路线的平面交叉

1.设计要求和组成

道路与道路平面交叉是道路的重要组成部分。 交叉口的形式和规模，应根据交通量、计算行车速度、交通组成和该交叉口在道路网中的地位和作用而定。 在工程上，交叉口应结合当地地形和用地条件、投资情况进行单独设计。 平面交叉设计的一般要求包括：

①公路与公路平面交叉，除高速公路外，一级公路可少量采用平面交叉，其他各级公路均可采用平面交叉。

②平面交叉范围内相交的公路设计速度，原则上应与该公路的设计速度一致。 如果两相交公路等级相同或交通量相近时，其设计速度可降低，但与公路设计速度之差不应大于20km／h。 城市道路交叉口内的设计速度按各级道路设计速度的0.5～0.7倍计算，直行车取高限，转弯车取低限。

③交叉道处宜选在地形平坦，视线开阔的地方，宜设在水平纵坡段处，而且，紧接水平坡段的纵坡应小于3％；在山岭工程艰巨地段，应不大于5％。 当交叉口道路设有纵坡，则应首先保证等级较高的主要交通流方向道路的平纵线形顺适、平缓。 城市道路交叉口设计范围内纵坡度宜不大于2％，困难情况下应不大于3％。

④交叉路线应尽量垂直相交；当其必须斜交时，应使交角尽量大，交叉角应大于45°。

⑤交叉路段宜采用直线；当采用曲线时，其圆曲线半径宜大于不设超高的最小半径，至少不应小于表3.27所规定的半径。

表3.27 公路平面交叉圆曲线半径

表3.28 公路平面交叉视距与识别距离

⑥平面交叉在任何情况下均应设标志。

⑦交叉口必须保证具有表3.28所规定的视距和识别距离。 当受地形条件及其他特殊情况限制时，视距可采用表中低限值，但必须采取设置限速标志等技术措施。 视距三角内的视障必须清除（如图3.36（k）所示）。

⑧交叉口的纵面布置要符合行车舒适、排水通畅的要求，要使道路在交叉口内有一个平顺的共同面，利于地面水及时排泄。

平面交叉由交叉口及其所连接的部分道路组成。它包括：

a.交叉口。 相交道路的共同部分。

b.交叉连接段。 与交叉口紧连的出入口道路。

c.附加车道。 为提高交叉口通行能力，并改善其使用功能，在交叉口连接部另设置的供转弯车辆行驶的车道。

d.交通岛、导流路。 在交叉口范围内，为控制和疏导交通路径而设置的交通岛和导流路，如图3.36所示。

图3.35 交通岛与导流路示意图

图3.36 平面交叉道

2.分类及平面布置

平面交叉的形式多种多样，按管理方式分为主路优先、无优先交叉和信号交叉3种。 按相交道路的条数分为三路交叉、四路交叉、五路交叉等。 按交叉的布置形式分为加铺转角式、分道转弯式、加宽路口式、环式交叉等。 四车道以上的公路的平面交叉必须作渠化设计。 二级公路的平面交叉，应作渠化设计。 三级公路的平面交叉，当转弯交通量较大时应作渠化设计。

（1）加铺转角式

如图3.36的（a）、（b）所示，它是道路平面交叉的一个简易类型，一般适用于交通量不大、速度不高和转弯车辆少的交叉路口，因其占地少，在道路上较常使用。 在交叉路口的每一处转角，都用圆曲线展宽各个转角，使右转车辆可以沿着原来的右侧车道，顺利地转入右转岔道的右侧车道，减少了对直行车辆的干扰，其右转速度一般在10～25km／h。 不同交叉角度的相邻岔道之间，加铺转角边缘应采用的曲线半径，可以根据道路等级、地形条件或设计速度按表3.29、表3.30选择。

