交叉口设计必须服从并依据城市道路系统的功能要求和城市交通管理的要求,结合相交道路的路段设计,具体确定交叉口形式、平面布置、交通组织方式和竖向高程。
(一)交叉口设计概述
1.交叉口交通组织方式
交叉口的通行能力和行车安全在很大程度上取决于交叉口的交通组织与管理。交叉口交通组织方式有四种:
(2)采用渠化交通:即在道路上施画各种交通管理标线及设置交通岛,用以组织不同类型、不同方向车流分道行驶,互不干扰地通过交叉口。适用于交通量较小的次要交叉口、交通组织复杂的异形交叉口和城市边缘地区的道路交叉口。在交通量比较大的交叉口,配合信号灯组织渠化交通,有利于交叉口的交通秩序,增大交叉口的通行能力。
(3)实施交通指挥(信号灯控制或交通警察指挥):常用于一般平面十字交叉口。
(4)设置立体交叉:适用于快速、有连续交通要求的大交通量交叉口。
历年真题
1.下列哪项不属于交叉口交通组织的方式?( )[2018-18]
A.渠化交通 B.立体交叉 C.单双号限行 D.交通指挥
【答案】C
【解析】交叉口的组织方式有:①无交通管制;②采用渠化交通;③实施交通指挥;④设置立体交叉。单双号限行属于交通策略。
2.下列关于城市道路交叉口采用渠化交通目的的表述,哪些选项是正确的?( )[2017-87]
A.增加交叉口用地面积 B.方便管线建设
C.增大交叉口通行能力 D.改善交叉口景观
E.有利于交叉口的交通秩序
【答案】CE
【解析】采用渠化交通,即在道路上施画各种交通管理标线及设置交通岛,用以组织不同类型、不同方向车流分道行驶,互不干扰地通过交叉口。在交通量比较大的交叉口,配合信号等组织渠化交通,有利于交叉口的交通秩序,增大交叉口的通行能力。
3.下列关于道路交叉口交通组织方式的表述,哪项是错误的?( )[2014-17]
A.无交通管制适用于交通量很小的次要交叉口
B.渠化交通适用于交通量较小的次要交叉口
C.实施交通指挥常用于平面十字交叉口
D.立体交叉适用于交通复杂的异形交叉口
【答案】D
【解析】设置立体交叉,适用于快速、有连续交通要求的大交通量交叉口。
4.下列有关“渠化交通”的表述,哪项是错误的?( )[2013-21]
A.适用于交通组织复杂的异形交叉口 B.适用于交通量较大的次要路口
C.适用于城市边缘地区的交叉口 D.可以配合信号灯使用
【答案】B
【解析】渠化交通适用于交通量较小的次要交叉口、交通组织复杂的异形交叉口和城市边缘地区的道路交叉口。
5.下列有关交叉口交通组织方式的表述,哪项是错误的?( )[2011-21]
A.在交通量较大的交叉口,可以采用渠化交通加信号灯控制的方式
B.一般的平面交叉口可由交通警察来指挥
C.交通量较小的主干路交叉口可采用无交通管制的方式
D.交通量较大的快速路交叉口应设置立体交叉
【答案】C
【解析】无交通管制:适用于交通量很小的次要道路交叉口。
2.交叉口设计的基本要求和内容
一般平面交叉口的具体设计内容如下:
(1)正确选择交叉口形式,设计交叉口各组成部分的几何尺寸(包括交叉口转弯半径、交叉口车道数和宽度等);
(2)确定视距三角形和交叉口红线的位置;
(3)合理组织交叉口交通管制,设置必要的交通设施,布置交通岛、人行横道等;
(4)进行交叉口竖向设计,妥善布置排水设施。
3.交叉口的基本类型及其特点
交叉口按竖向位置可分为平面交叉与立体交叉两大基本类型。
(1)平面交叉口。平面交叉口可按相交道路连接的形式分为下列几种:
1)十字交叉口:两条道路以近于直角(75°~105°)相交[见图2-1(a)];
2)X形交叉口:两条道路成锐角(<75°)或钝角(>105°)斜向交叉[见图2-1(b)];
3)丁字形(T形)交叉口:一条尽头道路与另一条道路以近于直角(75°~105°)相交[见图2-1(c)];
4)Y形交叉口:3条道路呈钝角(>105°)相交[见图2-1(d)];
