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長安大學立交工程小字體版.doc

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?第一章 緒論第一節 立體交叉的發展1. 高速公路和城市快速路是交通運輸現代化的主要標志之一.2. 立體交叉產生的原因:由于社會經濟的增長,促進了汽車工業的快速發展,是道路交通運輸量增加很快。此時,道路上的一些平面交叉口就成為行車的咽喉地段,交通擁擠不看,不斷發生堵塞現象,通行能力小,車速低,油耗大,交通事故率高,實際上平面交叉已越來越不能適應交通量增長的要求,所以,不得不將平面交叉變為立體交叉。第二節 立體交叉的作用,組成及特征1. 立體交叉的作用(1)一條告訴道路上的立體交叉的作用:起著吞吐交通流量的作用,而交通流量的大小又直接關系到修剪高速道路的經濟效益。立體交叉又起著樹立及控制車流的作用,通過高速道路出入口的立體交叉使全部車流渠化,這是高速道理營運安全的關口(2)單個立體交叉De作用:在交叉口采用立體交叉是消滅沖突點最有效的措施,它將相互沖突的車流從通行空間上分開,使其互不干擾,為高速,安全,大量行車提供了可靠保障。2. 發展趨勢:對設計新穎,施工現金,綠化良好的立體交叉,也可以作為某地區或某城市的代表工程,反映建設的成就,現代化的氣氛,或作為一種人工構造的景觀,來點綴環境3. 立體交叉的組成:跨線構造物,正線,匝道,出口與入口,變速車道,輔助車道,匝道的端部,綠化地帶,集散道路4. 公路立交與城市道路立交的特征:公路上的立體交叉和城市道路上的立體交叉,在其作用,主要組成部分和設計方法方面是基本相同的。不同特征:(1)公路上一般為收費立交,可供選擇的形式較少,而城市道路上的立交一般不收費,可供選擇的形式較多。2)公路立交一般不考慮行人和非機動車交通,立交形式簡單,以二層式為主;而城市道路立交須考慮行人和非機動車交通,立交形式復雜,以多層為主(3)公路立交一般間距較大,相互之間干擾較小,而城市立交的間距較小,匝道不易布置,相鄰之間影響較大(4)公路立交的計算行車速度比城市道路立交的高,相應地形線指標高,占地面積也較大(5)城市道路立交用地限制較嚴,往往采用非標準型立交,而公路立交用地限制較松,多采用標準型立交(6)城市道路立交受地上,地下各種建筑物和管線影響大;而公路立交受這方面影響一般較小(7)城市道路立交比公路立交更多的重視美觀問題(8)城市道路立交設計須考慮施工時,在狹小的場地條件下,便于維持原有交通和進行快速施工,而公路立交施工時場地多不受限制,交通組織也方便,只需注意適當的工期即可(9)城市道路立交比公路立交的排水更復雜(10)城市道路立交比公路立交更重視綠化第三節 立體交叉的設計資料與步驟1. 設計資料:自然資料,交通資料,道路資料,排水資料,文書資料,其他資料2. 設計步驟:擬定方案,確定比較方案,確定推薦方案,確定采用方案,詳細測量,技術設計第二章 立體交叉的規劃第三節 立體交叉規劃的一般原則1. 基本原則:以道路網規劃為依據,消除擁擠和阻塞,消除事故,地形適宜,交通量大,經濟上有效益2. 立體交叉的設置條件:(1) 公路立體交叉的設置條件:1.高速公路同其它各級公路交叉,必須采用立體交叉2.一級公路同其它公路交叉,應盡量采用立體交叉3.一般公路間的交叉,在交通條件需要或有條件地點,可采用立體交叉(2) 下列情況應設置互通式立體交叉1.