以提高交叉口的通行能力。以提高交叉口的通行能力。匝道坡脚至交叉口停车线的距离是一个重要的设计参匝道坡脚至交叉口停车线的距离是一个重要的设计参数数 ,该距离是否合适该距离是否合适 ,将影响交通的正常运行。交将影响交通的正常运行。交叉口距下匝道的距离如太短叉口距下匝道的距离如太短 ,将造成匝道左将造成匝道左 (右右 )转车辆和地面道路右转车辆和地面道路右 (左左 )转车辆难以交织运行转车辆难以交织运行 ,使交通发生混乱和交叉口通行能力下降使交通发生混乱和交叉口通行能力下降 ;而距离过而距离过长将增加不必要的工程投资。对上匝道长将增加不必要的工程投资。对上匝道 ,也必须有足也必须有足够的距离够的距离 ,以满足交叉口各转向车流在上匝道前的交织。以满足交叉口各转向车流在上匝道前的交织。5/22/202435(一)下匝道与地面道路交叉口的衔接车辆由高架路经下匝道过渡到地面道路行车辆由高架路经下匝道过渡到地面道路行驶过程依不同行驶状态所需距离可分为三驶过程依不同行驶状态所需距离可分为三部分部分 :匝道段匝道段 (下称为下称为 L L 匝匝 )、交织段、交织段 (下称下称为为 L L 交织交织 )和停车段和停车段 (下称为下称为 L L 队队 )()(图图 1-9-4)1-9-4)。5/22/202436如果下匝道至前方交叉口进口道停车线总如果下匝道至前方交叉口进口道停车线总长为长为 L,L,匝道与地面衔接点至前方交叉口匝道与地面衔接点至前方交叉口停车线的距离为停车线的距离为 L L。则有则有 :L=L:L=L 匝匝十十 L Lo oL L。=L=L 队队十十 L L 交织交织5/22/202437L=L 匝十 Lo，L。=L 队十 L 交织L L 匝匝：匝道行驶所需长度匝道行驶所需长度 (m)(m)。直接式匝道的长度。直接式匝道的长度仅与匝道坡度和高架路的高度有关。在匝道设计车仅与匝道坡度和高架路的高度有关。在匝道设计车速为速为 40km/h 40km/h 的情况下的情况下 ,高架路正常路段坡度不超高架路正常路段坡度不超过过 4%,4%,困难路段不超过困难路段不超过 5%5%。当高架路净空要求为。当高架路净空要求为 5.5m,5.5m,桥面结构厚度为桥面结构厚度为 1.5m 1.5m 时时 ,匝道所需最小水匝道所需最小水平长度为平长度为 :L L匝匝=桥地高差桥地高差 /坡度坡度,若取正常坡度若取正常坡度 4%,4%,则则 L L 匝匝 =(5.5+1.5)/4%=175(m)=(5.5+1.5)/4%=175(m)。LoLo：下匝道坡脚至交叉口停车线距离。下匝道坡脚至交叉口停车线距离。下匝道坡脚至交叉口停车线的距离下匝道坡脚至交叉口停车线的距离 ,由红灯期间的由红灯期间的车辆排队长度车辆排队长度 L L 队队 以及匝道左以及匝道左 (右右 )转和地面转和地面道路右道路右 (左左 )转车辆转换车道所需的交织长度转车辆转换车道所需的交织长度 L L 交交织织两部分组成。两部分组成。5/22/202438L 队：红灯期间的车辆排队长度,该距离的计算方法是根据交叉口进口车道的通行能力N NS S 一条直行车道的设计通行能力一条直行车道的设计通行能力 (pcu/h)(pcu/h)t tc c 信号周期信号周期 (s(s）tg tg 绿灯时间绿灯时间 (s(s）t tl l -变为绿灯后第一辆车启动并通过停车线的时间变为绿灯后第一辆车启动并通过停车线的时间 (s),(s),可采用可采用 t tl l=2.3s;=2.3s;t tisis 直行或右行车辆通过停车线的平均间隔时间直行或右行车辆通过停车线的平均间隔时间 (s/pcu),(s/pcu),该数值该数值取决于车辆的到达分布取决于车辆的到达分布 ,可取可取 t tisis=2.8(s/pcu);=2.8(s/pcu);s s直行车道通行能力折减系数直行车道通行能力折减系数 ,可取可取s s=0.85 =0.85。如果信号周期采用如果信号周期采用 tc=90s,tc=90s,绿灯时间绿灯时间 tg=42s,tg=42s,则则 N NS S=516(pcu/h)=516(pcu/h)。5/22/202439例每一个信号周期每一个信号周期 (90s)(90s)一条直行车道的通行能力一条直行车道的通行能力为为 516 516 90/3600=12.9pcu/t90/3600=12.9pcu/tc c,当交叉口进口道当交叉口进口道每条直行车道的到达车辆大于每条直行车道的到达车辆大于12.9pcu/tc 12.9pcu/tc 时时 ,交交叉口将出现阻塞。叉口将出现阻塞。在一个绿灯时间内在一个绿灯时间内 ,一条直行车道只能通过一条直行车道只能通过 12.9 12.9 辆当量小汽车。