01
互通式立交有什么特点?
交叉路口是交通的要点,它一方面方便了车辆和行人调整行进的方向,另一方面,又由于路口的红绿灯的管理,或多或少地降低了道路的通行能力。
环形交叉的方式虽然可以缓解路口交通滞塞的问题,但在交叉路口车流量极大时,环形交叉仍显得无能为力。据分析,当交叉路口的车流量达到每小时4000~6000辆时,就需要采用“立体交叉”的形式来解决了,这就是我们常说的“立交桥”。它的最大优越性,就在于避免了红绿灯的时间限制,不同方向的车流可以各行其道,互不影响。
在众多的立交形式中,互通式立交的通行能力和功能相对比较完善。互通式立交又称立体枢纽,它与各条道路间用匝道互相连通,车辆可以方便地通过匝道,在不同高度和方向的道路上变换行进的方向。互通式立交的通行能力很大,但占地较多,投资也多。有时可以根据实际交通特点,如限制某一方向转弯车辆,以保证主要道路的车辆畅通;或减少一至数条转弯用的匝道,建成不完全互通式立交。
互通式立交在设计形式和功能上,又可分为许多种类。如苜蓿型立交适用于高速公路或市郊环路上;喇叭型立交适用于三岔路口;定向型立交设有多个专用车道,常用于高速公路;迂回型立交常用于延长左转弯车辆行驶路线;环型立交更适合于设在多岔路口,能保证主干道直行车辆的畅通。
可见,不同形式的互通式立交功能各不相同,要根据实际交通情况来设置。
1928年,美国的新泽西州建成了世界上第一座互通式立交;1985年,我国天津建成了三层互通式立交。现在,我国许多城市都建造起互通式立交,对解决日益拥挤的城市交通问题起了很大作用。
02
互通式立交设计要点
互通式立体交叉是利用跨线构造物使道路与道路在不同标高相互交叉的连接方式。是路与路之间连接的交通枢纽,车辆的进出均是通过立交实现的,其位置和型式的选择是否合理,直接影响着高速公路的使用效率及沿线的经济发展,也是检验设计是否合理和高速公路价值的体现。因此互通立交的位置和型式的确定是很重要的,必须经过对多方案的经济比较和其他诸多因素的考虑来确定。
下面根据在从事互通立交设计过程中,需要注意的几个问题来谈一谈,如何确定互通立交的位置,以及立交位置确定后,立交型式上的选择及设计中应注意的几个问题,供同行在互通立交设计中参考。
1.互通式立交位置的确定及型式上的选择
当一条高速公路的基本走向确定后,我们面临的问题就是全线设几座互通立交,每座采用何种型式,互通立交的设计等级。根据我院对308青银高速、邢威、邢临高速、沿海高速公路的设计,参考一些其他的资料,总结出互通立交设置位置的一般原则:与一般国道等重要干线公路相接或相近的地区;与通往重要港口、机场、通行设施或游览胜地的主要公路相交或相邻地点;重要城镇附近。互通式立交出入交通量应小于30000辆/日,互通立交的间距通常为4-30Km之间。互通立交的位置要与周围的景观相协调。
互通立交位置确定后,应结合当地地形、地物及自然景观对互通立交进行多方案比选,并请专家会审,从技术、经济和使用功能等多方面进行多方案论证,综合各种意见,最后确定出最佳设计方案。
2.互通式立交设计中应注意的几个问题
互通式立交的位置、型式和设计等级确定后,如何保质保量快速准确的完成它的设计工作呢?应从以下几个方面考虑。
(1)确定互通的等级,明确被交叉道路和匝道的等级和断面形式。
根据相互交叉道路的等级、断面形式和远景规划来确定匝道间的距离,为立交线形设计做基础,即匝道中线距主线的中线距离是多少,匝道和匝道的距离是多少,根据这些条件再结合考虑当地的自然景观和地形条件,确定每条匝道的线形元素,结合考虑设计者本身的构思,在限制条件间加入可动的元素,使所有元素顺滑的连接起来,依次类推完成每条匝道的设计。
(2)布线时应做到经济合理、景观协调、线形连续。
明确了路的等级和断面形式后,就要根据实际的地形地物来布线,布线原则是在满足设计规范的基础上,尽量做到少拆迁、少占地、线形优美、技术标准高、造价低,先在图纸上确定一个线形,然后到现场踏勘,收集平、纵地面资料,拆迁资料和地上地下管线的位置,并和当地有关部门取得联系,征求他们的意见,为内业设计做准备。
(3)内业设计部分
进行内业设计部分时,首先要先确定匝道之间或是匝道和主线之间的楔形端的准确位置,这对于后面的纵断设计很重要,这个位置的确定由于计算机辅助设计软件的普及,已经变的很简单了。
根据实际地形地貌的情况,来布设该立交的桥涵构造物的位置和型式,为纵断面设计提供控制高程。桥涵构造物的位置和型式的确定的一般原则是:满足车辆通行的要求;满足水利部门及排水的要求;对地下地上的各个管线做防护所需要的构造物;根据地方建议和远景规划所需要预留的构造物。
