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1、第八章道路平面交叉设计第一节交叉口的设计概述第二节交叉口的交通组织设计第三节交叉口的车道数和通行能力一、交叉口的车道数交叉口各相交道路的车道数，不应小于路段上的车道数，并应根据交通控制方法、交通量、车道的通行能力及交叉处用地条件等决定。在城市道路上还应考虑大量非机动车交通存在的需要。从渠化交通考虑，交叉口最好按车种和方向分别设置专用车道，使左转、直行、右转的机动车和非机动车能在各自的专用车道上排列等候或行驶，避免相互干扰，提高通行能力。但在交通量较小的交叉口设置过多的车道是不经济的，可考虑车道混合行驶。所设置的车道数，其通行能力的总和必须大于高峰小时交通量，否则，交叉口会产生拥挤或阻塞现象。交
2、叉口的车道数可按下述方法确定：（1）选定交叉口的形式；（2）进行交通组织设计，并初定车道数；（3）对初定的车道数进行通行能力验算。如车道通行能力总和小于高峰小时交通量，则必须增加车道数，并重新验算直到满足交通量的要求为止。为了充分发挥整条道路的通行能力，交叉口的设计通行能力应与路段的通行能力相适应。由于受信号控制的影响，每条车道在交叉口处的通行能力总要比路段上的小，因此交叉口的车道数不应小于路段上的车道数。一般情况下，交叉口的车道数宜比路段上多设一条。二、交叉口的通行能力（一）有信号控制交叉口的通行能力有信号控制交叉口的通行能力常用“停车线断面法”确定，即以进道口停车线为基准断面，凡通过该断面
3、的车辆即认为以通过交叉口，据此各车道的通行能力，各进口车道通行能力之和即为交叉口的可能通行能力。交叉口停车线断面上不同车道的通行能力按以下公式计算1、一条直行车道的通行能力N直(辆/小时)(8-2)式中：T信号周期(s)，一般T6090s；Tg一个周期内的绿灯时间(s)；vS直行车辆通过交叉口的车速(m/s)；a平均加速度，据观测，小型车为0.60.7m/s2，中型车为0.50.6m/s2，大型车为0.40.5m/s2；tS直行车平均车头时距(s)。据观测，车多时为2.22.3s，车少时为2.72.8s，平均2.5s，大型车为3.5s。2、一条右转车道的通行能力N右(辆/小时)(8-3)式中：
4、tr右转车平均车头时距（s）。据观测，平均tr=3.03.5s。3、一条左转车道的通行能力N左（1）有左转专用信号显示时(辆/小时)(8-4)式中：T信号周期(s)，一般T6090s；T1一个周期内的左转显示时间(s)；v1左转车辆通过交叉口的车速(m/s)；t1左转车平均车头时距(s)。取t12.5s。（2）无左转专用信号显示时利用绿灯时间当有左转专用车道而无左转信号显示时，驶入左转车道的车辆，可在绿灯时间内，利用对向直行车流中可能出现的空档来实现左转。加设平均两个直行车位的空档可供一辆左转车穿越，则每个周期内可穿越的左转车辆按下式计算（辆/周期）(8-5)式中：n1每个周期绿灯时间内可穿越
5、的左转车辆（辆/周期）；对向直行车道一个周期的通行能力（辆/周期）；对向直行车道一个周期的实际通行能力（辆/周期）；利用黄灯时间黄灯亮时通过车数为（辆/周期）(8-6)式中：TY每周期黄灯时间(s)。因此，一条左转车道的通行能力N左为(辆/小时)(8-7)4、一条直左混行车道的通行能力N直左一条车道上有直行、左转混合行驶时，因去向不同而相互干扰，应乘以折减系数K。则(辆/小时)(8-8)式中：1直左车道中左转车所占比例；K折减系数，取K=0.70.9。5、一条直右混行车道的通行能力等于一条直行车道的通行能力。6、一条直左右混行车道的通行能力等于一条直左混行车道的通行能力。（二）无信号控制交叉口