5)多路交叉口:5条或5条以上的道路在同一地点交汇[见图2-1(e)];
6)环形交叉口:车辆沿环道按逆时针方向绕中心岛环行通过交叉口。
图2-1 平面交叉口的类型
(2)立体交叉。立体交叉可分为分离式立交和互通式立交两大类。
1)分离式立交:道路相交而不相通,交通分离。主要有铁路与城市道路的立交,快速道路与地方性道路(次干路、支路、自行车专用路、步行路)的立交。
2)互通式立交:可以实现相交道路上的交通在立交上互相转换。又分为非定向立交(包括直通式、环形、菱形、梨形、苜蓿叶式等形式)和定向立交(有定向匝道)两类。
4.交叉口自行车交通组织及自行车道布置
交叉口自行车交通的组织有以下几种方法:
(1)设置自行车右转专用车道:要求交叉口较宽,可缓解交叉口的交通拥挤,有利于交通安全。
(2)设置左转候车区:绿灯时左转自行车行驶至左转弯候车区,待另一方向的绿灯亮时再前进。这样可消除左转自行车对机动车的干扰。
(3)停车线提前法:将自行车停车线设置在机动车停车线前面,绿灯亮时自行车率先进入交叉口,可避免同机动车相互拥挤。
(4)两次绿灯法:自行车交通信号的绿灯先亮,让自行车群先行进入交叉口,然后再亮机动车交通信号的绿灯。其优点是缓和交叉口内的交通拥挤,缺点是延长了交通信号周期时间。
(5)设置自行车横道:在主干路上设置自行车横道(或与人行横道合设),提示驾驶人员注意横向自行车通过道路。自行车横道适用于支路与干路的平面交叉口,也适用于一些有大量自行车出入的建筑物出入口与干路的交叉处。
历年真题
1.在道路交叉口合理组织自行车交通,下列哪些项属于通常做法?( )[2018-88]
A.设置自行车右转车道 B.设置自行车右转等候区
C.设置自行车横道 D.将自行车停车线提前
E.将自行车道与人行道合并设置
【答案】ACD
【解析】道路交叉口自行车交通组织方式有:①设置自行车右转专用车道;②设置左转候车法;③停车线提前法;④两次绿灯法;⑤设置自行车横道。
2.下列关于交叉口设计的基本要求的表述,哪项是错误的?( )[2017-17]
A.确保行人和车辆的安全
B.使车流和人流受到的阻碍最小
C.使交叉口通行能力适应主要道路交通量要求
D.考虑与地下管线、绿化、照明等的配合和协调
【答案】C
【解析】使交叉口的通行能力适应各道路的交通量要求,而不是主要道路。
3.下列哪些项是在交叉口合理组织自行车交通时通常采用的措施?( )[2014-88]、[2011-93]
A.设置自行车右转车道 B.设置自行车左转等待区
C.设置自行车横道 D.将自行车停车线前置
E.将自行车设置在人行道上
【答案】ABCD
【解析】同[2018-88]解析。
(二)平面交叉口设计
1.平面布置
一般平面交叉口设计时,对于交通量小的交叉口,可以按相交道路各自的标准横断面进行布置;对于交通量较大的交叉口和信号灯控制的交叉口,则应根据交通量的要求和信号灯周期设计一起考虑,尽可能提高交叉口的通行能力。交叉口要素的布置如下:
(1)交叉口转角半径。一般城市道路交叉口转角处的路缘石常按圆曲线布置,快速路为适应速度变化和大型,车辆通行,可采用三心圆复曲线等其他曲线布置。交叉口转角半径依据道路等级、性质按表2-7选定。
表2-7 交叉口转角半径
注:机动车专用道选高值,设有非机动车道时选低值;不同等级道路相交时选用低一级值。
(2)人行横道。人行横道的宽度取决于单位时间内过路行人的数量及行人过路时信号放行的时间,《城市道路工程设计规范》CJJ 37—2012规定最小宽度为4m,通常选用经验宽度4~10m;规定机动车车道数大于或等于6条或人行横道大于30m时,应在道路中央设置安全岛(最小宽度为1m)。
行车密度很大或车速很高,行人过路受到极大威胁时,可考虑设置立体人行过街设施——人行地道或天桥。
(3)停止线。停止线设在人行横道线外侧面1~2m处。
2.交叉口拓宽
