第五章交叉口设计.docx

第五章 交叉口设计
5.2交叉口渠化设计
1、设计原则
（1）应根据交通量、流向，增设交叉口进口道的车道数。
（2）交叉口交通岛的设置应有效地引导车流顺畅行驶，避免误行。
（3）进、出口道分隔带或交通标线应根据渠化要求布置，并应与路段上的分隔设施衔接。
（4）高峰小时一个信号周期进入交叉口左转车辆多于3或4pcu（小交叉口为3，大交叉口为4）时，应增设左转专用车道。高峰小时一个信号周期进入交叉口右转车多于4pcu时，应增设右转专用车道。
（5）根据交叉口形状、交通量、流向和用地条件设置交通岛。交通岛应以缘石围砌。人行横道处缘石高度可降为零。
（6）交叉口进口车道宽度小型汽车车道可采用3m；混入普通汽车和铰接车的车道与左、右转专用车道可采用3.5m，最小3.25m。
（7）交叉口的进口道设右转专用车道时，右侧横向相交道路的出口道应设加速车道，见图4.2。右转专用车道长度应保证右转车不受相邻停候车队长度的影响；加速车道应保证加速所需长度。两者均应调查后计算确定。
（8）停止线位置应靠近交叉口，但应保证一方面的绿灯尾车不干扰侧向绿灯头直行车顺利通过。
（9）停止线在人行横道线后至少1m处，并应与相交道路中心线平行。
（10） 平面交叉口人行横道应设置在驾驶员容易看清的位置，标线应醒目。其最小宽度为4m，需要时可根据行人交通量加宽。机动车车道数大于或等于6条或人行横道长度大于30m时宜设安全岛，安全岛的最小宽度1m。
图4.2 交叉口右转专用车道的设置

（11）验算交叉口的视距

概念：交叉口转角处由两相交道路的停车视距所组成的三角形成为视距三角形。
作用：为保证安全，应清除视距三角形范围内的一切障碍物。
视距三角形的绘制方法和步骤：
（1）根据交叉口计算行车速度计算相交道路的停车视距；
（2）根据交叉口车道数和交通组织划分进出口各车道；
（3）绘制直行车与左转车的行驶轨迹线，找出最不利点；
（4）从最不利点沿行车轨迹线向后分别量取停车视距，并联成三角形。

2、设计成果
本设计道路共三个交叉口，分别为黄河路与人民路交叉（K0+100为T型交叉）、黄河路与雷锋路交叉（K0+800为T型交叉）、黄河路与青年路交叉（K1+800为十字交叉）。
①、分别为黄河路与人民路交叉（K0+100）
本交叉口为T字型交叉，黄河路为双向四车道，宽度为42米，没有中央分隔带，为二级主干道；人民路为双向四车道，宽度为42米，无中央分隔带，为主干道，两条路车流量均不大。
根据规范要求，设置左转车道，直行和右转共用一条车道，转弯处设置无障碍坡道，设置宽5米的人行横道，停车线设在离人行道1米处。实行交通信号管制。
②、黄河路与雷锋路交叉（K0+800）
本交叉口为T型交叉，黄河路为双向四车道，宽度为42米，没有中央分隔带，为二级主干道；雷锋中路为双向四车道，宽度为42米，没有有中央分隔带，为次干道，两条路交通量均不大。
根据规范要求，设置左转车道，直行和左转共用一条车道，转弯处设置无障碍坡道，设置3米的人行横道，停车线设在离人行道1米处。实行交通信号管制。
③、黄河路与青年路交叉（K1+800）
本交叉口为十字型交叉，黄河路为双向四车道，宽度为42米，没有中央分隔带，为二级主干道；青年路为双向四车道，宽度为42米，没有有中央分隔带，为支路，两条路交通量均不大。
根据规范要求，设置左转车道，直行和左转共用一条车道，转弯处设置无障碍坡道，设置3米的人行横道，停车线设在离人行道1米处。实行交通信号管制

1、交叉口竖向设计的基本原则：
（1）相同等级道路相交时，一般维持各自的纵坡不变，而改变它们的横坡度。
（2）主要道路与次要道路相交时，主要道路的纵横断面均保持不变，而将次要道路双坡横断面逐渐过度到与主要道路纵坡相一致的单坡横断面，以保证主要道路的交通便利。
（3）设计时，至少应有一条道路的纵坡方向背离交叉口，以利于排水。
（4）交叉口范围布置雨水口时，一条道路的雨水不应流过交叉口的人行横道，或流入另一条道路，也不能使交叉口内产生积水。所以，雨水口应设在人行横道之前或低洼处。
（5）交叉口范围内横坡要平缓些，一般不大于路段横坡，以利于行车。纵坡度宜不大于2%，困难情况下应不大于3%。
（6）交叉口立面设计标高应与周围建筑物的地坪标高协调一致。
2、交叉口竖向设计的方法
交叉口竖向设计的传统方法有方格网法、设计等高线法、方格网设计等高线法。这些传统方法虽然有它固有的优点，但是在施工放样中的实用性较差，目前对于简单的沥青路面交叉口，通常采用特征断面法；对于水泥混凝土路面交叉口和大型、复杂的沥青路面交叉口一般采用高程图法。
对于相同等级道路相交，竖向设计时一般维持各自的纵坡不变，而改变它们的横坡度。对于X形交叉口和交叉口角大于75º的T形交叉口，路脊线通常是对向行车轨迹的分界线，即道路中心线；对于斜交过大的T形交叉口，其路中心线不宜作为路脊线，应加以调整。调整路脊线时，要求两个转角曲线的切点在被交线上的里程相等。
3、 交叉口竖向设计的步骤：
（1）搜集有关测量交通排水地物控制标高以及交叉道路等级等资料；
（2）确定路口设计的范围：一般规定测量范围为路缘石切点外5～10m，因为自双向坡过渡到单向坡时，需要一定的距离才能逐步完成。
（3）根据相交道路等级和纵坡方向，附近的地形和排水要求等，选定交叉口竖向设计等高线类形。
（4）选定等高线间距，一般为0.02～0.1m,然后大致确定雨水口的位置。
（5）勾绘等高线，计算和画法步骤如下：
首先，道路等高线的计算和画法，如图4.3