表3.29 公路加铺转角边缘的圆曲线半径

表3.30 城市道路交叉口缘石转弯最小半径

（2）分道转弯式

如图3.36的（c）、（d）、（e）、（f）所示。 分道转弯式交叉路口，又常称为车流渠化的交叉路口，它适用于交通量不大、转弯车辆较多的三岔及四岔路口，是一种极广泛采用的形式。 一般采取设置导流岛和划分行车道，以及增设左转或右转附加车道等措施使车流渠化。 它在加铺转角式交叉道内设置了图中阴影部分的设施等，从而使右转车辆沿右侧减速车道右转，左转车辆能迅速安全地进入左转车道等待和完成左转，保证直行车辆能够沿着原主车道不受干扰地前进，从而使不同方向的车辆分流。 交叉路口上的这种车辆分流现象，称之为渠化。 交叉路口渠化的最大特点，是能够引导每一方向车流按预定的去向行驶，减少各条岔道驶入交叉路口交汇的车辆数量，避免发生交通混乱现象。 同时，可以使车流的交织点和冲突点分开，将直行和左转交叉冲突点都限制在交叉路口中心部位的有限范围内，有利于驾驶员集中注意力通过交叉路口，以减少车辆发生碰撞事故的机会。 转弯车道或附加车道宽度一般为3～3.5m，转弯车道平曲线部分宽度见表3.31。 交叉处曲线部分的加宽和超高的过渡方式，应与公路圆曲线的加宽和超高的过渡方式一致。

表3.31 公路转弯车道平曲线部分的宽度

（3）加宽路口式

如图3.36中的（g）、（h）所示，亦称之为漏斗式。 它适用于交通密度较大的交叉路口，常采用增设转弯车道和变速车道等措施来加宽交叉路口，借以提高平面交叉的通行能力。

左转车道一般设置在双车道的中间，可作左转车辆在进行左转时，减速和等待左转的专用道，而不致妨碍直行车辆自由行驶。 左转车道可适用于三岔或四岔交叉路口，视左转车辆多少，可在一部分岔道上设置，也可在每一条岔道上设置。 当平面交叉角小于60°，或当右转弯交通量大，所需车速较高时，应设置右转车道。 平面交叉在需要加速合流和减速分流时，应设置加速或减速的变速车道。

所增设的变速车道宽度为3.0～3.5m，转弯车道宽度一般为3m，其圆曲线部分的宽度规定见表3.32。 变速车道长度，应根据公路的等级、使用性质、速度变化范围、车辆特性和纵坡等因素，经计算确定。 一般情况下可采用表3.32所列数据。 平面交叉中，转弯车道的加宽同前面平面设计的规定，平面交叉中转弯车道或加铺转角部分的超高，由于转弯行车速度较低，可采用较小的超高坡度。 特殊困难情况下，除设置排水所必须的横坡外，可不设超高。

表3.32 公路变速车道长度

注：表列变速车道长度不包括三角形渐变段长度和停留车道长度。

（4）环形交叉

如图3.36中的（i）、（j）所示，亦称转盘。 当多条道路（两条以上）相交，通过交叉口的交通总量为500～3000辆／小时，左、右转弯车辆较多，且地形开阔平坦，则可考虑采用。 环形交叉的特点是：所有交叉的道路都不能直接贯通；交叉口设置具有一定宽度的环形车道将各交叉岔道相互连通；无论是直行车辆还是左转弯车辆，都要先驶入环道环行一段路程，再从环道右转进入预定的去路；驶入环道或驶出环道的车辆都只能右转，环道上的车流都是按逆时针方向旋转的车流。 这样便消除了交叉冲突点和车辆严重碰撞的危险，但对于各岔道分流和合流时的交织点，却一个也没有减少，而且，由于取消了直行，在交织点发生车辆追尾的机会也有所增加。 如果环道的通行能力小于各岔道交通量总和的一半，环形交叉路口就可能出现堵塞现象。环形交叉路口主要由环形车道、中心岛和若干个导流岛组成。 环行车道紧紧围绕着中心岛、导流岛有规律地设在有关岔道口上。 现将环形交叉平面布设介绍如下：

1）中心岛

环道中心岛一般为圆形，如果各相邻岔道之间的交通量相差很大，或岔路间隔不一时，岛的边缘可为复合曲线。 中心岛直径大小，应与进入环道的计算行车速度相适应，最小直径不小于20m，最大直径可达120m（见表3.33和表3.34）。 围绕中心岛的环道长度，在理论上应大于各相邻岔道之间的各段最小交织长度之和。 用这一周长计算得到的圆半径，还必须大于计算行车速度所要求的最小平曲线半径极限值。 由于受地形、地物条件限制，也可用限制行车速度的办法缩小中心岛的直径。