6、的通行能力当主要道路与次要道路相交时，若次要道路交通量不大，可不设交通信号控制。根据主要道路优先通行的交通规则，次要道路上的车辆必须等待主要道路上的车辆之间出现足够长的间隔时间而通过交叉口。主要道路上的车流可视为无交叉的连续交通流，车辆间出现的间隔一般服从负指数分布。但并非所有间隔都可供次要道路上车辆汇入或穿过，只有当出现的间隔时间足够大（一般应大于临界间隔）时，次要道路上的车辆才可能汇入或穿过。则次要道路最大交通量可按下式计算(辆/小时)(8-8)式中：Q主主要道路双向交通量(辆/小时)；q主要道路交通流率，q=Q主/3600(辆/秒)；主要道路临界间隔时间(s)。对停车标志控制的交叉口为6
7、8s；对让路标志为57s；次要道路最小车头时距(s)。对停车标志控制的交叉口为5s；对让路标志为3s。则无信号控制交叉口的通行能力为主要道路的双向交通量Q主与次要道路最大交通量Q次之和。第四节交叉口的视距与圆曲线半径Vehiclesightdistanceonjunctionandtheradiusofacirclestraightline一、交叉口的视距（一）视距三角形为了保证交叉口上行车安全，驾驶员在进入交叉口前的一段距离内，应能看到相交道路上的行车情况，以便能及时采取措施顺利驶过或安全停车。这段必要的距离应该大于或等于停车视距ST。如图811所示，由相交道路上的停车视距所构成的三角形称为
8、视距三角形。在其范围内不能有任何阻挡驾驶员视线的障碍物。视距三角形绘制的方法与步骤为：1、确定停车视距ST停车视距可用前述计算公式计算，或根据相交道路的计算行车速度查表86确定。一般应采用表86中的一般值；当受地形、地物等条件限制时，也可采用表中低限值，但必须采取设置限速标志等措施。停车视距表8-6计算行车速度（km/h）100806050403020停车视距（m）一般值160117560403020低限值1207555453025152、找出行车最危险的冲突点对于不同形式的交叉口，其最危险冲突点的找法不尽相同。对于十字型交叉口，如图811a所示，最靠右侧第一条直行机动车道的轴线与相交道路最靠
9、中心线的第一条直行车道的轴线所构成的交叉点为最危险的冲突点。对于T型或Y型交叉口，如图811b所示，直行道路最靠右侧第一条直行车道的轴线与相交道路最靠中心线的一条左转车道的轴线所构成构成的交叉点为最危险的冲突点。3、从最危险的冲突点向后沿行车轨迹线各量取停车视距ST。4、连接末端构成视距三角形。（二）识别距离为保证车辆安全顺利通过交叉口，应使驾驶员在交叉口之前的一定距离能识别交叉口的存在及交通信号和交通标志等，这一距离称为识别距离。该识别距离随交通管制条件而异。1、无信号控制的交叉口对无任何信号控制的交叉口，通常都是低等级、交通量小及车速不高的次要交叉口，识别距离可采用各相交道路的停车视距（见
10、表86）。2、有信号控制的交叉口对有信号控制的交叉口，识别距离应保证驾驶员能看清交通信号和显示内容，并有足够的时间制动减速直至停车，但这种制动停车决非急刹车。因此，有信号控制的交叉口的识别距离可按下式计算。(m)(8-10)式中：SS交叉口的识别距离(m)；V路段计算行车速度(km/h)；a减速度(m/s2)，取；a=2m/s2;t识别时间(s)。在公路上取10s，在城市道路上取6s。3、停车标志控制的交叉口对停车标志控制的交叉口，一般为主要道路与次要道路交叉，主次关系明确。其识别距离的计算仍可按式（810）计算，取识别时间t=2s。按上述方法计算的识别距离见表87。同样，在此范围内不能有任何
11、障碍物。二、交叉口的园曲线半径（一）相交道路的最小园曲线半径为使直行车道在交叉口范围内能以一定速度顺利行驶，应对交叉范围相交道路平曲线最小半径或最大超高横坡度加以限制。确定园曲线最小半径仍然采用第二章推导的计算公式，即在交叉口范围内，主要道路的计算行车速度V仍采用路段规定值，次要道路可取路段的0.7倍；横向力系数一般为0.150.20；超高横坡度ih以不大于2%为宜，最大不应超过6。根据以上取值，可计算出相交道路最小园曲线半径如表88所示。交叉口相交道路最小圆曲线半径（m）表8-8计算行车速度（km/h）1008060403020主要道路一般值460280150603015极限值3802301