(1)通常在相同条件下,交叉口通行能力要低于路段通行能力。当道路进出口车道数不能适应要求通过的交通量时,就需要对交叉路口进行拓宽,在进口段分别按左转、直行、右转行车方向增设车行道,在出口段也相应进行拓宽(见图2-2)。
图2-2 交叉口拓宽
(2)一般建议高峰小时一个信号周期进入交叉口的左转车辆大于3~4辆时,应增辟左转专用车道。进入交叉口右转车辆大于4辆时,应增设右转专用车道。增设车道的宽度,可比路段车道宽度缩窄0.25~0.5m。交叉口拓宽长度可分进口道和出口道两种情况:
1)进口道拓宽长度主要根据一个信号周期内红灯和黄灯时间所停候的车辆数决定,应使右转车能从停候的最后一辆直行车或直左车后面驶入拓宽车道。
2)出口道拓宽长度根据右转车辆进入相交于路以后,需要加速并入直行车道前所需的加速车道的长度而决定。
3.平面交叉口的改善
除了渠化、拓宽路口、组织环形交叉和立体交叉外,改善的方法主要有以下几种:①错口交叉改善为十字交叉;②斜角交叉改善为正交交叉;③多路交叉改善为十字交叉;④合并次要道路,再与主要道路相交。
历年真题
1.下列关于城市道路交叉口常用的改善方法,哪些项是正确的?( )[2014-86]、[2013-90]
A.渠化和拓宽路口 B.错口交叉改为十字交叉
C.斜角交叉改为正交交叉 D.环形交叉改为多路交叉
E.合并次要道路,再与主路相交(www.xing528.com)
【答案】ABCE
【解析】城市道路交叉口常用的改善方法主要有以下几种:①错口交叉改为十字交叉;②斜角交叉改为正交交叉;③多路交叉改为十字交叉;④合并次要道路,再与主要道路相交。
2.按照规范,当人行横道宽度达到( )m时,就应在道路中央设置安全岛。[2011-22]
A.20 B.25 C.30 D.35
【答案】C
【解析】《城市道路工程设计规范》CJJ 37—2012规定机动车车道数大于或等于6条或人行横道宽度大于30m时,应在道路中央设置安全岛(最小宽度为1m)。
(三)环形交叉口设计
平面环形交叉口又称环交、转盘。平面环形交叉口适用于多条道路交汇的交叉口、左转交通量较大的交叉口和畸形交叉口。但是,相交道路不可过多,且道路交角宜大致相同,以便满足交织的要求。对于规划拟修建立体交叉的交叉口,可在近期采用平面环形交叉作为过渡。
平面环形交叉口的通行能力较低,一般不适用于快速路和主干路,也不适用于有大量非机动车和行人的交叉口。
1.中心岛形状和尺寸的确定
(1)中心岛形状:环形交叉口中心岛多采用圆形,主、次干路相交的环形交叉口也可采用椭圆形的中心岛,并使其长轴沿主干路的方向。此外,根据地形、地物和道路交叉的角度,也可采用其他规则形状的几何图形或不规则形状。
(2)中心岛尺寸:中心岛的半径首先应满足设计车速的需要,然后再按相交道路的条数和宽度,验证入口之间的距离是否符合车辆交织的要求。计算时按路段设计车速的50%作为环道的设计车速,依此计算出环道的圆曲线半径,中心岛半径就是该圆曲线半径减去环道宽度的一半。
2.环道的交织要求
环形交叉是以交织方式来完成直行同右转车辆进出路口的行驶,中心岛的尺寸不仅要满足车辆以一定速度绕岛行驶所需曲线半径的要求,同时还必须满足车辆进出交叉口在车道上互相交换车道位置所需的交织距离要求。交织距离主要受车辆在环道上行驶的速度和转换车道时间的制约,为便于计算可近似取相邻路口进口机动车道中心线在环道中线上相交的两交点间的距离作为交织段长度;若设有导向岛时,则可按导向岛端部延长线与环道中线的交点来标定(见图2-3)。环形交叉口最小交织长度和中心岛最小半径如表2-8所示。
图2-3 环形交叉口交织段、交织角及车流组织
1—右转车道;2—交织车道;3—交织段长度;4—交织角;5—环道宽;6—方向岛;7—环行;8—中心岛;9—右转。
表2-8 环形交叉最小交织长度和中心岛最小半径
注:1.中心岛最小半径按路面横坡为i=0.015计算。
2.路面横坡度、横向力系数值与表列数值不一致时,另行计算。