辆当量小汽车。考虑到车辆的到达是随机的考虑到车辆的到达是随机的 ,假定车辆在红灯时假定车辆在红灯时间内的最大到达数占整个周期的间内的最大到达数占整个周期的 70%100%,70%100%,则在则在交叉口饱和前交叉口饱和前 ,车辆遇红灯受阻数最多为车辆遇红灯受阻数最多为 9.0312.9 9.0312.9 辆当量小汽车辆当量小汽车 ;当量小汽车的车头距当量小汽车的车头距离以离以 6m 6m 考虑考虑 ,则车辆的排则车辆的排 队长度最大为队长度最大为54.1877.4m 54.1877.4m。5/22/202440上述计算是相交道路均为主干道的情况上述计算是相交道路均为主干道的情况 ,如横向如横向道路是次干道道路是次干道 ,则主干道方向的绿灯时间还可稍则主干道方向的绿灯时间还可稍长长 ,因此因此 ,上述计算结果可以认为是交叉口未饱上述计算结果可以认为是交叉口未饱和时主干道方向的最大排队长度。和时主干道方向的最大排队长度。L L 交织交织为下匝道左为下匝道左 (右右 )转和地面道路右转和地面道路右 (左左 )转车辆所需的交织长度。可用下式计算转车辆所需的交织长度。可用下式计算 :L L 交交 =n=n t t V/3.6V/3.6L L 交交交织长度交织长度 (m);(m);n n 下匝道左下匝道左 (右右 )转或地面道路右转或地面道路右 (右右 )转转所需交织转换的最大车道数所需交织转换的最大车道数 ;t t交织转换一条车道的时间交织转换一条车道的时间 (s),(s),一般取一般取 t=46s;t=46s;V V设计车速设计车速 (km/h)(km/h)。5/22/202441地面道路设计车速为地面道路设计车速为 40km/h,40km/h,地面道路右地面道路右转和匝道左转车辆最多需交织转换两条车转和匝道左转车辆最多需交织转换两条车也则交织转换两条车道的最小长度也则交织转换两条车道的最小长度 (取取 t=4s)t=4s)为为 89m 89m。即在交叉口饱和前。即在交叉口饱和前 ,对对设计车速为设计车速为 40km/h 40km/h 和信号周期为和信号周期为 90s,90s,左、右转车辆最多需交织转换两条车道的左、右转车辆最多需交织转换两条车道的下匝道坡脚至交叉口停车线距离为下匝道坡脚至交叉口停车线距离为 143166m 143166m。不同的设计车速和信号周期也。不同的设计车速和信号周期也可通过上述方法可通过上述方法 ,计算下匝道坡脚至交叉计算下匝道坡脚至交叉口停车线的距离。口停车线的距离。5/22/202442(二)上匝道坡脚与交叉口停车线的距离上匝道坡脚至交叉口停车线的距离上匝道坡脚至交叉口停车线的距离 ,只要保证只要保证横向道路和对向车流上匝道所需的交织长度即可。横向道路和对向车流上匝道所需的交织长度即可。交织长度仍可采用公式交织长度仍可采用公式 L L 交交 =n=n t t V/3.6V/3.6计算。计算。交织车辆在交叉口内就可改变行驶轨迹交织车辆在交叉口内就可改变行驶轨迹 ,因此因此 ,交织转换一条条车道的时间可采用小值。上匝交织转换一条条车道的时间可采用小值。上匝道坡脚至交叉口停车线的距离采道坡脚至交叉口停车线的距离采 用用 5089m5089m5/22/202443四、匝道最小间距1.1.驶入匝道驶入匝道 :从匝道连接点起从匝道连接点起 ,设计车速为设计车速为 80km/h 80km/h 时时 ,向上游向上游 102m,102m,向下游向下游 508m;508m;设计车设计车速速 60km/h 60km/h 时时 ,向上游向上游 77m,77m,向下游向下游 381m 381m。2.2.驶出匝道驶出匝道 :从匝道连接点起从匝道连接点起 ,设计车速为设计车速为 80km/h 80km/h 时时 ,向上游向上游 508m,508m,向下游向下游 102mp 102mp 设计车设计车速为速为 60km/h,60km/h,向上游向上游 381m,381m,向下游向下游 77m 77m。3.3.交织区交织区 :设计车速为设计车速为 80km/h 80km/h 时时 ,合流点合流点上游上游 102m 102m 为交织区的起点为交织区的起点 ,分流点向下游分流点向下游102m 102m 为交织区的终点为交织区的终点 ;设计车速为设计车速为 60km/h 60km/h 时时 ,合流合流点上游点上游 77m 77m 为交织区的起点为交织区的起点 ,分流点下游分流点下游 77m 77m 为交为交织区的终点。织区的终点。根据上述标准根据上述标准 ,可得到驶入、驶出匝道不同组可得到驶入、驶出匝道不同组合情况下合情况下 ,保证匝道间互不干扰的最小间距见表保证匝道间互不干扰的最小间距见表 1-9-1 1-9-1。