12、20502512次要道路/60301515（二）分道转弯式交叉口最小园曲线半径当右转弯车辆较多时，为保证右转车辆能以规定的速度分道行驶，应对最小转弯半径加以限制，如表89所示。表中数据是取横向力系数=0.160.20，最小园曲线半径的一般值采用ih2计算，极限值采用ih6计算出来的。分道转弯式交叉口最小圆曲线半径（m）表8-9右转弯车速（km/h）8070605550454035302520最小半径一般值280210150120100806050352515极限值23017012010080655040302012（三）加铺转角式交叉口转弯半径如图812所示，为了保证各种右转车辆能以一定速度顺
13、利转弯，交叉口处的缘石或行车道边缘应做成园曲线或多心复曲线，园曲线的半径R1称为转角半径，可按下式计算。(m)(8-11)式中：B机动车道宽度(m)，一般采用3.5m；F非机动车道宽度(m)；R右转车道中心线半径(m)，可按上述园曲线半径计算公式计算。据观测，右转车速一般在V1025km/h之间，横向力系数=0.150.20，超过横向坡度ih2。表810为交叉口的最小转角半径。在条件允许时应尽量采用较大转角半径，有利于行车和以后交通发展的需要。交叉口的最小转角半径（m）表8-10右 转弯 车速（km/h）不同交叉角的转弯半径右转弯车速(km/h)不同交叉角的转角半径45608090100120
14、135456080901001201352535323030292928152517131211101020272320191918181027201210987第五节交叉口的拓宽设计在相交道路交通量较大转弯车辆较多车速过快进口处采用原有车道数转弯、直行车辆受阻分流、合流困难交通事故的发生交通事故的发生解决方法可向进口道的一侧或两侧拓宽车道改善交叉口的通行条件 提高交叉口的通行能力拓宽车道主要因素进口道的各向交通量交通组织方式车道的通行能力1.一般应比路段单向车道数多增加一至二条车道2.进口车道宽度应尽量与路段保持一致3.如因占地条件限制，需将车道变窄时，最窄不得小于3m，一般在33.5m之间
15、课程设计主要解决的问题车道的设置条件车道的设置方法车道的长度计算一、设置条件1.平面交叉符合下列条件时应设右转车道右转车较多时平面交叉角小于60交通主要方向右转交通量大右转车辆需车速较高时有特殊情况需要时一、设置条件2.平面交叉处下列条件外应设左转车道不允许左转弯时道路交通量很小时，通行能力富裕时行驶车速在40km/h以下，设计小时交通量小于200辆无对向直行交通，且进口车道数较路段多一条时二、设置方法1.右转车道设置方法此设置方法较简单且方法较为统一一般在进口道的右侧或同时在出口道的右侧拓宽右转车道（如图813）图813拓宽右转车道拓宽右转车道二、设置方法2.左转车道设置方法左转车道：向进口
16、道左侧扩宽的如何实现左转车道：依据相交道路是否设置中间带及其宽窄（如图814）1.宽型中间带当设有较宽中间带时，将进口当设有较宽中间带时，将进口道一定长度的中间带压缩宽度，道一定长度的中间带压缩宽度，由此增辟出左转车道。由此增辟出左转车道。图1814（a）2.窄型中间带图814（b）当设有窄型中间带时，利用中当设有窄型中间带时，利用中间带后宽度不够，可将道口单间带后宽度不够，可将道口单向或双向车道线向外测偏移，向或双向车道线向外测偏移，增加不足部分宽度。增加不足部分宽度。向外测偏移车道线后，在向外测偏移车道线后，在路幅总宽度不变的情况下，路幅总宽度不变的情况下，视具体条件压缩人行道、视具体条件