车辆沿最短距离方向行驶交织时的交角为交织角,常以右转车道与中心岛之间车辆行车轨迹直线夹角表示。其大小取决于环道宽度和交织距离,交织角越小越安全。一般在交织距离已有保证的条件下,交织角大多能满足交通安全的要求,一般交织角以20°~30°为宜。
3.环道宽度的确定
环道即环绕中心岛的车行道,其宽度需要根据环道上的行车要求确定。环道上一般布置3条机动车道,1条车道绕行,1条车道交织,1条作为右转车道;同时还应设置一条专用的非机动车道。车道过多会造成行车的混乱,反而有碍安全。一般环道宽度选择18m左右比较适当,即相当于3条机动车道和1条非机动车道,再加上弯道加宽值。
分道行驶时分隔带宽度应大于或等于1m。中心岛上一般不宜布置人行道,避免过街行人穿越环道。环道外侧布置人行道,宽度宜大于交汇道路中最宽的人行道。环道最外侧缘石不宜设计成反向曲线(环道特别大时,不受此限制)。环道纵坡不宜大于2%,横坡宜采用两面坡,避免绕岛及进出岛车辆在反超高路段上行驶。
历年真题
1.下列关于平面环形交叉口设计的表述,哪项是错误的?( )[2017-19]
A.相交道路的夹角不应小于60°
B.机动车道须与非机动车道隔离
C.转角半径须大于20m
D.满足车辆进出交叉口在环岛上的交织距离要求
【答案】B
【解析】环形车行道可根据交通流的情况布置为机动车与非机动车混合形式或分道行驶,也就是机动车道与非机动车道不一定要隔离。
2.下列关于环形交叉口中心岛设计的表述,哪项是错误的?( )[2014-19]
A.主、次干路相交的椭圆形中心岛的长轴应沿次干路方向布置
B.中心岛的半径与车辆进出交叉口的交织距离有关
C.中心岛上不应设置人行道
D.中心岛上的绿化不应影响绕行车辆的视距
【答案】A
【解析】环形交叉口中心岛多采用圆形,主、次干路相交的环形交叉口也可采用椭圆形的中心岛,并使其长轴沿主干路的方向。
3.下列有关“环形交叉口”的表述,哪些项是正确的?( )[2013-86]
A.平面环形交叉口不适用于城市主干路
B.平面环形交叉口适用于左转交通量较大的交叉口
C.一般应布置3条以上的机动车道
D.比其他平面交叉口具有更好的车流通行连续性
E.机动车和非机动车可以混合行驶
【答案】ABDE
【解析】平面交叉口又称为转盘,相对于红绿灯管制来说避免了周期性的交通阻滞,具有更好的车流通行连续性,D选项正确。平面环形交叉口适用于多条道路相交汇的交叉口、左转交通较大的交叉口和畸形交叉口,一般不适用于快速路和主干路,也不适用于有大量非机动车和行人的交叉口,A、B选项正确。一般环形交叉口布置3条机动车道,1条车道绕行,1条车道交织,1条车道右转,C选项的3条以上错误。环形交叉口可根据交通流的情况布置为机动车与非机动车混合行驶,E选项正确。
(四)立体交叉设计
1.立体交叉设置原则
(1)立体交叉设置的主要目的是为了保证道路交通的快速性和连续性,减少或避免低速的车辆、行人对快速车辆正常行驶的干扰,提高交叉路口的通行能力。
(2)设置立体交叉的条件:
1)快速道路(速度≥80km/h的城市快速路、高速公路)与其他道路相交。
2)主干路交叉口高峰小时流量超过6000辆当量小汽车(PCU)时。
3)城市干路与铁路干线交叉。
4)其他安全等特殊要求的交叉口和桥头。
5)具有用地和高差条件。
2.立体交叉的组成
城市立体交叉由下列几个部分组成(见图2-4):
(1)跨线桥(或下穿式隧道):立体交叉的主体,一座立交可以由多座桥组成。
图2-4 苜蓿叶式立体交叉的组成
(2)匝道:连接相交两条道路,为转弯行驶的车流而设置的交换车道。
(3)加速道:为匣道上的车辆加速驶入快速车道而设置的车道。
(4)减速道:为快速车道上的车辆减速驶入匣道而设置的车道。
(5)集散道:为车辆进出快速道路而设置的车道,常由加速道和减速道相连而组成。
3.分离式立体交叉
分离式立体交叉主要用于铁路干线与城市干路的交叉和城市快速路(或高速公路)与城市一般道路的交叉。
