畸形交叉口竖向规划与板块设计.pdf

第 3期(总第 7 4期)中国市政工程 1 9 9 6年 9月 2 5日 ，宕 一 I I 畸形 交 叉 口竖 向规 划 与板 块 设 计 湖 南 大 学主 l -s fl A摘要：以 一座城市 半互通式立交 周围 的三个交叉口 为实 例，从交通组织设 计、竖向 设 计及水泥混凝土路面板块划分等几方面详细讨论 了畸形交叉口竖向规划和水泥混凝土路 面分块设计 的基 本构 思和设计方法。关键词：畸形交 叉口 交 通组织 墅 堡 生 砼路面板块划分。键 土，水慷，罐 g 峡。交叉 口设计 的一项重要任务就是要使交叉 口内相 交 道 路 能 有 一 个 共 同平 顺 的 路 面，以 达 到便利行人车辆通行，地面水 迅速排除，以及路 面标高和四周建筑物标高协调一致，形成一个 良好的空间环境之 目的 对于规则 形的交叉 口，通常采用方格 网法 进行竖向规划，定 出标高计算线网，铺筑水 泥混 凝土路面时也 是按 方格 网划分板块，以构成一 个 比较规划的图形，但 对于不规 划的平面交叉 口即通常新谓 畸形交叉 口，由于各 向道路 的中 心线相交 角相差悬殊，各相交道路的纵、横坡度 不容 易取得协调，在转 角处往往形成较大 的剪 刀差，致使 交 叉 口竖 向规 划和 板块 划分 复 杂 化。若设计 上欠周到，就有 可能 出现行车 不安 全，排水 不顺 畅，路面与周围建筑 物之间标 高不 协调等 问题，造成 不 良的空间环境给人 以不 美 观 和不舒 畅的感受。本文将以某市 一座 半互 通式立交周围 的三 个交叉 口设计 为实 例，分析讨论 畸形交叉 口的 竖 向规划 和水 泥混凝土 板块 划分设计 1基本情况 青年路一德胜路半互通式立交，位于城市 主干道青年路与次干道德胜路的交汇处，跨线 桥桥东接 已竣工的青年 中路，桥西接 已使用多 年的青年西路，桥下为 已设计好的德胜南路。8 由于该立交处于 旧城改造地带，受到当地地形 用地和投资等诸多 因素 的制约 规划部 门划定 的建筑红线从宏观上控制 了该立交的规模及型 式(图 1)：东 西 向青年路车行 道宽 1 8 m。南北 向 德胜路车行道宽 1 5 m，两条 匝道均与主线 青年 路，德胜路斜交，其 车行 道宽 1 5 m，全部 铺筑 水 泥混凝土路面，从 图中可看到，立交 的主线与 匝 道连接处的三个 路 口面积很大，几何形 状很 不 规则，给竖 向设 计和 路面分块设计带来 了一定 的 难度。2 交通组织分析 与设计 交叉 口的几何构造。特别是 畸形交叉 口的 几何构造，应根据通过交叉 口的流量、流 向，按 照交通组织 的需要 设 置各向所需 的车道及必 要 的分隔设 施，以达到各行其道、安全畅通的 目 的。2 1 青年路与南、北匝道路口 此路 口为四路 畸形交叉 口，青年路路幅布 置为：43 5 m机动车道+22 m非机动车道+2 3 5 m人行道。南、北 匝道路幅布置为 2 3 7 5 m机动车道+23 7 5 m非机 动车道+2 3 5 m人行道，匝道上双 向行驶较 单向行驶 可减 少绕行德胜路上、下桥距离约 4 0 0 m。出人该交 叉 口的各 向交通流十分复杂，无信号控制时，仅 按机动车流分析，则交错点共有 3 2个，其 中严 维普资讯 http:/ 重影 响安全畅通的 冲突点有 l 6个，加之 该交叉 口几何形状不规则，车流行驶容易 出现 混乱 现 象，故在设计 中根据进入交叉 V I 的流量、流向，考虑 了两种交通组织 方案 供 比选。(1)设置一个 中心 岛 中心岛直径 D=2 5 m，用它来组织车辆绕环 行驶，成为 自行调节的交织运行，以避免直接交 叉 冲突和太角度碰撞。但 由于青年路和南、北 两通道成锐 角相交，有两个方向交织运行所需 的交织 长度 不够(一 般要求 交织长 度 3 0 m 以 上)，会造成此处交通拥挤，故此方案不可取。(2)设 置两个分 流岛 在交叉 V I 南边，北边各设一个分流岛，北边 分流岛边长为 2 0 m，2 0 m，1 4 m；南边分流岛边长 为 3 9 m，3 9 m，3 0 m，转 角半径 5 m。分流 岛东边之 通道(宽 1 2 m)为 匝道上，下桥车辆提 供分 流双 向双车道。该 方案 既对交叉 V I 各 向车 流实 行 了 渠化，又避免 了交通岛位于主干道青年路上，妨 碍主干道 畅通之弊端。通过分析，选择设 置两个分 流岛的方案 作 为推荐方案，经渠 化后 的交通，交错点数相应 太 为减少。