17、压缩人行道、两侧带或进口道车道宽度。两侧带或进口道车道宽度。3.无中间带图814（c）当交通道路不设中间带时，可通过当交通道路不设中间带时，可通过2种途径增辟出左转车道。一是向进口种途径增辟出左转车道。一是向进口道的一侧或两侧扩宽，增加进口道路道的一侧或两侧扩宽，增加进口道路幅的宽度，在进口道中心线附近辟出幅的宽度，在进口道中心线附近辟出左转车道。左转车道。二是不扩宽进口道，占用二是不扩宽进口道，占用靠近中心线的对向车道作靠近中心线的对向车道作为左转车道。为左转车道。三、拓宽车道的长度（一）右转车道的长度交叉口的进口道设置了右转车道后，为不影响横向相交道路上的直行车流，在横向相交道路的出口道应
18、设加速车道。如图815所示图815进口道处右转车道的长度应进口道处右转车道的长度应满足右转车道减速所需长度，满足右转车道减速所需长度，也应保证右转车不受相邻等也应保证右转车不受相邻等候车队的影响；出口道的加候车队的影响；出口道的加速车道应保证加速所需长度。速车道应保证加速所需长度。1.渐变段长度ldldVAB/3.6(m)VA路段平均行驶速度（km/h）B右转车道宽度（m）最小渐变段长度可按表最小渐变段长度可按表811选用选用最小渐变段长度选用表计算行车速度（km/h）1008060403020最小渐变长度（m）806040201020表8112.减速所需长度lb和加速所需长度laLb（或la
19、）VA2-VR2/26a（m）VA减速时进口道或加速时出口道处路段平均行驶速度（km/h)VR减速后的末速度或加速前的初速度(km/h)a减速度或加速度（m/s2)。lb和出口道的la可采用表8-12所列数值变速车道长度（表812）3.等候车队长度ls 右转车道长度应能使右转车道长度应能使右转车辆从直行车道最右转车辆从直行车道最长得等候车队得尾车后长得等候车队得尾车后驶入拓宽得车道其长度驶入拓宽得车道其长度为为lsnln（m）式中：式中：ln直行等候车辆所占长度（m），一般取612m；小型车取最低值，大型车取最高值n一次红灯受阻得直行车辆数，可用下列计算每条直行车道通行能力（1右转车比例）每小
20、时周期数/该向红灯占周期长得比例n右转车道长度lrLrldmax（lb，ls）（m）lr右转车道长度(m)ld渐变段长度(m)lb减速所需长度（m）ls等候车道长度(m)出口道加速车道长度lpLpldla（m）lP出口道加速车道长度(m)la加速所需长度(m)ld渐变段长度(m)（二）左转车道得长度1 有信号控制的交叉口ls=nlnn左转等候车辆数，可按下式计算n一条车道的通行能力左转车比例每小时的周期数2 无信号控制的交叉口对于无信号控制的交叉口，考虑到车辆到达的随机性，可按平均每分钟左转弯车辆数的2倍计算，即ls=2nln（其余计算公式及符号意义同前）（其余计算公式及符号意义同前）第六节环
21、形交叉口设计一、中心岛的形状与半径环形交叉口的组成如图816所示。（一）中心岛的形状中心岛的形状应根据交通流特性、相交道路的等级和地形地物等条件确定。原则上应保证车辆能以一定速度顺利完成交织运行，有利于主要道路方向车辆行驶方便，应满足交叉所在地的地形、地物和用地条件的限制。中心岛的形状主要有：1圆形采用居多。2圆角方形或菱形有时采用。3椭圆形适用于主、次道路相交的交叉口。4复合曲线形适用于交角不等的畸形交叉。5其它形状可视地形、地物和交角等，采用其它规则或不规则的几何形状。（二）中心岛半径下面以圆形中心岛为例，介绍中心岛半径的计算方法。1、按计算行车速度的要求，可由下式计算(m)式中：R中心岛
22、半径(m)；b紧靠中心岛的车道宽度(m)；横向力系数，大客车u=0.10.15，小客车=0.150.2；ih环道横坡度（），一般采用1.5%；V环道计算行车速度(km/h)。国外一般采用路段计算行车速度的0.7倍。我国实测资料：公共汽车为0.5倍，载重汽车为0.6倍，小客车为0.65倍2、按交织段长度的要求所谓交织就是两条车流汇合交换位置后又分离的过程。所谓交织长度是指进环和出环的两辆车辆，在环道上行驶时相互交织，交换一次车道位置所行驶的距离，称为交织长度。交织长度的大小主要取决于车辆在环道上的行驶速度，应能满足汽车以一定车速相互交织并连续行驶，最小应不小于4S的行驶距离。如图816所示，当两