高速公路與高速公路,高速公路與一級公路,一級公路與一級公路,高速公路,一級公路同交通繁忙的一般公路相交處2.高速公路,一級公路同通往大城市,重要政治,經濟中心,重點工礦區的公路相交處3.高速公路,一級公路同通往重要港口,機場,車站和游覽勝地的公路相交處4.高速公路,一級公路同通往重要交通源的支線起點相交處(3) 城市道路立體交叉的設置條件1.高速公路與城市各級道路相交時,必須采用立體交叉2.快速路與快速路交叉,必須采用立體交叉;快速路與主干路交叉,應采用立體交叉3.進入主干路與主干路交叉口的現有交通量超過4000~6000pcu/h,相交道路為四條車道以上,且對平面交叉口采取改善措施,調整交通組織均難收效時4.兩條主干路交叉或主干路與其他道路交叉,當地型十一修剪立體交叉,經技術降級比較確為合理時,可設置立體交叉5.道路跨河或跨鐵路時,可利用橋梁邊孔修剪道路與道路的立體交叉第三章 立體交叉的選型與設計第一節 立體交叉的分類一. 按相交道路跨越方式劃分 1. 上跨式: 用跨線橋從相交道路上方跨過的立交方式 優點: 主線高出地面, 施工比較方便, 造價較低, 因下挖較小, 與地下管線干擾小, 排水容易處理 缺點: 占地較大, 跨線橋影響視線和周圍景觀, 引道較長或縱坡較大, 不利于非機動車交通行駛 2. 下穿式: 用地道(或隧道)從相交道路下方穿過的交互方式 優點: 主線低于地表面, 占地較少, 立面易于處理, 立交構造物對視線和周圍景觀影響較小, 如果機動車道和非機動車道按規定分別采用不同的凈空高度, 那么, 非機動車道的引道縱坡較小, 對非機動車道交通影響不大. 缺點: 施工時地下管線干擾較大, 排水困難, 施工工期較長, 造價較高, 養護管理費用大.二. 按交通功能劃分(一) 分離式立體交叉 僅設跨線構造物一座, 使相交道路空間分離, 上下道路間無匝道連接的交叉方式. 特點: 結構簡單, 占地少, 造價低, 但相交道路的車輛不能轉彎行駛, 只能保證直行方向的車輛空間分離行駛. 主要適用于直行交通量大, 轉彎車輛少, 可不設置轉彎車道的交叉出; 道路與鐵路交叉處; 高速道路同其他各級道路交叉時, 除在控制出入地點設置互通式立交外, 均采用分離式立體交叉; 一般等級道路之間交叉時, 因場地或地形條件限制時, 可采用分離式立體交叉, 以減少工程數量, 降低造價.(二) 互通式立體交叉 不僅設跨線構造物使相交道路空間分離, 而且上下道路之間有匝道連接, 以供轉彎車輛行駛的交叉方式. 特點: 上下道路的車輛可以轉彎行駛, 全部或部分消滅了沖突點, 各方向行車相互干擾小, 但立交結構復雜, 占地多, 造價較高. 適用于高速道路與其他各級道路, 大城市出入口道路, 以及通往重要港口, 機場或游覽圣地的道路相交處. 1. 完全互通式立體交叉: 相交道路的車流軌跡全部在空間分離的交叉. 喇叭形, 苜蓿葉形立交. 2. 部分互通式立體交叉: 相交道路的車流軌跡之間至少有一個平面沖突點的交叉. 部分苜蓿葉式立交, 菱形立交 3. 交織型立體交叉: 相交道路的車流軌跡線以交織的方式運行, 存在交織路段的交叉. 環形立體交叉.三. 按其他方式劃分(一) 按相交道路的條數劃分1. 三路立體交叉2. 四路立體交叉3. 多路立體交叉(二) 按立體交叉的層數劃分1. 兩層式立體交叉2. 三層式立體交叉3. 多層式立體交叉(三) 按立體交叉的用途劃分1. 