分离式立体交叉主要需满足净空和视距的要求以及排水的要求。这些要求同样适用于互通式立体交叉。
4.互通式立交的基本要求
(1)互通式立交的间距。互通式立交间距的确定主要依据交通流密度,在城市中主要决定于城市干路网的间距。两座互通式立交相邻出入口之间的间距称为互通式立交的净距,互通式立交最小净距的规定见表2-9。
表2-9 互通式立交最小净距值
一般有快速路网的城市,市区互通式立交中心间距应大于或等于主干路间距,约为1.0~1.5km,郊区可适当加大。
(2)相交道路的上下位置。一般等级高、速度快的道路宜布置在下面,等级低、速度慢的道路宜布置在上面。在地形条件受限制时,可按现状标高考虑,高的道路在上面,低的道路在下面;高架道路在上面,地面道路在下面。
(3)车道布置。道路主线机动车行驶车道双向不少于4条,中间设中央分隔带,两旁设置两条集散道或停车道。快速路上不设置自行车道,一般道路上布置自行车道时,自行车道宽每侧6~8m。匝道机非混行时,常取单向7m,双向12~14m宽;机非分行时,机动车道单向7m,双向10.5m,自行车道8m。
(4)设计车速。立交直行车道的设计车速应采用主线设计车速,非定向匣道的设计车速取主线设计车速的50%~60%,定向匣道设计车速取主线设计车速的70%左右,也可取接近主线的设计车速。
(5)人行道和人行过街立交净空。立体交叉设置的人行道每侧3~5m宽,地下人行过街通道宽4~6m,净高2.3~2.6m。
(6)立体交叉各种车道的纵坡如表2-10所示。
表2-10 立体交叉纵坡要求
(7)变速车道(加速道和减速道)。变速车道有两种形式:
1)平行式:即变速车道与主线车道平行,容易识别,但行车状态欠佳,用于直行方向交通量较大时。
2)直接式:即变速车道与主线车道以较小夹角斜接,线形平顺,行车状态好,用于直行方向交通量较小时。直接式变速车道过渡段长度由变速车道外缘线斜率计算得出,其驶出端外缘线斜率为1/15~1/20,驶入端外缘线斜率为1/30。
历年真题
1.下列关于立体交叉口的分类,哪项是正确的?( )[2017-18]
A.简单交叉和复杂交叉 B.定向交叉和非定向交叉
C.分离式立交和互通式立交 D.互通式立交和环形立交
【答案】C
【解析】立体交叉口分为分离式立交和互通式立交。
2.在设计车速为80km/h的城市快速路上,设置互通式立交的最小净距为( )m。[2013-22]
A.500 B.1000 C.1500 D.2000
【答案】B
【解析】在设计车速为80km/h的城市快速路上,设置互通式立交的最小净距为1000m。
3.符合下列哪项条件时,应该设置立体交叉?( )[2012-20]
A.城市主干路与次干路交叉口高峰小时流量超过5000PCU时
B.城市主干路与支路交叉口高峰小时流量超过5000PCU时
C.城市主干路与主干路交叉口高峰小时流量超过6000PCU时
D.城市次干路与铁路专用线相交时
【答案】C
【解析】设置立体交叉的条件:①快速道路(速度≥80km/h的城市快速路、高速公路)与其他道路相交;②主干公路交叉口高峰小时流量超过6000辆当量小汽车(PCU)时;③城市干路与铁路干线交叉;④具有其他安全等特殊要求的交叉口和桥头;⑤具有用地和高差条件。
4.立交上如考虑设自行车道时,混行车道的最大纵坡度应为( )。[2012-21]
A.4% B.3.5% C.3% D.2.5%
【答案】D
【解析】立交上如考虑设自行车道时,混行车道的最大纵坡度应为2.5%。
5.当主干路交叉口高峰小时流量超过( )时,应设置立体交叉。[2011-23]
A.4000PCU/h B.5000PCU/h C.6000PCU/h D.7000PCU/h
【答案】C
【解析】同[2012-20]解析。
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