接下来就是纵断面设计了,纵断面设计在互通式立交设计中尤为重要,它直接影响工程造价和平纵配合,必须根据桥涵构造物和主控匝道的纵断,结合当地的地形地物条件来确定某匝道的高程控制点,以次为基础来确定匝道的纵断面,并适当兼顾平纵配合和景观协调。(一般来说,在匝道上拉坡很难做到平包竖,但要尽量避免凸变坡点设在较短的缓和曲线段,以防车辆难于判别前方转向,车速愈小,对平包竖要求显然愈低。曾经用3droad检查过一段匝道,通过驾驶员视景观察发现:路线带状空间线形发生明显的扭曲。追其原因,发现凹形竖曲线变坡点设在一段缓和曲线上且有1/3竖曲线在S弯的前半段。通过修改变坡点桩号和半径之后,视觉效果得以改善。)
一般来说,主干线即为控制匝道,其纵断应该首先确定好,其他匝道的纵断以此为基础来确定,即:控制匝道的纵断确定好后,根据楔形端处小圆圆心所对应的匝道的桩号、匝道与主控匝道相平行处的主控匝道的桩号和相应的本匝道的桩号,在已知主控匝道和本匝道的横向坡度后,来计算本匝道的控制高程,以此高程来做本匝道设计时的控制高程来设计本匝道的纵坡,这样,楔形端处就能做到坡度一致,而不至于出现错台或设计者不希望出现的坡度。
(4)互通式立交设计中的防护和移改工程
在互通式立交设计中,对在本立交范围内的地上河流、沟渠、各种管线以及地下的各种管线必须调查清楚,并测得第一手资料,在设计中综合分析,做经济比较,或预留构造物,或改移管线、河流、沟渠,或做防护,填土高度大于5米的路堤,要做浆砌片石防护,或用浆砌片石格网防护,小于5米的路堤应做植草防护,在楔形端处的边坡上应栽植一些低矮的灌木,起诱导视线的作用,对挖方边坡或浸水路堤等一些特殊情况,应设计挡土墙或其他型式来防护,使设计更完美更切合实际。
互通式立交是一个比较烦琐的工作,只有在设计前多调查、多分析、多比较,才能使设计更经济、美观、合理。这就需要从一点一滴做起,多实践,在实践中去积累经验,设计出一座座高质量的互通式立交来。既有经济效益,又有社会效益,为我国的公路建设做贡献。以上只是本人的一些看法,仅供同行们在实践中参考,有不妥之处,还望多多指正。
03
几种很有创意的立交设计
1、迷你立交
适宜于市内交通拥堵的交叉口,该有的功能都有,但体积应该算是最小的,无需拆迁、不会影响道路两旁已有的建筑物(制图仅以8车道的道路为例)
如下图,桔黄色为高架部分(直行车道)
从上图中,我们可以看出,立交桥的直行、右转、左转车道,都基本与原来道路的差不多,也就是说,基本能保持原来道路的速度,而通行量会成倍增加。
【地面层】:4个右转、4个掉头、2个左转车道,以及辅道、缓冲区域。如下图
在地面层,主要是增加缓冲区域;左转也增加辅道变成“双通道” ,防止线路的相互影响。
两个左转车道,从路中间进入地下(或者,从右边进入地下,也是可以的),与交叉口原来的左转车道位置一样,符合驾驶习惯。
【两个在地下的左转车道】先右转、再掉头,就完成了左转
在地下的右转半径,大于地面的右转车道,这个是没有问题的
关键是在车道下面的转弯空间,如果不拆迁道路两旁原有楼房的话,就得受限于整个道路的宽度(机动车道+非机动车道+人行道)。小车转弯一般是没问题,有些大车(比如公交车)可能就需要减速了。
所以,我们也采取增加辅道的方法,让部分车子能够快速通过,防止因转弯减速而导致的拥堵。
总长大约为:180 + 90 + 180 ≈ 450米(按坡度3%,层高6米,净空4.5米左右计算)
左转车道,也可以都放在右边(挨着右转车道),如下图:
高架桥 & 过街通道:
过街通道:
地面与地下的通道:
2、三种比较有创意的立交桥
井字形地面左转立交桥
心形水平左转立交桥
井字形水平左转立交桥
3、一种不堵车的“微型立交桥”
交通专业大学生李旭用两年时间设计“微型立交桥”,在他的设计中,十字路口不停车,还能节省空间。该设计引发网友热议。一些网友认为,该方案有利于解决北京交通拥堵。李旭也表示其方案适合北京。但有专家指出,如果采用,只会加剧拥堵。“微型立交桥”也引发人们对北京现有立交桥的关注,部分市民列举一些立交桥存在设计问题导致堵车。
“微型立交桥”设计图现身网上,引来热议,“这个方案没有红绿灯,所有车辆都可以直行、转向、掉头。”
文章内容来自网络,如有侵权,请联系删除。
关注“广州君和”微信公众号,回复“视频”,免费获得以下软件系列教程:
1. AEcosim Building Designer系列培训视频
2. OpenRoads Designer系列培训视频
3. OpenBridge Modeler系列培训视频
4. OpenRoads ConceptStation系列培训视频
5. Openplantmodeler 系列培训视频
6. OpenPlantPowerPID 系列培训视频
7 .BentleyBRCM 系列培训视频
8. AUTOPIPE 系列培训视频
9. STAAD V8I版 系列培训视频
10. STAAD CE版 系列培训视频
11. STAAD foundation 系列培训视频
12. RAM Connection 系列培训视频
13. ProStructures 系列培训视频