公路立體交叉2. 城市道路立體交叉3. 鐵路立體交叉4. 人行立。省略部分??陂_始, 行駛到駛入道口入口的行駛過程.(4) 加速行駛過程 當正線II設加速車道時, 是指汽車從駛入道口的入口加速開始, 到與正線II合流之前的行駛過程.(5) 合流行駛過程 汽車由加速車道開始橫移, 到完全匯入正線II直行車流的行駛過程.(二) 匝道的平面線形 1. 安全性分析及對線形的要求 分流減速行駛過程容易發生汽車撞在前面突然減速車輛尾部的尾撞事故(減速車道入口); 駛出道口的出口端和勻變速段的曲率半徑最小點附近容易發生因減速不及而導致的惡性翻車事故(出口端和曲率半徑最小點); 入口端的駛入角比較大而且通視條件不好時, 容易發生與直行車輛碰撞的交通事故(入口端); 加速合流行駛過程中容易發生與直行車輛側向擠撞事故(車道出口);二. 左轉匝道的布置特點 1. 獨立性: 每一種左轉匝道都具有單獨使用的特性, 即一座立交的所有左轉彎方向只采用一種左轉匝道形式. 2. 對稱性: 自身斜軸對稱, 相互軸對稱. 3. 組合性: 各種基本形式的左轉匝道, 可以相互組合成許多斜軸或半軸對稱的立體交叉或組合成完全不對稱的立體交叉. 4. 可達性: 任何一個行車方向需左轉的車輛, 均可在所有象限內完成左轉彎運行. 5. 局域性: 所有行駛方向左轉的車輛, 均可在部分象限內完成左轉彎運行.三. 匝道的組合設計 互通式立交的不同形式, 就是各種左轉匝道和右轉匝道的不同組合.(一) 三路互通式立交匝道的組合 常用左轉匝道形式有左出左進直接式I, 左出右進半直接式II, 左出右進間接式III.2. 直行車道局部改線處理 由于直接式左轉匝道在直行車道上存在左出或左進的運行, 雙向直行車道之間必須有足夠大的間距以滿足跨線縱坡的要求. 常用處理方法是將某一直行方向的車道進行局部改線, 以拉開適當距離提供足夠的間距.3. 左轉匝道交叉點移動處理4. 左轉匝道交叉點避開處理5. 左轉匝道交織處理6. 左轉匝道平面交織處理第三節 匝道的設計依據 匝道的設計依據主要有立交的等級, 計算行車速度, 設計交通量, 通行能力. 立交根據相交道路的等級劃分為三級.二. 計算行車速度 1. 滿足最佳車速要求2. 按匝道的不同形式選用3. 適應出入口行駛狀態要素4. 考慮匝道的交通組織第四節 匝道的線形設計標準一. 匝道的平面(一) 匝道圓曲線半徑 最小半徑的大小取決于匝道的計算行車速度, 同時應考慮經濟性, 安全性和舒適性.(二) 匝道回旋線參數 反向曲線的兩個回旋參數宜相等, 不相等時其比值應小于1.5. 回旋線的長度還應同時滿足超高過度的需要(三) 匝道的橫斷面及加寬 匝道的橫斷面由車道, 路緣帶, 硬路肩(城市道路不設)組成, 對雙向分離雙車道匝道還應包括中間帶部分. 匝道的車道, 硬路肩寬度與正線不同時, 應在匝道范圍內設置漸變率1/20--1/30的過渡段.第五節 匝道的幾何設計匝道平面設計的一般要求:1車速由高到低再到高,平面線形設計中平曲線的曲率變化應與之相適應:2平面線形英=應與交通量相適應:3出口匝道的平面線形指標應高于入口匝道:4分合流處應具有良好的平面線形與通視條件;5各匝道要合理組合,盡量減少拆遷數量和占地面積;6考慮其他設施的用地和保證足夠的變速行駛條件。平縱組合設計的原則:1平縱組合線形自然引導駕駛員的視線,任何造成駕駛員誤判,茫然,迷惑等情況都應避免2平面與縱面指標應相近、均衡,任何一方面的指標過低,則另一方面的指標將無意義3平縱組合要選擇合適的合成坡度,避免急彎陡坡和排水不暢等4組合線形要與環境相適應。