表3.33 公路环形交叉中心岛直径与交织长度

表3.34 城市道路环形交叉最小交织长度和中心岛最小半径

式中 R——中心岛半径，m；

μ——横向力系数。大客车μ＝0.1～0.15，小客车μ＝0.15～0.20；

i——环道横坡（％），可取i＝1.5％。当环道横坡倾向外侧时，应取“-i”；如环道横坡倾向内侧时，则取“＋i”；

v环——环道的计算行车速度，km／h。一般采用路段设计车速的0.5～0.65倍；

B——机动车环道宽度。

中心岛上的绿化布置宜种植草皮、花卉，并从缘石边起平缓向中心布置成坡形绿化花坛；切忌沿缘石种植浓荫乔木，以免妨碍视线，从而保证环交中心岛的行车视距。

2）交织长度与交织角

环道在两相邻岔道口导流岛边缘至导流岛边缘之间的净距离，称之为交织长度。 环道交织段的长度，影响环形交叉路口的通行能力。 据经验估算，大于4s行程的交织长度和与交通量相适应的宽度，可以保证交织区间的车辆顺利通过。

环道交织路段的最小长度及中心岛最小直径，按不同计算行车速度的规定值列入表3.33和表3.34。 表3.33中的第一种情况是指：一级公路交叉，或二级与二级公路交叉，或二级、三级公路与城市道路交叉的环形交叉路口中心岛设计。 第二种情况是指：二级与低级公路交叉，或三级与三级公路交叉，或三级公路与城市道路交叉的环形交叉路口中心岛设计。 表3.34所列中心岛最小半径按环道横坡i＝1.5％计算，当环道横坡i、横向力系数μ与表列数值不一致时，应另行计算。

两相邻的岔道口以转弯圆曲线车道边缘内侧1.5m（相当于外侧车道中心线）为定点，同时向中心岛边缘外侧1.5m（相当于环道内侧车道中心线）作圆弧的两条外公切线，这两条外公切线代表岔道与环道之间车流交织线，它们相交时所夹的锐角，称为车流的交织角。 若车道的相对位置不变，中心岛半径越大，则交织角越小；若中心岛半径不变，岔道的相对位置越远，则交织长度越长，交织角也越小。 从行车安全考虑，交织角应小于40°；从安全和用地综合考虑，交织角一般以20°～25°为宜。

3）环道宽度与岔道口

环道宽度一般采用三车道，包括圆曲线加宽在内，总宽为12m。 如将慢行车道分隔，也可采用双车道，总宽为9m。 非机动车车道宽度不应小于交汇道路中的最大非机动车车行道，也不宜超过8m。

岔道出口和进口的转弯曲线半径，应与环道计算行车速度相适应，可采用等于或略小于中心岛的圆曲线半径。 各岔道进、出口的曲线半径应基本相近，不宜相差过大。 为有利于疏散环道车流，环道出口的曲线半径宜稍大于入口曲线半径。 环道横坡宜采用双面坡。

各岔道与环道衔接的导流岛设计位置，宜略偏向环道出口一端，可使进入环道的车道稍宽一点，这样设计，对驶出环道的车流没什么影响，却有利于驶进环道的车辆合流。

应注意的是：环道纵坡度不宜大于2％，因此，坡向交叉口的道路纵坡度≥3％时，不宜采用环形平面交叉。

3.竖向设计

交叉口竖向设计的主要任务是合理地确定交叉口范围内各条道路交会衔接的形式及其相应路面设计标高，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行车、排水和建筑3方面的问题，使交叉口能获得一个平顺的共同构筑面，以保证交通安全、行车顺适、排水通畅、建筑造型美观。

交叉口竖向设计的主要原则如下：

①主要道路与次要道路相交，一般次要道路的纵、横坡迁就主要道路纵、横坡的变化。

②等级相同的两条道路交叉，如交通量差别不大，但有不同的纵坡时，一般维持两条道路的设计纵坡不变，而和缓地改变它们的横坡，使两条道路在立面上取得平顺。

③相交道路的等级和交通量差异都较大时，可以考虑主要干道的纵、横断面均维持不变，而将次要道路双向倾斜的横断面逐渐改变，过渡到与主要干道的纵坡一致的单向倾斜横断面，以保证主要干道的交通便利。