23、个路口之间有足够的距离，此时在该环道上行驶的车辆，均可在合适的时机互相交织，该段距离即为交织段长度，其位置大致可取相邻道路机动车道外侧边缘延长线与环道中心线交叉点之间的弧长。中心岛半径必须满足两个路口之间最小交织段长度的要求，否则，在环道上行驶中需要互相交织的车辆，就要停车等候，这是绝对不允许的。环道上所需的最小交织段长度如表813所示。按交织段长度所要求的中心岛半径为(m)(8-19)式中：n相交道路的条数；l相邻路口之间的交织段长度（m），可查表813；B环道宽度(m)；BP相交道路的平均路宽(m)。由上式可以看出，交叉口相交道路的条数越多，为保证最小交织段长度的要求，则中心岛的半径就越大
24、，将会大大增加交叉口的用地面积和车辆上在环道上的绕行距离，这样既不经济也不合理。因此，环形交叉口的相交道路以不多于六条为宜。对四路相交的环形交叉口，可用式（818）和（819）分别计算中心岛半径，然后选取较大者。对中心线夹角差别较大或多路交叉口，也可以先按式（818）确定中心岛半径R，然后再按下式验算其交织段长度是否符合要求：或式中：相交道路中心线的最小夹角（）。当用公式（820）计算的l大于最小交织段长度时，符合要求；否则，增大R重新验算，直至符合要求为止。根据实践经验，中心岛最小半径如表814所示。二、环道的宽度环道的宽度取决于相交道路的交通量和交通组织。一般情况下，靠近中心岛的一条车道作
25、绕行之用，最靠外侧的一条车道供右转弯之用，中间的一至二条车道为交织之用，这样，环道上一般设计三至四条车道。实践证明，车道越多，不仅难于利用，反而易使行车混乱，导致不安全。据观测，当环道车道数从二条增加到三条时，通行能力提高得最为显著；而当车道数增加到四条以上时，通行能力增加得很少。因此，环道的车道数一般采用三条为宜；如交织段长度较大时，环道车道数可布置四条；若相交道路的车行道较窄，也可设二条车道。如果采用三条机动车道，每条车道宽3.53.75m，并考虑弯道的加宽值。则当中心岛半径为2040m时，环形机动车道的宽度一般为1516m。对非机动车可与机动车混行或分行。为保证交通安全，减少相互干扰，一
26、般以分行为宜，可用分隔带、墩或标线等分隔。非机动车道宽度应视具体情况而定，一般不小于相交道路中的最大非机动车行车道宽度，也不宜超过8m。三、交织角如图818所示，交织角是进环车辆与出环车辆轨迹的平均相交角度。它以距右转机动车道的外缘1.5m和中心岛外缘1.5m的两条切线交角来表示。交织角的大小取决于环道的宽度和交织段的长度。环道宽度越窄，交织段长度越大，则交织角越小，行车就越安全。但交织角越小，需要的交织段长度越大，中心岛半径也就越大，占地要相应增加。所以，交织角要有一个合适的值，一般控制在2030之间为宜。四、环道外缘线形及进出口曲线半径1、环道外缘线形从满足交通需要和工程节约考虑，环道外缘
27、平面线形不宜设计成反向曲线形状（如图819中虚线）。据观测，这种形状在环道的外侧约有20的路面（图819中的阴影部分）无车行驶，这既不合理，也不经济。实践证明，环道外缘平面线形宜采用直线圆角形（如图819中的实线所示）或三心复曲线形状。2、环道进出口曲线半径环道进、出口曲线半径取决于环道的计算行车速度。为使进环车辆的车速与环道车速相适应，应对进环车辆的车速加以限制，一般环道进口曲线半径采用接近或小于中心岛的半径，且各相交道路的进口曲线半径不要相差太大。环道出口的曲线半径可较进口曲线半径大一些，以便车辆加速驶出环道。五、环道的横断面环道的横断面形状对行车的平稳和路面的排水有很大的关系，而横断面的