图4.3

其次，交叉口特征点高程计算与画法，如图4.4

图4.4
（1） 图中E,E1处于圆曲线中点，记D1D2=L，D1E=L1，，D1，D2设计高程分别记为D1Z,D2Z，则当行车平顺和排水要求满足的条件下，E点的设计高程Ez可按一下公式计算：
计算过程如下：
（2） 公式 ： 需求点的高程=已知点的高程+纵坡度（横坡度）*需求点与已知点间相对距离
Ez=D1z+（D2z-D1z）*L1/L
按照所选定的竖向设计图示，将对应的登高点连接起来，按图中等高线中间疏，边缘密的设计原则加以调整，画出交叉口竖向设计图。
（3） 公式 ： 需求点的高程=已知点的高程+纵坡度（横坡度）*需求点与已知点间相对距离
（4） 图中E,E1处于圆曲线中点，记D1D2=L，D1E=L1，，D1，D2设计高程分别记为D1Z,D2Z，则当行车平顺和排水要求满足的条件下，E点的设计高程Ez可按一下公式计算：
Ez=D1z+（D2z-D1z）*L1/L
按照所选定的竖向设计图示，将对应的登高点连接起来，按图中等高线中间疏，边缘密的设计原则加以调整，画出交叉口竖向设计图。

（5） 公式 ： 需求点的高程=已知点的高程+纵坡度（横坡度）*需求点与已知点间相对距离
（6） 图中E,E1处于圆曲线中点，记D1D2=L，D1E=L1，，D1，D2设计高程分别记为D1Z,D2Z，则当行车平顺和排水要求满足的条件下，E点的设计高程Ez可按一下公式计算：
Ez=D1z+（D2z-D1z）*L1/L

由中心线的标高及路拱横坡，求出各道路缘石切点横断面上的三点标高，

利用同样的方法，求出 hD ， hG；
根据 A、C、D 点的标高，求出交叉口范围内的等高线变化；

再根据C、D、E各点标高CD曲线用内插法求出需要的各点标高。
同理，可将交叉口四角各需要点的标高都计算出来。
参照已知的图式形状，把各点等高点连结起来，成为初步的等高线图。
（7）调整等高线的形式：按行车平顺和排水迅速的要求调整等高线，使其符合所要求的疏密及均匀变化。

本交叉口概况如图：

位于路脊线上，交叉口入口处及转角切点处的特征控制点O,A1，B2，A2，B2，C1，D1，C2，D2及F,G,H,I等点的标高均可根据相交道路的纵面线形和路拱坡度值求的。

4、本设计路段交叉口竖向设计：
根据设计资料可知：交叉口1（K0+100）为黄河路与人民路相交；A点设计高程hA= 173.179m，A点平面坐标为（41010.177，63559.204）；E点平面坐标为（40996.285，63548.018）；交叉口转角半径R=15m；鄂州路纵坡坡度为i1纵=-1.451%；解放路纵坡坡度为i2纵=1%；路拱横坡度均为1.5%；
结合交叉口曲线要素，可得：

同理，可以计算出交叉口1上与C、D、E点对应的各控制点的高程，见表4.2。
表4.2 交叉口1控制点高程
位置
点号
高程（m）
位置

点号
高程（m）
左上角
B1
172.999
右上角
B3
172.919
C1
173.718
C3
172.266
D1
172.420
D3
172.457
E1
172.788
E3
172.640
左下角
B2
172.999
右下角
B4
172.914
C2
173.672
C4
172.220
D2
172.457
D4
172.420
E2
172.806
E4
172.604

交叉口2（K0+800）为黄河路与雷锋路相交；A点设计高程hA= 173.325m，A点平面坐标为（41009.365，63777.520）；交叉口转角半径R=15m；规划中路纵坡坡度为i1纵=-1.451%；前进路纵坡坡度为i2纵=0.85%；路拱横坡度均为1.5%；
结合交叉口曲线要素，可得交叉口2的控制高程，见表4.3：
表4.3 交叉口2控制点高程
位置
点号
高程
位置
点号
高程
左上角
B1
173.156
左下角
B2
173.119
C1
173.785
C2
172.461
D1
172.750

172.732
E1
172.933
E2
172.830

交叉口3（K1+800）为黄河路与青年路相交；A点设计高程hA= 140.799m，A点平面坐标为（41043.596，65440.739）；交叉口转角半径R=15m；鄂州路纵坡坡度为i1纵=-1.688%；芙蓉路纵坡坡度为i2纵=1.02%；路拱横坡度均为1.5%；
结合交叉口曲线要素，可得交叉口3的控制高程，见表4.4：

表4.4 交叉口3控制点高程
位置
点号
高程
位置
点号
高程
左上
B1
140.632
右上
B2
140.610
C1
141.290
C2
139.855
D1
140.184

140.156
E1
140.392
E2
140.320

交叉口竖向设计施工样图.