④为保证排水，设计时至少应有一条道路的纵坡能将交叉口范围内汇集的地面水排出。 如所有道路纵坡都倾向交叉口时，则必须考虑在交叉口内设置雨水口，以保证交叉口排水要求。

⑤在交叉口范围内，不应使一条道路的雨水排到另一条道路上，一般采用截水的办法，多在交叉口人行横道前或在路缘石转角曲线的切点上布置雨水口。

⑥城市道路交叉口竖向设计标高应与四周建筑物的地坪标高协调。

⑦城市道路还应合理确定变坡点和布置雨水口。

交叉口竖向设计有3种方法：方格网法、设计等高线法、方格网设计等高线法。 方格网法是在交叉口的设计范围内，以相交道路的中心线为坐标基线打方格网。 方格网一般为5m×5m或10m×10m平行于路中线的线。相交道路的方格网线应选在便于施工放线测量的方向，测出方格点上的地面标高，并求出其设计标高，从而算出施工高度。 设计等高线法是在交叉口的设计范围内，选定路脊线和划分标高计算线网，算出路脊线和标高计算线上各点的设计标高，最后勾画设计等高线，并算出各点的施工高度。 设计等高线法的主要优点是比方格网法更能清晰地反映出交叉口的竖向设计形状；其缺点是设计等高线上的各点位置不易放样。 故通常是两种方法结合使用（方格网设计等高线法），取长补短，即在采用设计等高线法设计的同时，又用方格网标出各点的地面标高、设计标高和施工高度。 方格网设计等高线法主要用于大型交叉口和广场的竖向设计。 对于一般交叉口，通常都采用设计等高线法或方格网法，以设计等高线法较普遍采用。

（1）新建交叉口的竖向设计

1）收集资料

①测量资料：一般常用1∶500或1∶200的地形图；

②交通资料：交通量和交通组成（直行、左右转弯的比例）；

③排水资料：已建或拟建的排水管道位置；

④道路资料：道路等级、宽度、纵坡、横坡、交叉口控制标高和四周建筑物标高。

2）绘出交叉口平面图，包括路中心线、车行道和行人道的宽度、缘石半径。

3）确定交叉口的设计范围，设计范围一般为缘石半径的切点以外5～10m（即相当一个方格），这是考虑到自双向横坡逐渐过渡到单向横坡所需要的一定距离。 并应与相交道路的路面标高完全衔接。

4）确定竖向设计的图式，根据相交道路的等级、纵坡方向和地形，确定采用的竖向设计等高线形式如图3.37～图3.42所示，并选定相邻等高线的高差h（一般为0.02～0.10m，取偶数便于计算）。

①凸形地形交叉口：

图3.37 在凸形地形的交叉口立面设计

②凹形地形交叉口：

图3.38 在凹形地形的交叉口立面设计

③分水线地形交叉口：

图3.39 在分水线地形上的交叉口立面设计

④谷形地形交叉口：

图3.40 在谷形地形上的交叉口立面设计

⑤斜坡地形交叉口：

图3.41 在斜坡地形上的交叉口立面设计

⑥马鞍形地形交叉口：

图3.42 在马鞍形地形上的交叉口立面设计

图3.43 路段上设计等高线的绘制

5）设计等高线的绘制

绘制交叉口范围的设计等高线（如图3.43所示）应先根据道路的脊线和控制标高，按需要的设计等高线间距计算相邻等高线之间的水平距离，结合地形采用适宜的交叉口竖向图式，再计算与绘制交叉口等高线。