28、形状又取决于路脊线的选择。通常情况下，环道横断面的路脊线设在交织车道的中间；若机动车与非机动车之间设有分隔带时，其路脊线也可设在分隔带上。如图820所示，图中虚线为路脊线，箭头指向为排水方向。显然，应在中心岛的周围设置雨水口，以保证环道内不产生积水。另外，进、出环道处的横坡度宜缓一些。六、环形交叉口的通行能力（自学）第七节交叉口的立面设计verticalsurfaceofcrossingdesign交叉口立面设计也称竖向设计，其目的是要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、排水和建筑艺术三方面的要求。使相交道路在交叉口内能有一个平顺的共同面，便于车辆和行人的交通；使
29、交叉口范围内的地面水能迅速排除；使车行道和人行道的各点标高能与建筑物的地面标高相协调而具有良好的空间观感。一、交叉口立面设计的原则和要求verticalsurfaceofcrossingdesignofprincipleanddemand立面设计主要取决于相交道路的等级、交通量、横断面形状、纵坡的大小和反向以及周围地形等。交叉口立面设计的基本要求是：首先应满足主要道路的行车方便，在不影响主要道路行车平顺的前提下，适当变动主要道路的纵坡和横坡，以照顾次要道路的行车需要。交叉口立面设计的一般原则为：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。通常是改变纵坡较小道路的横断面形
30、状，使其横断面的横坡度与纵坡较大道路的纵坡一致。2、主要道路与次要道路相交时，主要道路的纵、横断面均维持不变，而将次要道路双坡横断面，逐渐过渡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、设计时至少有一条道路的纵坡方向背离交叉口，以利于排水。如遇特殊地形，所有道路纵坡方向都向着交叉口时，必须在交叉口内设置雨水口和排水管道，以保证排水要求。4、在交叉口范围内布置雨水口时，应不使地面水流过交叉口的人行横道，也不应使地面水在交叉口内积水或流入另一条道路。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，一般不大于路段的横坡，以利于行车。纵坡度宜不大于2，困难情
31、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。二交叉口立面设计的基本类型verticalsurfaceofcrossingdesignofbasictypes （1）如图822 a 所示，处于凸形地形上，相交道路的纵坡方向均背离交叉口。设计时使交叉口的纵坡与相交道路的纵坡一致，适当调整一下接近交叉口的路段横坡，让雨水流向交叉口四个转角的街沟或路基外排除，交叉口内不需设置雨水口。交叉口立面设计的形式，主要取决于交叉范围相交道路的纵坡、横坡及地形。以十字型交叉口为例，按其所处地形及相交道路纵坡方向，可划分为六种基本类型，如图822所示。8-22（a）（2）如图822 b
32、所示，处于凹形地形上，相交道路的纵坡方向都指向交叉口。这种形式地面水都向交叉口集中，排水比较困难，应尽量避免。若因地形限制，不得已时应设置地下排水管道排水。为防止雨水汇集到交叉口中心，应适当改变相交道路的纵坡，以抬高交叉口中心标高，并在转角设置雨水口。（3）如图822 c 所示，处于分水线地形上，有三条道路纵坡方向背离而一条指向交叉口。设计时相交道路的横断面不变，并在纵坡指向交叉口道路的人行横道线外设雨水口，防止雨水流入交叉口内。8-22（b）8-22（c）（4）如图822 d 所示，处于谷线地形上，有三条道路纵坡方向指向交叉口而一条背离。设计时，与谷线相交的道路进入交叉口之前，在纵断面上产生
33、转折而形成过街横沟，不利于行车，应尽量使纵坡转折点离交叉口远一些。另外，在三条纵坡指向交叉口道路的人行横道线外设雨水口。（5）如图822 e 所示，处于斜坡地形上，相邻两条道路纵坡指向交叉口而一条背离。设计时，所有道路的纵坡均不变，而将指向交叉口的两条道路的横坡在进入交叉口前，逐渐向相交道路的纵坡方向变化，使交叉口上形成一个单向倾斜面。并在纵坡指向交叉口道路的人行横道线外设雨水口。8-22（d）8-22（e）（6）如图822 f 所示，处于马鞍形地形上，相对两条道路纵坡指向交叉口而另两条背离。设计时，相交道路纵、横坡都可按自然地形在交叉口内适当调整，并在纵坡指向交叉口的道路两侧设置雨水口。以上