5/22/2024445/22/202445五、高架道路匝道变速车道的形式选择车辆在离开高架干道进入匝道前需要减速车辆在离开高架干道进入匝道前需要减速 ;而从匝道进入高架干道需要加速。因而高架桥而从匝道进入高架干道需要加速。因而高架桥上需要增辟加速车道或减速车道上需要增辟加速车道或减速车道 (统称统称 变变速车道速车道 )。变速车道一般有两种设计形式。变速车道一般有两种设计形式 ,即平行式和直接式即平行式和直接式 。5/22/202446(一)平行式加速车道1 1 平行式即有一条附加的变速车道平行式即有一条附加的变速车道 ,与主线平行设与主线平行设置。平行式变速车道与主线连接处设置渐变段。置。平行式变速车道与主线连接处设置渐变段。2 2 平行式车道将起点做成有适当出口角度的三角段平行式车道将起点做成有适当出口角度的三角段 (即渐变段即渐变段 ),),直到模形端部间都采用相同宽度。直到模形端部间都采用相同宽度。3 3 平行式与直接式相比是明显强调了变速车道的起平行式与直接式相比是明显强调了变速车道的起点点 ,车道划分明确车道划分明确 ,行车容易辨认行车容易辨认 ,但车辆通过但车辆通过整个变速车道时需沿整个变速车道时需沿 S S 形曲线行驶形曲线行驶 ,这对行车不利。这对行车不利。4 4对加速车道而言对加速车道而言 ,交通量大时交通量大时 ,就要在寻找驶入就要在寻找驶入主线机会的同时而使用加速车道的全长。一般由于主线机会的同时而使用加速车道的全长。一般由于加速车道要比减速车道长加速车道要比减速车道长 ,若采用直接式则三角段若采用直接式则三角段就变得细长而难以布置了。故加速车道原则上采用平行就变得细长而难以布置了。故加速车道原则上采用平行式。式。5/22/202447(二)直接式变速车道1 1 直接式是以平缓的角度出入匝道直接式是以平缓的角度出入匝道 ,不设不设平行段平行段 ,由出由出入入口沿主线渐变加宽口沿主线渐变加宽 ,形形成一条附加的变速车道与匝道相连。成一条附加的变速车道与匝道相连。2 2 直接式变速车道全长由三角段构成直接式变速车道全长由三角段构成 ,起起点不如平行式明确点不如平行式明确 ,但是不必走但是不必走 S S 形线形线路且与实际行车轨迹是相符合的。路且与实际行车轨迹是相符合的。3 3 一般情况下的行驶者大多愿意走直接式一般情况下的行驶者大多愿意走直接式进进 出口。故原则上一般减速车道、双车道出口。故原则上一般减速车道、双车道的变速车道采用直接式。的变速车道采用直接式。5/22/202448(三三)高架变速车道长度高架变速车道长度包括车辆合流分流过程高架变速车道长度包括车辆合流分流过程 (变速过程和转换车道过程变速过程和转换车道过程 )中所需的加速或中所需的加速或减速长度与过渡段长度。其中减速长度与过渡段长度。其中 ,变速长度由变速长度由高架主线平均速度高架主线平均速度 ,匝道平均速度和车辆加匝道平均速度和车辆加速度所决定速度所决定 。过渡段长度则应考虑变速车道过渡段长度则应考虑变速车道与直行车道连接通畅的渐变率决定的长度以及与直行车道连接通畅的渐变率决定的长度以及车辆转换车道所需的距离。我国的车辆转换车道所需的距离。我国的城市道路城市道路设计规范设计规范规规 定了不同的主线设计车速和匝道定了不同的主线设计车速和匝道设计车速下的加减速长度和过渡段长度。设计车速下的加减速长度和过渡段长度。根据高架车速为根据高架车速为 6080km/h,6080km/h,匝道的车速为匝道的车速为 40km/h,40km/h,则所对应的加速车道长度为则所对应的加速车道长度为 180210m;180210m;减速车道长减速车道长 度为度为 6085m;6085m;过渡段过渡段长度为长度为 5060m5060m。5/22/202449我国我国城市道路设计规范城市道路设计规范对匝对匝 道变速车道道变速车道的规定的规定5/22/202450第三节 高架道路横断面设计一、主线高架道路宽度一、主线高架道路宽度(1)(1)四车道双向主线横断面通常采用四车道双向主线横断面通常采用 18m 18m 宽宽 ,其组成为其组成为 :0.5m 0.5m 防撞墙防撞墙+0.5m+0.5m 路缘带路缘带+3.75m+3.5m+3.75m+3.5m+0.5m 0.5m 路缘带路缘带+0.5m+0.5m 中央分隔墙中央分隔墙+0.5m+0.5m 路缘带路缘带 +3.5m+3.75m+0.5m+3.5m+3.75m+0.5m 路缘带路缘带+0.5m+0.5m 防撞墙防撞墙 =18m,=18m,供双向供双向 4 4 车道。车道。5/22/202451(2)六车道双向主线横断面(2)(2)六车道双向主线横断面常采用六车道双向主线横断面常采用 26m 26m