一般路脊线是对向行车轨迹的分界线。

交叉口竖向设计的关键是选定合宜的路脊线和标高计算（辅助）线网。

道路的纵坡、横断面型式及路拱横坡确定后，可按需要的设计等高线间距，计算出车行道、街沟及人行道的设计等高线的水平距离。

对于路脊线

对于街沟

对于缘石

对于人行道

式中 l——车行道上同一等高线与两侧街沟的交点到路脊上该等高线顶点的水平距离；

l1——路脊线或街沟处相邻两等高线之间的水平距离；

l2——同一等高线在街沟边到缘石顶面的水平距离；

l3——同一等高线与缘石顶面和人行道外缘的交点，沿道路纵向的水平距离；

h——设计等高线间距；

h1——缘石高度；

i——车行道、人行道和街沟的纵坡；

ig——车行道的路拱横坡度；

i1——人行道宽度；

B——车行道宽度；

b——每侧人行道宽度。

根据上述计算，便可绘制出图3.43所示路段的设计等高线图。 首先绘制道路的平面中线、缘石线和人行道边缘线。 然后根据控制标高和设计等高线间距在中线上找一相应点A，由A点顺道路上坡方向量距离AA1点作道路中线的垂直线与两侧缘石线相交于B1点，连接AB1，即可得车行道上的设计等高线。再过B1点在缘石上沿道路下坡方向量B1B′1＝l2，再过B′1点作缘石线的垂直线与人行道外缘相交于C1点，由C1点在人行道外边缘线上沿道路下坡方向量C1C′1＝l3，由此便可绘出同一等高线在车行道、缘石和人行道的位置，即为C′1B′1B1AB1B′1C′1。

6）交叉口设计等高线绘制

借助于标高计算（辅助）线网，根据相交道路横坡和交叉口控制标高，便可计算出交叉口设计标高，勾绘等高线。 对于沥青路面可勾成曲线，对于水泥混凝土路面，在已确定的路口分块图上勾绘等高线。 由于每块混凝土板为平面，此时的等高线应勾绘成直线或折线。

路口道牙切点以外路段亦应按纵横断面标高勾绘10～20m，以检查路口范围的等高线是否协调。

7）根据行车舒适、排水通畅与附近建筑标高协调及外形美观的条件对所画成的等高线线形及间距进行调整。

图3.44 沥青路面路口等高线设计示例

8）对于沥青路面可按与干道中线平行及垂直方向绘方格线（间距一般为5m），根据所调整后的设计等高线，填写各方格网点处的设计高（如图3.44所示）。 对于水泥混凝土路面，可在各设计的水泥混凝土板板角上填写设计高（如图3.45所示）。

9）支路与干道相交时，一般以干道纵断为控制高程；同级道路相交时，路口部分中线高程不一定以干道作为控制高程，还可视整个路口等高线协调情况予以调整。 尤其如纵断线形在路口处为低点时，必须调整，以使路口不积水。

10）根据等高线的标高，用补插法求出方格点上的设计标高；最后可以求出施工高度（它等于设计标高减去地面标高），以符合施工要求。

以上为方格网设计等高线法，适用于大型、复杂的交叉口和广场竖向设计。 对于一般简单的交叉口可采用特征标高点（如在纵、横坡方向选点）表示，路宽的、复杂的则点数可多些，路窄的、简单的则点数可少些。

根据设计经验，在平面交叉口竖向设计中，应注意以下几项要点：

图3.45 水泥混凝土路口等高线设计示例

①在交叉口相交道路中的纵坡差不宜太大，尽可能使相交道路的纵坡大致相等。

②为了便于排水，车行道两侧的平石边沟的纵坡不宜小于0.3％，缘石（侧石）高度控制在0.10～0.20m。

③在一般平坦地形的城市交叉口，其竖向设计的形状宜采用伞形型式，即把交叉口的中心标高稍微抬高一些向四周倾斜，这种型式的竖向设计，对排水、行车、美观和衔接处理均有利。

④在交叉口范围内的横坡要求平缓，一般情况其横坡不大于路段设计横断面的横坡。

⑤交叉口对角线上的横坡宜控制在1％左右，如果定得太大则其他方向的横坡就更大，对交通不利。

（2）新建道路与现有道路相交时路口等高线设计

新建道路与现有道路相接，在不刨或尽量少刨除现有路面的原则下，竖向设计方法如下：

①根据测量的旧路的方格点标高，勾画现有路面等高线。

②根据设计标高勾画新建道路与现有路面相接部分的设计等高线，使其与现有路面等高线衔接。

③调整所勾绘成的等高线的线形及简距，使其符合行车舒适，排水通畅与建筑协调，外形美观的原则。

④根据现有路面标高与设计标高，确定现有路面与新建路面重合部分的现有路面是加铺还是刨除，并勾画出其不同厚度的范围。