34、为几个典型十字型交叉口立面设计形式，对于其它不同形式的交叉口，立面设计的要求和原则是一样的。8-22（f）三、交叉口立面设计的方法与步骤verticalsurfaceofcrossingdesignofwayandmeasure （一）交叉口立面设计方法(verticalsurfaceofcrossingdesignofway)交叉口立面设计方法主要有三种，分别是：方格网法、设计等高线法和方格网设计等高线法。1、方格网法 在交叉口范围内，以相交道路中心线为坐标基线打方格网，测出方格点上的地面标高，求出其设计标高，标出相应的施工高度。2、设计等高线法 在交叉口范围内，选定路脊线和标高计算线网，并
35、计算其上各点的设计标高，勾绘交叉口设计等高线，最后标出各点的施工高度。3、方格网设计等高线法 比较上述两种方法，其中设计等高线法比方格网法更能清晰地反映出交叉口的立面设计形状，但等高线上的标高点在施工放样时不如方格网方便。为此，通常把上述两种方法结合使用，称之为方格网设计等高线法，它可以取长补短，既能直观地看出交叉口的立面形状，又能满足施工放样方便的要求。对于普通交叉口，多采用方格网法或设计等高线法，其中混凝土路面宜采用方格网法，而沥青路面宜采用设计等高线法；对于大型、复杂的交叉口或广场的立面设计，通常采用方格网设计等高线法。在实际工作中，若采用方格网法，则不需勾绘设计等高线，而采用设计等高线
36、法时，可不打方格。所以，下面以方格网设计等高线法为例，来介绍交叉口立面设计的方法与步骤。（二）交叉口立面设计方法与步骤verticalsurfaceofcrossingdesignofwayandmeasure一、收集资料（1）测量资料 包括交叉口的控制标高和控制坐标，收集或实测1：500或1：200的地形图，详细标注附近地坪及建筑物标高；（2）道路资料 相交道路的等级、宽度、半径、纵坡、横坡等有关平纵横设计资料和规划资料；（3）交通资料 交通量及交通组成；（4）排水资料 区域排水方式，已建或拟建地下排水管道或地上排水沟渠的位置与尺寸。二、绘制交叉口平面图按比例绘出道路中心线、车行道、人行道及
37、分隔带的宽度，转角曲线和交通岛等。以相交道路中心线为坐标基线打方格网，方格网的尺寸一般采用551010m2，并量测方格点的地面标高。三、确定交叉口的设计范围交叉口的设计范围一般为转角园曲线的切点以外510m（相当于一个方格网的距离），主要用于过渡处理，如横坡的过渡、标高的过渡等等。四、确定立面设计的基本类型和等高距根据相交道路的等级、纵坡方向、地形情况以及排水要求等，确定所采用的立面设计图式（见图822）。根据纵坡度的大小和精度要求选定等高线间距h，一般h=0.02-0.1m，为便于计算，取偶数为宜。五、勾绘设计等高线1、路段设计等高线的计算和画法当道路的纵坡、横断面形式及路拱横坡度确定以后，
38、可按照所需要的等高线间距，计算路段上设计等高线的水平距离。如图823所示，图中i1和i3分别为车行道中心线和边线的设计纵坡（通常情况下i1 i3）；i2为车行道的路拱横坡度；B为车行道的宽度；h1为车行道的路拱高度。中心线上相邻等高线的水平距离l1为(m)(8-25)图2-23 路段设计等高线绘制设置路拱以后，等高线在车行道边线上的位置沿纵向上坡方向偏移的水平距离l1为 (m)(8-26)计算出l1和l2后，有l1定出中心线上其余等高线的位置，再由l2定出沿边线相应等高线的位置，最后连接相应等高点，即得用设计等高线表示的路段立面设计图。实际上，如路拱形式为抛物线时，等高线应以曲线勾绘，只有直线