2 2德胜路与南匝道路 口 此路 口为一 x形交叉 口，交叉 角 5 4 5 1 ，最 窄处东西红线 宽 5 0 m，南北 红线宽 1 1 2 m，交通 组织分 析 了二个方案：(1)设 置一个分 流岛 分 流岛边长 为 4 0 m，4 O re，4 2 m，转 角半 径 8 m，南匝道与通往德胜路北 向来往 车辆 利用 该 岛西北 向通道行驶，交错点数从不设 交通 岛时 的 3 2个 降到 2 6个，冲突点 数 由 l 6个 降至 l 2 个。(2)设置一个分流 岛加一个 中心岛 除北边设 分流 岛外，再加设 中心 岛一个，以便组 织四路进 V I 环交，中心岛直径 D：1 5 m，环岛两侧车行道 宽均 为 1 4 m，人行道宽 3 5 m，此方案交错点数降至 1 1 个，冲突点数降到 3 个。经 比选，推 荐采 用 分流 岛加 中心 岛 的方 案。2 3 德胜路 与北 匝道路 口 此路 V I 为一斜角 T形交叉 V I，在北 匝道进 V I 处设分流 岛一个，尺寸为：4 3 m，3 3 m，2 6 m，转 角半径 5 m。为保证德胜路 安全 畅通，匝道左转 向德胜路北 向行驶车辆，由岛边减速让行标线 和标志控制。3 竖向设计 各条路 的纵、横坡度 以及设计 高程都必须 在交叉 口取得联系和协调。竖 向设计 目的是 为 了统一解决相交道路之间以及交叉 口和周围建 筑物之 间在立 面位置上的行车、排水和环境 各 方面 的要求，形成 一个 良好的交叉 口空间氛 围，本设计 中三个交叉 V I 受到标高 的严格控 制致使 相交道路存在纵坡相差较太，相反 坡向问转弯 处 出现剪刀差过太的问题。为适应上述地形 设计 中注意 了下述原则：(1)主要道路通过交叉 口时，其设计纵坡维 持 不变；(2)相反纵坡问转弯处转弯车流纵坡力求 平缓，保 证行驶安全；(3)合理布置进水 v 1，保证交叉 口及人行横 道处太雨时不 出现积水。3 1 青年路与南、北匝道路口 此 四路 畸形交叉 口北 匝道纵坡 1 2 (西 高东低)，南匝道纵坡 2 0 (西高东低)，主线 青年路 纵坡 0 4 (东高西低)。交叉 口属于分 水线地 形。由于 匝道与主线纵坡方 向相反，在 东北象 限和 东南象限之转弯处呈现较大的剪刀 差。设 计 时以主线和 匝道 中心线作为路脊线，首先控制好 主线之纵坡和横坡，然后将主线 和 匝道两 路脊 线问的高差对转 弯处 作等分处 理，调整 由于剪刀差而可能出现 的较大纵坡，最后 结合水泥混凝土路面板块划分调匀全路 口的等 高线(图 2)。3 2德胜路与南匝道路 口 此 x形 路 v 1 南 匝道纵坡 1 5 4 (西高 东 低)，主线德胜路在交叉 v 1 内为一 凹形竖 曲线，南北 向均为 0 5 的下坡。此交叉 v 1 属马鞍形 地形，设计 时以两条路之中心为路脊线，将交叉 9 维普资讯 http:/ 13竖 曲线适 当北移。在保证主线纵，横坡平顺，排水通畅(主线东侧雨水用下水管道引到西侧 排水渠 中排走)下 调整好全部等高线(图 3)。3 3德胜路与北匝道路 口 此斜 T形交叉 口北 匝道纵坡 1 4 8 (西 高 东低，主线德胜路纵坡 0 5(北 高南低)。由于 两条道路纵坡相差 1 ，而且坡 向相反，在交通 岛南侧地带剪刀差较大，设计 时先控制好这一 地带的纵坡度不超过 最大 设计纵坡度后，再 以 两条道 路 中心线为路 脊线，调 匀纵、横坡度(图 4)。三 个交叉 口范围内，配合立面设计布设 了 独 立雨 水井，通过支管排人德胜路 排水渠中。4 板块划分 本 立交采用水泥 混凝 土路面铺设，由于三 个交叉 13形状不规则，交通岛多，再加之竖向设 计 中纵、横坡度的多处 变化，给交叉 7 1 范围 内混 凝 土板块 的划分带来 了一定困难，设计 中考虑 1 0 了下述原则：(1)板 的长边与车辆行驶 方向保持 一致，相 邻板的接缝 对齐；若不得已出现错缝 时，应加设 钢筋防裂；(2)接缝应正交，尽量避免主线行 车部位 出 现 锐角；(3)板块不宜过小，最小边长不小于 1 m，并 不设长 的曲线接缝；(4)板块划分应 与竖 向设计相协调，因为水 泥混凝 土路面为刚性板体，施工 时板块不 可能 做成 凹凸折面，故竖 向设计 的等 高线折点应设 在板接缝处；(5)板块划分力求图案美观，与车流轨迹和 整个环境相协调。根据以上几点，交叉 7 1 的板块划分，由规则 部分的路面和不规则部分路面组成，其 中规则 部分板块 尺寸与路段板块尺寸一致。设计时拟 定了几种方案，经 比较最后选用 的方案如 图 2、图 3、图 4所 示。图 1 青年路一德胜路 立体 交叉平 面及 交通组织 图 维普资讯 http:/ 图 2 青年路 与南、北 匝道路 口竖向设计厦板块 划分 图 图 3 德胜路 与 南匝道路 口竖向设 计及 板块 分图 图 4 德胜路 与北 匝道路 口竖向设计厦板块划分 图 维普资讯 http:/