1. 匝道平面線形要素 直線, 圓曲線, 緩和曲線2. 匝道平面線形組合形式與要求(1) 多心復曲線和卵形曲線(2) 反向曲線和S型曲線(3) 同向曲線和C型曲線(4) 單曲線和凸型曲線(5) 復合型曲線第六節 匝道的端部設計 端部: 指匝道兩端分別與正線相連接的道口, 包括出入口, 變速車道, 輔助車道.一. 車道平衡設計 1. 基本車道數:是指一條道路或某一區段內, 根據交通量和通行能力的要求所必需的一定數量的車道數. 目的是防止因修建立交而可能形成瓶頸或導致不必要的浪費. 2. 車道平衡原則(1) 兩條車流合流以后正線上的車道數應不少于合流前交匯道路上所有車道數總和減一;(2) 正線上車道數不少于分流后分叉道路的所有車道數減一;(3) 正線上的車道數每次減少不應多余一條. 3. 輔助車道 在分, 合流處, 既要保持車道數平衡, 又要保證基本車道數, 如果二者發生矛盾時, 可通過在分流前與合流后的正線上增設輔助車道的辦法來解決.二. 變速車道設計1. 變速車道的形式 (1) 平行式: 是在正線外側平行增設的一條附加車道.(2) 直接式: 由正線斜向漸變加寬, 形成一條與匝道連接的附加車道.第七章 立體交叉的其他設計1. 通式立體交叉的其他設計包括:互通式立體交叉范圍內的正線線形和跨線構造物,收費站和廣場設計,排水設計,照明設計,交通設施設計,人行天橋與地道設計,以及景觀設計和服務設施2. 互通式立體交叉的跨線構造物一般要求:(1)跨線構造物要順應道路線形(2)跨線構造物不應影響駕駛員的視覺(3)跨線構造物應造型美觀(4)主要道路上跨和下穿方式的選擇,取決于地形和道路條件(5)跨線構造物下的排水設計一般采用自流排水,不宜采用動力排水3.人工收費:在每個收費室由收費員完成對通過車輛的收費,程序為識別車輛,收取費用,發給收據,方形車輛4步收費站類型:開式與閉式兩種4.收費站的收費車道數:根據交通量,服務時間和服務水平確定,這三點是影響因素。5. 互通式立體交叉范圍內的排水,應與下公交道路正線的排水同意設計,以構成完整的排水系統6. 為節省投資和管理費用,地道以外的地面水不應注入其內,盡量減少匯水面積,為此,應在地道兩側設置擋水墻或截水設施,為保證排水要求,引道最小縱坡不小于0.3%7. 立體交叉范圍內設置良好的照明,對立體交叉的交通及安全起著很大作用,不僅能保證夜間通行條件和行人的安全,還能在霧天給予行車的指示,采用高桿燈照明,不僅經濟而且照明效果良好 8. 大型復雜的立體交叉,應合理設置交通標志和交通標線,以保證車輛安全,快速通過9. 交通標志:指路標志,指示標志,禁令標志,警告標志 設置原則:不能侵占凈空10.景觀設計的目的:造型美觀 視認性好 引導視線保證行車安全 可觀賞性   公路立交多側重坡面修飾 城市側重綠化栽植互通式立交范圍內的正線線型原則:正線上的車輛通過互通式立體交叉時,應與正線路段上具有相同的行車條件,不因修建立體交叉而降低線型標準,且不低于正線上的設計標準。三. 跨線橋下道路橫斷面形式:單孔雙孔三孔或四孔 其中三四孔城市多用 雙孔公路用的多 單孔的城市一般不用跨線橋下凈空必須滿足 高速,一級二級凈空高為5米 三四級考慮改造,凈空可以預留20cm
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