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环形道路工程

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环形道路工程

  • 所属分类:道路工程

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  • 发布日期:2018/05/09
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详细介绍

环形交叉口是在交叉口中央设置一个中心岛,用环道组织渠化交通,所有进入环道车辆,只允许按照逆时针方向,环绕中心岛作单向行驶,直至所要去的路口离岛驶出。这样环岛中各方向车辆均能在交叉口沿同一方向顺序前进,避免了周期性阻滞,并消灭了交叉口上的冲突点,仅存进出口的交织点,从而提高了行车安全和通行能力。同时,环岛也能起到美化城市的作用。而环岛形状和尺寸、车道宽度及环岛竖向的合理选择影响着环岛的使用功能,解决不好将事与愿违,成为交通堵点。


一、环形交叉口简介


(1)环形交叉口的适用条件及行车速度计算的确定


环形交叉口对相交道路、交通量、地形都有一定的条件限制。环形交叉口的相交道路宜为大城市的支路、中等城市的次干路和支路、小城市的各级道路。交叉口相交道路有 4条以上,且相邻道路中心线的交角宜大致相等。另外与相邻的信号灯交叉口应具有足够的间距,不致于因信号灯交叉口的排队造成环道的阻塞。环形交叉口常适用于左转交通量比例较大(接近于直行交通量的50%);各进VI道的直、左交通量之和比较均匀,且进入环道运行的直、左交通总量不超过环形交叉口的设计通行能力以及人流和非机动车交通量不太大的情况。在地形上通常要求竖向上平坦。环道的纵坡度不大于2%,平面上能满足环形交叉 口的布置等。


从交通组织形式上讲.环形交叉口对多道路交叉(4—6条)和畸形交叉尤其适用 ,因采用信号灯控制时四路交叉冲突点为 16个,五路交叉为50个,六路交叉为 120个:可见 5、6路交叉增加的冲突点太多。其对交通的干扰和发生交通事故的可能性就大大增加。此时环形交叉口相对于红绿灯管制交叉口不仅避免了发生周期性的交通阻滞。而且消灭了交叉口的冲突点,所有直行、左、右转弯车


辆均沿同~方向顺序行使,仅存在车辆进出路VI的交织点,从而保证了交通安全,节约了时间,提高了通行能力。故环交对四路以上的道路交叉比采用信号灯管制具有明显优势。当然 。相交道路的条数不宜超过 6条,要保证一定的交织长度,否则环岛半径就太大,不仅占地而且车辆绕行太长,既不经济也不合理。


(2)进口、出口道的车道宽及车道数的确定


车辆在环形交叉口是以适当车速进行连续、有序地行使。这与信号灯交叉口车辆在进口道渠化、停车等候、通行的运行状态有很大的不同。通常,环形交叉口进口道的车道宽以3.25—3.5m为宜,为保证出环的车辆行使通畅,出口道的宽度应不小于 3.5m。在进口道和出口道,还应设置不小于 O.25m的路缘带。环形交叉口进出道车流组织有分行、混行两种形式,相应进口道的车道数为 2条和 1条,其进口道一般不采用3条或 3条以上,特殊的情况除外。当进口道采用 2条车道的分行形式时,其左侧的 1条车道为直左车道接环道的交织车道,右侧 1条车道为右转车道接环道的右转车道。这样可排除右转车流的干扰,提高交织段的通行能力。当进口道总交通量较小,且工程条件受到限制的情况下,可以采用混行车道的形式。


环形交叉口交通组织以“及时清环”,避免在环道上堵车为原则,故对其出口道的要求高于进口道。出口道的车道数应不少于 2条。这样可保证经交织后出环的直左车流能不受右转车流的干扰。


二、环形交叉口设计


特点:在交叉口中央设置环岛,用环道组织交通,车辆都绕岛单向逆行。


设计内容:中心岛形状与尺寸、环道宽度、通行能力验算、环道外缘石及进出口设计、竖向设计。


(1)中心岛的形状与尺寸


形状:圆形、椭圆形、卵形、方角圆形、菱角圆形等。


尺寸:中心岛半径按下式计算


(2)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。机动车道一般采用3条,


分别为绕行车道、交织车道、右转车道。只有在交织段长度〉60m时,才考虑布置2条交织车道。环道上的车道宽度应按加宽要求予以加宽。按设计3条机动车道计算加宽后的路面宽度,当中心岛半径为20~40m时,可采用15~16m。非机动车道宽度按其交通量计算,一般为5~8m。为保证行车安全,可考虑设置宽度1m以上的分隔带。


(3)环形交叉的通行能力


环形交叉口的设计通行能力可参见规范。右转车超过路口交通量15%时,可按下式计算环形交叉口的设计通行能力:


(4)交织角


绘制方法、大小在20°~30°之间为宜。


(5)环道进出口的转弯半径及外缘石半径大小取决于车速。各进口处半径应相近,并与中心岛半径接近。出口处半径可略大些。环道外缘石宜采用直线圆角型。


(6)环道的横断面


考虑行车、排水。单面坡的利弊。宜用双面坡,两侧排水。


(7)环形交叉的优缺点及适用性


优点:车辆进入交叉口后可连续通行,节约时间;交通组织方便;行车安全;可美化城市面貌。


缺点:占地较大;左转车行车距离较长;通行能力不大。


适用条件:主要适用于多路交汇或转弯交通量较大的路口;相临道路夹角大致相等的路口;远期规划立交的路口。 对于交通量较大的路口、自行车和行人多的路口、及处于斜坡地形上的路口不宜采用。