39、型路拱可用折线连成等高线，一般为简化起见用图823中的折线表示。2、交叉口上设计等高线的计算与画法 （1）选定路脊线和控制标高 选定路脊线时，既要考虑行车平顺，又要考虑整个交叉口的均衡美观。路脊线通常是对向行车轨迹的分界线，即行车道的中心线。在交叉口上，路脊线的交点就是控制标高的位置。对于斜交过大的T型交叉口，如图824所示，其路中心线不宜作为路脊线，应加以调整，如图中的AB/。调整后路脊线的起点A一般为转角曲线切点的断面处，而B/的位置原则上应选在双向车流的中间位置。交叉口的控制标高应以整个道路系统的立面规划标高为依据，并综合考虑相交道路的纵坡、交叉口周围地形、路面厚度和建筑物的布置等来确定
40、。在定控制标高时，不宜使相交道路的纵坡相差太大，一般要求差值不大于0.5%，可能时尽量使纵坡大致相等，以利于立面设计处理。8-24 调整路脊线（2）确定标高计算线网确定交叉口的控制标高以后，路脊线上的设计标高就基本确定了。但是，只有路脊线上的设计标高还不足以反映交叉口的立面形状。实践证明，交叉口立面设计的关键是正确选择路脊线和标高计算线网，如果妥善解决了这两个问题，则各点的标高计算也就迎刃而解了。路脊线按上述方法确定，而标高计算线网主要有四种绘制方法，分别有：方格网法、圆心法、等分法和平行线法。8-25 方格网法方格网法如图825所示，其标高计算线网就是前述已打了方格的交叉口平面图，该法使用于
41、道路正交的交叉口。转角曲线切点横断面上的三点标高为(8-27)(8-28)同理，可求得其余三个切点横断面上的三点标高。由E3或F3的标高可推算出车行道边线延长线交叉点C3的标高，即(8-29)过C3的A、O3 连线与转角曲线半径相交于D3，则D3点的标高为(8-30)对于其它各点的标高，可根据上述已算出的特征点标高，用补插法求得。圆心法如图826所示，在路脊线上，按施工要求每隔一定距离或等分定出若干份，并与转角曲线的圆心连成直线（只连到转角曲线上），即得圆心法标高计算线网。等分法如图827所示，将路脊线等分为若干份，相应地把转角曲线也等分为相同份数，连接对应点，即得等分法标高计算线网。图8-2
42、6 圆心法图8-27 等分法平行线法如图828所示，先把路脊线的交叉点与各转角曲线的圆心连成直线，然后按施工要求在路脊线上分若干点，过这些点作该直线的平行线交于行车道边线，即得平行线法标高计算线网。以上四种方法中，对于正交的十字型或T型交叉口，各种方法都可采用；而对斜交的交叉口宜采用圆心法和等分法。当主要道路与次要道路相交而主要道路在交叉口的横坡不变时，如图829所示，应将路脊线的交点A移到次要道路路脊线与主要道路行车道边线的交点A/出。此时，无论采用哪一种标高计算线网，都必须以位移后的交点A/为准。8-28 平行线法8-29 路基线交叉点位移（3）计算“标高计算线”上的设计标高每条标高计算线
43、上标高点的数目，可 根据路面宽度、施工需要以及等高距来确定。如图830和图831所示，对于路宽、坡陡、施工精度要求高的，标高点可多些；反之，则少些。标高计算线上标高点的方程与所选用的路拱形式有关，当采用抛物线型路拱时，可用下列公式计算：8-30 路拱标高计算图式8-31 标高点数划分(m)(8-31)或(m)(8-32)式中：h1路拱高度(m)，；B行车道宽度(m)；ih路拱横坡（）。以上两式可根据路面类型来选用，一般宽14m以下的次高级路面和中级路面可用式（831）计算；宽14m以上的高级路面采用式（832）计算。（3）勾绘和调整等高线根据所选立面设计图式和等高距h，把各等高点连接起来，就得初步的设计等高线图。该设计等高线图应满足行车平顺和立面路面排水畅通的要求。通过调整等高线的疏密（一般中间部分疏一些，而边沟处密一些），使纵、横坡度变化均匀，调整个别不合适的标高，并合理布置雨水口，如图832所示。8-32 交叉口立面设计图示例6根据设计等高线图，用内插法求出方格点上的设计标高，则施工高度等于设计标高减去地面标高。例82（自学）例83（自学）