三、环形交叉口边线竖向设计理念


笔者根据多年的工程经验,总结边结竖向设计修正方法,给竖向设计做公式化量化处理,综述如下: 首先,我们来分析一下交叉口边线的类型,其基本类


型有以下四种:


(凹形) (凸形)


(斜坡形)


其中斜坡形的边线类型根据i1、i2的相交情况也可归纳为凹形和凸形边线类型两种类型。


其次,我们要选择边线的设计线型。在道路中线设计中,我们依据的是《公路工程技术标准》和《公路线型设计手册》。在交叉口边线线型设计中我们同样采用和《标准》和《手册》进行竖向设计。这样交叉口边线就是一条顺适直线、曲线或直线和曲线的组合。我们不难得出所组合的面是一个顺适的面但必须注意,力求顺适,不求高标准。


第三,为施工放样的方便,在满足《标准》的情况下,尽量将竖向曲线的首尾选在特殊点上,如交叉口范围点、ZY点、四分之一L点、QZ点、四分之三L点、YZ点等。


第四,设计步骤。我们以“凸形”线型为例进行说明(“凹形”线型同)。


平面设计,并计算出he、hf设计标高;


连接E、F(如图二),计算相邻坡度代数和,即i1和ief和i2与ief,若两个或其中一个坡度代数和小于±0.5%,则进行第四步,否则进行第三步。


计算两坡度i1、i2相交平面落点平面位置LO及HO的确定(如图三)。


LO=[i2*L+(hf-he)]/(i1+i2);


HO——为i3与i4两坡度的交点标高;


LO——为i1与i2两坡度交点距E点的曲线长;


L——为曲线长; i1、i2——高于交叉口取“+”、低于交叉口取“-”。


(图二)(图三)


为了计算的方便我们根据LO落点位置至HO进行简化:


1)当LO<=L/8时,取落点位置为E点(ZY点),HO=he;


2)当L/8<LO<=3L/8时,取落点位置为L/4,HO=he+LO*i1;


3)当3L/8<LO<=5L/8时,取落点位置为QZ点,HO=he+LO*i1或HO=hf+(L-LO)/i2;


4)当5L/8<LO<=7L/8时,取落点位置为3L/4点,HO=hf+(L-LO)/i2;


5)当LO>7L/8时,取落点位置为F点(YZ点),HO=hf。


4、边线竖向设计:相邻坡度计算代数各,即i1与i3、i3与i4、i4与i12,若其代数和均小于等于±0.5%,则直接计算各点设计标高。否则对于代数大于±0.5%的两坡度相交落点取在ZY或YZ点时,竖向曲线一般以20米进行控制,或L/4进行控制。落点取在QZ点时。一般竖向曲线以L/4进行控制为宜。同向曲线。反向曲线应尽量相接。


5、确定交叉口设计范围;绘制交叉口等高线。


6、调整等高线,若需对等高线进行调整,仅对HO的标高和所设竖曲线进行调整。


7、计算施工标高。


四、环岛案例


王谭路环岛位于京哈高速香河出口约300米处,是进入香河县门户,现状王谭路西段、现状京哈高速二出口连接线、规划省道274以及本次设计的王谭路东段于此交汇。现状王谭路西段及规划王谭路东段东西走向,规划为城市城市主干路Ⅱ级,红线宽度为56m,设计车速50km/h,采用四幅路道路横断面形式,机动车道宽度为16m,双向六车道。现状京哈高速二出口连接线及省道274南北走向,车行道宽度为15m,规划为公路,设计车速为40km/h,采用一幅路道路横断面形式,机动车道宽度为15m,双向四车道。


建设单位对于该环岛的要求较高,在突出环岛地标性景观功能前提下,遵循


保护土地资源原则,尽可能减少环形交叉口占地面积,降低征地拆迁费用。


项目组成员充分领会建设单位设计原则后,会同景观设计人员反复分析研究,选取多个设计方案进行必选,最终选择一个既能保证景观及交通功能需求,又最大限度减少占地面积的最优方案。该方案也得到了建设单位的一致认可。


最终王谭路环岛设计方案为:依据被交四条道路设计车速,选取环岛设计车速为25km/h作为环岛设计标准。依据环岛设计车速确定环岛半径为30米,断面形式采用机非隔离断面,以保证行人安全。环岛车行道设三条机动车道,为了保证行车安全性及舒适性,对每条环岛车道进行加宽设计:依据环岛半径,每条机动车道加宽值为0.6米,加宽后为4.1米,机动车路面宽度合计为12.8米。机非隔离带为1.5米,非机动车道为3.5米,人行步道为5米。最小交织长度为30米。环形交叉口整体占地面积约14000平米。为了保证环岛排水要求,项目组结合现状王谭路西段及京哈高速二出口连接线路面标高,环岛中线纵断保持0.3%纵坡,四条被交道路坡向环岛外侧,纵坡控制在0.3%~2%之间。环岛车行道横坡采用1.5%双面坡,通过环岛路口竖向设计并配合双侧适当加密雨水口布置确保环岛范围路面排水顺畅,不形成积水。



结束语


总而言之,由于我们的经验和认识程度问题,也许有些观点为能同广大同仁一致,但我们意在探讨,抛砖引玉,请诸位同仁多指正!


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